[發(fā)明專(zhuān)利]一種針鐵礦部分沉鐵除鋅電解液中氟氯的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610068108.3
• 申請(qǐng)日: 2016-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105567996A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何醒民;左小紅;賀菊香;謝冰;鄧孟俐;申一宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B19/20
• 分類(lèi)號(hào): C22B19/20;C22B3/06;C22B3/44
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法鋅冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種除鋅電解液中氟氯的方法。

背景技術(shù)

濕法鋅冶煉包括焙燒、浸出、凈化、電積及熔鑄等幾大步驟。一般情況下，氟氯主要來(lái)源是鋅煙塵（即焙燒得到的鋅焙砂）中的氟化物和氯化物，在浸出時(shí)進(jìn)入溶液。

電積制取鋅過(guò)程的電解液中氯的存在會(huì)腐蝕鋅電解過(guò)程中的陽(yáng)極，使電解液中鉛含量升高，而降低鋅品級(jí)率。當(dāng)溶液含氯離子高于400mg/L時(shí)應(yīng)除氯。常用的除氯方法有硫酸銀沉淀法，銅渣除氯法，離子交換法等。氟離子會(huì)腐蝕鋅電解槽中的陰極鋁板，使鋅片難于剝離。

當(dāng)溶液中含氟離子高于20mg/L時(shí)需要除氟，一般在浸出過(guò)程中加入少量石灰乳，使氫氧化鈣與氟離子形成不溶性氟化鈣沉積。

以上傳統(tǒng)的除電解液中氟氯的方法都存在較大缺陷，如：硫酸銀除氯存在銀鹽價(jià)格昂貴，銀的再生實(shí)收率低的問(wèn)題；銅渣除氯存在銅渣來(lái)源有限的問(wèn)題；離子交換除氯存在溶液處理量受設(shè)備能力限制，離子再生困難等問(wèn)題；而采用石灰乳除氟存在除氟率低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)從電解液中除氟氯的問(wèn)題及缺陷，本發(fā)明提供一種除電解液中氟氯的方法，不僅能同時(shí)除氟氯，除氟氯的效率更高。

以往除氟氯需要單獨(dú)的步驟，本發(fā)明的思路是對(duì)鋅焙砂中鐵部分浸出，利用針鐵礦部分沉鐵進(jìn)行除氟氯，不需增加單獨(dú)的針鐵礦沉鐵工序，這樣可以簡(jiǎn)化整個(gè)流程。

研究發(fā)現(xiàn)中和劑鋅焙砂或氧化鋅煙塵中會(huì)有少量雜質(zhì)鈣，通過(guò)最后除鐵液的循環(huán)，可以使得Ca²⁺累積，濃度增大（一般為累積到200~500mg/L），在中和過(guò)程中，Ca²⁺與氟氯離子形成氟化鈣及氯化鈣而隨鐵渣沉積。

所以，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種針鐵礦部分沉鐵除鋅電解液中氟氯的方法，包括下述的步驟：

1）將電積制取鋅后的廢電解液加入鋅焙砂中進(jìn)行中性浸出，浸出溫度60-80℃，終點(diǎn)pH5.0-5.4，中性浸出礦漿經(jīng)分離后的上清液凈化后作為電積制取鋅的電解液；

2）將廢電解液加入步驟1）中性浸出的底流中進(jìn)行高溫高酸浸出，浸出溫度85-95℃，終點(diǎn)酸度40-60g/L；

3）將鋅焙砂或者氧化鋅煙塵加入步驟2）的酸性浸出礦漿進(jìn)行中和沉鐵，控制溫度70-80℃，終點(diǎn)pH2-3，氟化鈣及氯化鈣隨鐵渣沉積，經(jīng)分離后的上清液返回步驟1）的中性浸出。

通過(guò)步驟3）上清液返回中性浸出，多次循環(huán)后使得酸性浸出礦漿鈣濃度達(dá)到200~500mg/L。

步驟1）中性浸出時(shí)間1-1.5h。步驟2）高溫高酸浸出時(shí)間2-3h。步驟3）中和沉鐵時(shí)間4-5h。

控制最后除氯效率10~15mgCl/gFe，除氟效率5~8mgF/gFe。

步驟3）分離后的鐵渣送還原揮發(fā)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)氧化鋅。

通過(guò)各工藝參數(shù)的控制，本發(fā)明針鐵礦法沉鐵，F(xiàn)e³⁺與中和劑（鋅焙砂或氧化鋅煙塵）在沉鐵槽中反應(yīng)，得到的鐵渣組成為Fe₂O₃·0.64H₂O·0.2SO₃。

在針鐵礦除鐵過(guò)程中產(chǎn)生的硫酸，與加入的中和劑中和，在酸性條件下，中和劑帶入的鈣會(huì)被酸溶解，在形成針鐵礦渣中和過(guò)程中，電解液中累積的鈣離子可與氟氯離子形成氟化鈣和氯化鈣而隨鐵渣沉積，達(dá)到去除電解液中氟氯的效果。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下：

1）充分利用電解液中累積的鈣離子，在中和過(guò)程中形成氟化鈣及氯化鈣而隨鐵渣沉積，即針鐵礦除鐵過(guò)程中具有自?xún)艋刃Ч?

2）利用產(chǎn)生部分針鐵礦渣的方法，而不是全部產(chǎn)生針鐵礦渣，使得針鐵礦渣與中性浸出渣混合成鐵渣，不需增加單獨(dú)的針鐵礦沉鐵工序，可以根據(jù)電解液中氟氯離子含量，調(diào)整產(chǎn)生的針鐵礦渣量，以達(dá)到最佳除氟氯效果；

3）可以將濕法煉鋅常規(guī)法產(chǎn)生的鋅浸出渣含鋅從20%降至15%以下，增加了還原揮發(fā)回轉(zhuǎn)窯的處理能力，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，為本發(fā)明工藝流程圖，具體包括下述的步驟：

1）將電積制取鋅后的廢電解液加入鋅焙砂中進(jìn)行中性浸出，浸出溫度60-80℃，時(shí)間1-1.5h，終點(diǎn)pH5.0-5.4，中性浸出礦漿經(jīng)濃密分離，上清液凈化后作為電積制取鋅的電解液；