[發明專利]一種利用廢酸、廢鋅渣生產一水硫酸鋅的工藝

在審

• 申請號: 201510811285.1
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105274342A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 周開金
• 申請（專利權）人: 湖南鑫海環保科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B19/30
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

技術領域

本發明涉及一種利用廢酸、廢鋅渣生產一水硫酸鋅的工藝。

背景技術

我國硫酸鋅工業與國外相比，有著一定的差距，主要體現在：

a)企業規模小，生產組織分散，行業集中度低，企業整體實力普遍較弱。

b)產品檔次低，初級產品多，產品結構不合理，生產成本較高。

c)鋅資料已由優勢轉向劣勢，而初有產品將更多受制于資源，環境等限制。

d)總體工藝技術裝備水平低，先進的工藝技術和生產控制手段采用不多。

e)我國硫酸鋅工業技術開發和科技創新能力差，一般企業沒有足夠的資金、人力對科研投入。

f)部分企業存在技術經濟指標差，產品質量穩定性差，環境條件差等問題。

我國是廢酸、廢渣生產大國和消費大國，但廢酸、廢渣的處置問題一直沒有得到很好的解決。目前我國的硫酸產量已超過8000萬噸，根據預測，2018年我國硫酸產量將要超過1.1億噸。硫酸被廣泛應用于工業生產的多個行業，一部分硫酸在生產中被消耗，還有一部分硫酸形成廢硫酸。廢硫酸的危害不明而喻。廢硫酸對地下水的危害遠遠大于一般化工廢水。廢硫酸在入地下的同時，會通過反應將巖石、土壤的重金屬等帶入河流或地下，對河流或地下造成嚴重環境污染。同時，廢硫酸還會巖石、土壤中的亞硫酸、硫化物反應，放出二氧化硫和硫化氫等有害物質，引起土壤有機物污染。

我國現有鋅生產企業，在濕法生產過程中，存在大量的廢酸水、廢渣及其他生產廢物，該廢酸水、廢渣的處理，不僅存儲需要大量的倉庫、處理池，大量的建設投資，還存在產生環境污染的風險，而且企業對廢酸、廢渣的處理，也需要大量環保設備設施和較多環保處理費用，形成嚴重的處理浪費。

發明內容

為適應國家產業結構調整要求，順應“兩型”社會發展，實現資源綜合利用，變廢為寶，走循環經濟可持續發展道路，發明人結合自身企業發展需求，通過市場調查和技術開發、科研，開發出利用離子交換廢酸、廢鋅渣生產一水硫酸鋅(飼料級)資源綜合利用工藝技術。本發明技術的應用，不僅有利于企業環境保護和資源綜合利用，而且將大大降低企業運行成本，提升企業自身的綜合實力，同時也是企業走循環經濟可持續發展道路的具體要求，本發明技術經濟效益、環保效益和社會效益明顯。

未來幾年我國硫酸鋅消費將保持在5％～6％的增長速度，到時企業將結構發生顯著變化，新產品、新工藝層出不窮。隨著本發明利用廢酸、廢渣生產水生產硫酸鋅(一水、飼料級)資源綜合利用項目，變廢為寶，達到資源及能源的循環利用，可以使我國鋅生產企業廢物得到綜合利用。

湖南鑫海環保科技有限公司現有利用鋅廢渣年產3萬t的濕法電解鋅生產線一條。濕法電解鋅工藝在離子交換去除電解液的負離子工藝過程將產生大量來自于離子交換樹脂再生產生的廢酸水，每年約有6萬m³左右離子交換廢酸水，其鋅濃度平均在33mg/L左右。另外，在次氧化鋅酸浸液除雜過程中每年產生2000t的銅鎘渣，其鋅含量約25％。目前公司在處理廢酸水和銅鎘渣過程中，不僅付出大量的處置費用，而且還存在潛在的嚴重環境污染問題，如何將這些廢料變廢為寶，最大化的實現資源綜合利用，是當前企業的發展面臨的困惑，更是企業長期面臨的環保重點。

為了降低廢水和廢渣的處理成本，加強技術研發尋找解決辦法，發明人進行了深入研究，在反復實驗和生產試點中，結果，開發利用廢酸、廢鋅渣為原料制備生產飼料級一水硫酸鋅及資源綜合利用工藝技術。

一種利用廢酸、廢鋅渣生產一水硫酸鋅的工藝包括：

a)酸性浸出：廢鋅渣用硫酸溶液(濃度10-35％硫酸)、廢酸的混合液酸浸，將廢鋅渣中的鋅浸出得到硫酸鋅溶液，同時使雜質離子如Fe²⁺、Cd²⁺溶入；

所使用的硫酸溶液與廢酸的質量比優選是50～70：30～50，更優選約60：40，浸出始酸濃度為25-45g/l，浸出溫度：80-100℃，優選90-95℃，浸出時間：12-14h，固液比：1：5-12，優選1：7-10，浸出終點pH值：2.5-3.5。優選地，渣鋅：Zn_全≤6％Zn_水≤0.8％，溶液質量：Fe≤2.8g/l(0.5-1.5g/l最佳)，浸出率：96％。優選地，廢酸含Zn50-55g/l，含硫酸50-60g/L。

ZnO+H₂SO₄＝ZnSO₄+H2O