[發明專利]一種提高濕法煉鋅中凈化用鋅粉利用率的方法

有效

• 申請號: 201611007601.0
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106636642B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 任昊琦
• 申請（專利權）人: 任昊琦
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22B19/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 常娥

本發明公開了一種提高濕法煉鋅中凈化用鋅粉利用率的方法，將粗鋅粉溶于硫酸鋅中，在室溫下進行高能球磨，獲得改善潤濕性后的鋅粉?硫酸鋅水溶液漿料；向鋅粉?硫酸鋅水溶液漿料中加入檸檬酸繼續進行球磨，獲得水溶性鋅粉?硫酸鋅漿料。本發明采用高能球磨的方法，利用鋅粉和磨球的共同作用，將鋅粉不僅細化，而且形成大量顯微缺陷，為后續的置換反應提供了快速擴散通道，將顯著改善反應的動力學條件，加速反應的進行；球磨介質直接選擇濕法煉鋅中的硫酸鋅溶液，不會引入其他雜質；在球磨溶液中加入檸檬酸不僅可消除球磨中產生的微量氫氧化鋅，而且可以改善鋅與硫酸鋅的潤濕性，避免小尺寸的鋅粉漂浮在表面不參與反應，可提高鋅粉的利用率。

技術領域

本發明屬于化學冶金技術領域，具體涉及一種提高濕法煉鋅中凈化用鋅粉利用率的方法。

背景技術

濕法煉鋅已經成為鋅冶煉的主導方法。為了提高產品質量和降低能耗，濕法煉鋅的中間過程之一----鋅液凈化顯得尤為重要。近幾年，開展了很多圍繞鋅液凈化效果的研究，在眾多方法中均離不開鋅粉置換的環節。鋅粉置換法是在硫酸鋅溶液中用電位較負的活潑金屬鋅將電位較正的惰性金屬離子還原成金屬，從而沉淀去除。因使用鋅粉不會引入新雜質，而且Zn2+的標準電極電位為-0.76V，遠低于Cu2+、Cd2+、Ni2+、Co2+等的標準電極電位，從熱力學角度考慮，溶液中的大部分金屬離子Me+應該可以被鋅粉置換。但是在實際煉鋅中，用幾十倍甚至幾百倍理論量的鋅粉都無法將雜質完全降至理想濃度以下。這是因為在鋅粉置換過程中，除了要滿足熱力學條件外，還必須有足夠的動力學條件。從化學反應動力學分析，需要加入的鋅粉粒徑小、表面積大、活性高，然而目前在國內煉鋅企業普遍使用的鋅粉粒徑在0.1-2.0mm之間，粒徑較大，而且因鋅的密度大容易沉淀，不能充分反應。實踐證明，鋅粉粒度減小后會顯著增加置換反應的效率，但是同時帶來由于鋅粉粒徑減小后，鋅粉本身由于自身表面能高則容易結塊，同時因鋅與硫酸鋅水溶液不潤濕，因而會漂浮在液池表面，也達不到理想的置換效果。因此需要尋找一種新的途徑既能將鋅粉粒徑減小，增大比表面，又能夠改善其與硫酸鋅溶液的潤濕性，使其均勻分散在硫酸鋅溶液中，充分改善鋅粉凈化的動力學條件，提高鋅粉的利用率，降低鋅冶煉成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種提高濕法煉鋅中凈化用鋅粉利用率的方法，該方法可以改善鋅與硫酸鋅的潤濕性，避免小尺寸的鋅粉漂浮在表面不參與反應，可提高鋅粉的利用率。

本發明所采用的技術方案是，一種提高濕法煉鋅中凈化用鋅粉利用率的方法，具體按以下步驟實施：

步驟1：鋅粉漿料制備：將90-110目的粗鋅粉溶于硫酸鋅中，在室溫下進行高能球磨，獲得改善潤濕性后的鋅粉-硫酸鋅水溶液漿料；

步驟2：水溶性鋅粉漿料制備：向步驟1得到的鋅粉-硫酸鋅水溶液漿料中加入檸檬酸繼續進行球磨，獲得水溶性鋅粉-硫酸鋅漿料。

本發明的特點還在于，

步驟1中鋅粉與硫酸鋅的質量體積比為1：1g/ml。

步驟1中球磨機轉速200-300r/min，球料比5-10:1，球磨時間2-4h；球磨罐為聚四氟乙烯。

步驟2中檸檬酸的添加量為鋅粉重量的0.5-1％。

步驟2中球磨機轉速200-300r/min，球料比5-10:1，球磨時間1-2h；球磨罐為聚四氟乙烯。

本發明的有益效果是，本發明提高濕法煉鋅中凈化用鋅粉利用率的方法，具有以下特點：