[發明專利]一種清潔提取鋅的方法

在審

• 申請號: 201710246370.7
• 申請日: 2017-04-15
• 公開（公告）號: CN107151744A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 肖超;李義兵
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C22B19/20
• 分類號: C22B19/20;C22B15/00;C22B23/00;C22B3/16;C22B3/38;C22B3/32;C22B7/00;C22B7/02
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技術領域

本發明屬于鋅冶煉領域，特別涉及一種清潔提取鋅的方法。

背景技術

鋅為重要的有色金屬資源，廣泛應用于化工、冶金、新能源材料等行業。隨著優質硫化鋅資源的逐漸枯竭，含雜較高的硫化鋅、氧化鋅煙灰、含鋅污泥等資源開始被利用。而鋅電解對硫酸鋅電解液的純度要求很高，因此合格硫酸鋅溶液的制備是開發含雜較高鋅資源的關鍵。相比于傳統凈化工序，溶劑萃取法具有除雜效果好、流程簡短的優點。而傳統的P204萃取鋅時釋放氫離子，使得溶液pH值降低，而不適宜萃取高濃度含鋅料以及后續鈷鎳銅等伴生金屬的回收。酸性磷（膦）酸類萃取劑或羧酸萃取劑萃取金屬陽離子屬于陽離子交換過程，溶液pH值對萃取效果具有顯著的影響，當料液pH值低于一定程度時，萃取過程停止。為了萃取順利進行，目前多采用堿（氫氧化鈉、氨水）將萃取劑皂化為對應的鹽再進行萃取，則避免了萃余液pH值降低的問題，但是形成了對應的鹽進入萃余液中，使得萃余液無法直接回到浸出系統，同時皂化時消耗堿，提高了鋅提取的成本。隨著社會的進步，環保達標成為企業生存的首要要求，同時冶煉行業競爭的加劇，成本控制顯得非常控制，因減少物料消耗和環境污染成為冶煉行業的重要發展方向。因此，亟需開發一種清潔提取鋅的方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種清潔提取鋅的方法，減少鋅提取過程堿（氫氧化鈉或者氨水）等的物料消耗和實現萃余液回用和減排，同時綜合回收鎳鈷銅等伴生金屬。

具體步驟為：

（1）將1重量份的鋅原料和1~3重量份的浸出劑在溫度為10~90℃，液固體積比L/S=1/1~20/1反應0.2~5小時，得到含鋅的浸出液。

（2）將步驟(1)所得浸出液采用“有機相”萃取鋅，反萃后的負載有機相（O）和萃余液（A）的體積比為O/A=1/10~10/1，混合時間為1~20分鐘，萃取級數為1~12級，采用反萃劑反萃，得到對應的鋅鹽和萃鋅余液。

（3）將步驟（2）所得萃鋅余液采用“有機相”萃取鎳鈷銅，反萃后的負載有機相O和萃余液A的體積比為O/A=1/10~10/1，混合時間為1~20分鐘，萃取級數為1~12級，采用反萃劑反萃，得到對應的鎳鈷銅鹽和萃余液。

（4）將步驟（3）所得萃余液作為浸出劑直接返回步驟（1）浸出。

所述鋅原料為氧化鋅礦、鋅焙砂礦和含鋅二次資源中的一種或多種；

所述的浸出劑為濃度均為1.5-8.0mol/L的甲酸、乙酸和檸檬酸中的一種或多種；

所述反萃劑為濃度均為1~10mol/L的硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸中的一種或多種；

所述有機相為體積比為15%-55% ： 45%-85%的萃取劑與溶劑油組成。

所述萃取劑為P204、P507、Cyanex272和Verstic10中的一種或多種。

所述溶劑油為煤油、磺化煤油和260#溶劑油中的一種或多種。

本發明的有益效果是：減少鋅提取過程堿（氫氧化鈉或者氨水）和酸等的物料消耗和實現鋅提取系統廢水回用和減排，同時綜合回收鎳鈷銅等伴生金屬。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合實施，對本發明作進一步描述，以下實施例旨在說明本發明而不是對發明的進一步限定。

實施例1:

（1）將100g鋅煙灰（組分質量百分比含量為：Zn 18.00%，Fe 7.80%，Cu0 .66%， Co 0.10%，Ni 0.06%）采用200mL濃度為3.0 mol/L的乙酸在溫度為70℃浸出2小時，Zn、Fe、Cu 、Co、Ni浸出率分別為98.22%、0.16%、78.5%、66.1%、44.7%。浸出液中Zn、Fe、Cu、Co、Ni對應濃度（g/L）分別為88.398、0.062、2.591、0.331、0.134。

（2）將步驟（1）所得浸出液采用體積百分比分別為25%的P204和75%磺化煤油組成的有機相進行萃取，有機相（O）和浸出液（A）的體積比為O/A=300mL / 200mL，混合時間為5分鐘，采用12級逆流萃取，Zn、Fe、Cu、Co、Ni對應萃取率(%)分別為98.95、90.45、3.44、2.22、2.55，實現了從高濃度鋅料液中直接萃取鋅分離雜質。