[發明專利]一種從硫酸體系電解液中選擇性去除一價陰離子雜質的方法

有效

• 申請號: 201710127073.0
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106868544B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 張偉明;陳慶;陳寶生;肖東
• 申請（專利權）人: 溫州大學;北京京潤環保科技股份有限公司
• 主分類號: C25C1/16
• 分類號: C25C1/16;C25C7/06;C22B3/42
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本發明提供了一種從硫酸體系電解液中選擇性去除一價陰離子雜質的方法，其特征在于調節電解液中的游離H₂SO₄濃度，將含有游離H₂SO₄的電解液通入擴散滲析器廢酸室，以水為接收液以反向流方式通入擴散滲析器回收室，控制擴散滲析操作過程中電解液的流量強度，在擴散滲析器內部電解液中部分游離H₂SO₄及陰離子雜質在濃差驅動下透過膜傳輸至接收液中，形成一價陰離子雜質富集的稀H₂SO₄和純化的電解液。本發明發展了擴散滲析新的使用方式，即從回收游離酸改變為選擇性去除雜質離子，可同時解決鋅電解液中去除氟氯雜質和廢液處置的兩個現存難題，為實現濕法冶金行業的資源循環利用提出了新的解決思路。

技術領域

本發明屬于濕法冶金領域。涉及一種從硫酸體系電解液中選擇性去除一價陰離子雜質的方法，特別涉及一種從硫酸鋅電解液中選擇性去除氟氯雜質的方法，以此保證濕法冶鋅工藝循環中的電解液氟氯雜質的含量始終低于或達到工藝要求。該方法還適用于從其它硫酸體系電解液(如Zn、Mn、Cu、Co等)中選擇性去除一價陰離子雜質(如F^‐、Cl^‐、Br^‐、I^‐、NO₃^‐、NO₂^‐等)。

背景技術

全世界約80％的金屬鋅均使用濕法冶鋅技術生產得到，其主要工藝流程為ZnS礦原料焙燒→硫酸浸出→電積鋅。電積鋅之前的電解液接近中性，在電解沉鋅過程中部分ZnSO₄會轉化為H₂SO₄。電積鋅后得到的酸性電解液，其主要組成是ZnSO₄和H₂SO₄，會被用來再次浸出焙燒礦來再生電解液，形成濕法冶鋅工藝中的電解液循環過程。由于焙燒礦原料不可避免地存在一些雜質，因此在此過程中雜質就會在電解液中累積，危害整個冶鋅過程。濕法冶鋅的核心就在于純化這些鋅電解液，以維持工藝流程的順利進行，同時降低電積鋅的能耗并最終得到高純度的陰極金屬鋅。電解液純化過程中，絕大部分雜質如鐵、鈷、鎳、鎵、銻、砷、氯和氟均需要維持在低的濃度。但實際的操作過程中氯和氟雜質往往是較難去除的，因此其濃度往往會在電解液中進行累積。在此過程中Cl^‐離子的危害主要在于其腐蝕性，超標的Cl^‐離子除了會腐蝕管道和設備之外，往往還會腐蝕昂貴的Ag–Pb陽極板，造成電極損耗及電耗增加。更為糟糕的是，陽極板的腐蝕會引起電解液中Pb的含量增加，從而導致陰極金屬鋅產品中Pb含量超標，使產品不能達到應有的標準。F^‐的危害主要在于其會導致陰極金屬鋅牢牢粘附在Al陰極母板上無法剝離，從而使電積過程無法持續。