[發(fā)明專利]一種硫酸鋅溶液置換除銅鎘的方法及其設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510796543.3
• 申請(qǐng)日: 2015-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN105274355B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶政修;楊茂峰;劉瑞年;潘久華;覃寶桂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 來賓華錫冶煉有限公司
• 主分類號(hào): C22B19/20
• 分類號(hào): C22B19/20;C22B3/46
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 周錦全

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硫酸鋅溶液置換除銅鎘的方法及其設(shè)備，屬于濕法煉鋅技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，硫酸鋅溶液置換除銅鎘的方法及其設(shè)備，主要方法是用鋅粉作為凈化劑，置換硫酸鋅溶液的銅鎘雜質(zhì)，主要設(shè)備是凈化槽。凈化槽通常是圓筒型，外部為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部襯有防腐材料，有些凈化槽底部有錐度，凈化槽配有攪拌機(jī)。凈化槽用于硫酸鋅溶液置換除銅鎘時(shí)，置換劑為工業(yè)鋅粉，鋅粉的有效鋅為80～93％，粒度0.025～0.150mm，鋅粉從上部加入槽內(nèi)，在攪拌機(jī)作用下，工業(yè)鋅粉與溶液中的銅離子、鎘離子進(jìn)行置換反應(yīng)，鋅粉中的鋅金屬轉(zhuǎn)化為鋅離子進(jìn)入溶液，銅離子、鎘離子被置換，分別轉(zhuǎn)化為金屬銅小固體和海綿狀金屬鎘固體，從溶液中析出，經(jīng)過壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離后，實(shí)現(xiàn)溶液除去銅鎘的目的。

凈化槽用于硫酸鋅溶液置換除銅鎘時(shí)，具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，在60～80℃的條件下，除銅鎘的時(shí)間為60～90min。由于生產(chǎn)效率高，因此，設(shè)備投資省，占地小。但凈化槽用于硫酸鋅溶液置換除銅鎘時(shí)，工業(yè)鋅粉的消耗量很大，造成生產(chǎn)成本高，降低了經(jīng)濟(jì)效益。在除銅階段，工業(yè)鋅粉的消耗量至少為理論需要量的110％，而在除鎘階段，工業(yè)鋅粉的消耗量至少為理論需要量的200％。如果要將溶液的鎘置換很徹底，則鋅粉的過剩值很大，通常超過理論需要量的300％。導(dǎo)致實(shí)際消耗量大幅度超過理論需要量的原因有兩個(gè)，一是工業(yè)鋅粉的有效鋅偏低，通常只有85％，二是在凈化槽結(jié)構(gòu)不合理，不能及時(shí)將反應(yīng)生成的銅鎘固體物質(zhì)進(jìn)行分離，銅鎘固體物質(zhì)對(duì)鋅粉形成局部包裹，降低了鋅粉的反應(yīng)活性，導(dǎo)致鋅粉的消耗量很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硫酸鋅溶液置換除銅鎘的方法及其設(shè)備。本發(fā)明適合處理硫酸鋅溶液，能實(shí)現(xiàn)鋅對(duì)銅鎘的高效置換，具有鋅?；蜾\片消耗小、生產(chǎn)成本低、銅鎘置換徹底、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境好的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種硫酸鋅溶液置換除銅鎘的設(shè)備，包括進(jìn)液管、兩塊邊板、進(jìn)液端板、底板、溶液分配板、活動(dòng)箱體、兩塊沉淀池邊板、沉淀池底板、兩塊沉淀池端板、溶液粗濾板、出液端板和出液管，所述兩塊邊板、進(jìn)液端板、出液端板和底板組成設(shè)備主體，所述進(jìn)液管位于進(jìn)液端板的上部，所述出液管置于出液端板的上部，所述設(shè)備主體內(nèi)部靠近進(jìn)液管的一側(cè)裝有帶孔的溶液分配板，所述溶液分配板、進(jìn)液端板、兩塊邊板和底板共同組成的空間為溶液分配池，所述設(shè)備主體內(nèi)部靠近出液管的一側(cè)裝有帶孔的溶液粗濾板，所述溶液粗濾板、出液端板、兩塊邊板和底板共同組成的空間為溶液匯集池，所述溶液分配板和溶液粗濾板之間的空間為置換池，所述活動(dòng)箱體位于所述置換池內(nèi)，所述兩塊沉淀池邊板、沉淀池底板和兩塊沉淀池端板組成沉淀池，所述沉淀池位于所述置換池的下部，所述底板上設(shè)有用于連通沉淀池和置換池的濾孔，所述溶液分配板上設(shè)有用于連通溶液分配池和置換池的濾孔，所述溶液粗濾板上設(shè)有用于連通置換池和溶液匯集池的濾孔。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述底板上的濾孔均勻分布，濾孔的個(gè)數(shù)為3458～26600個(gè)，孔徑為10～50mm，相鄰濾孔之間的間距為20～100mm。

進(jìn)一步，所述溶液分配板上的濾孔均勻分布，濾孔的個(gè)數(shù)為200～12800個(gè)，孔徑為5～100mm，相鄰濾孔之間的間距為20～100mm。

進(jìn)一步，所述溶液粗濾板上的濾孔均勻分布，濾孔的個(gè)數(shù)為80000～884450個(gè)，孔徑為1～5mm，濾孔間距為2～5mm。

進(jìn)一步，所述活動(dòng)箱體的數(shù)量為6～20個(gè)，每個(gè)所述活動(dòng)箱體均為頂部開口的長方體，每個(gè)所述活動(dòng)箱體均由五塊濾板組成，每個(gè)所述活動(dòng)箱體內(nèi)部裝有鋅片或鋅粒。

一種硫酸鋅溶液置換除銅鎘的方法，該方法通過如上任一項(xiàng)所述的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟：將銅、鎘、鋅質(zhì)量濃度分別為0.3～3.0g/L、0.2～2.0g/L、120～180g/L的待處理的硫酸鋅溶液，在所述設(shè)備內(nèi)進(jìn)行置換除銅鎘鋅后，得到處理過的硫酸鋅溶液和雜質(zhì)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述處理過的硫酸鋅溶液中銅、鎘、鋅的質(zhì)量濃度分別為0.00005～0.0002g/L、0.0001～0.0005g/L、120.4～184.2g/L，所述雜質(zhì)為銅、鎘。

進(jìn)一步，所述在所述設(shè)備內(nèi)進(jìn)行置換除銅鎘的具體步驟為：待處理的硫酸鋅溶液從所述進(jìn)液管流入到所述設(shè)備主體，處理過的硫酸鋅溶液從所述出液管流出，處理得到的雜質(zhì)集于所述沉淀池中，所述處理得到的雜質(zhì)為銅、鎘。