[發(fā)明專利]一種濕法煉鋅工藝中氟化鎂電化學(xué)分離及利用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910333815.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN110041042B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬小玲;譚宏斌;何輝超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/30
• 分類號(hào): C04B28/30;C04B9/04;C25B1/20;C25B1/245
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本專利公開了一種濕法煉鋅工藝中氟化鎂電化學(xué)分離及利用方法，其特征在于在含鎂的硫酸鋅溶液中加入氟化鎂晶種、氟化鋅，得到晶粒粗大氟化鎂沉淀，液固分離；在氟化鎂沉淀中加入氫氧化鉀溶液，得到氫氧化鎂沉淀和氟化鉀溶液，過濾分離；將氟化鉀溶液和穩(wěn)定劑加入隔膜電解槽中電解，得到氫氧化鉀和氟化鋅；將氫氧化鎂快燒得到氧化鎂；在氧化鎂中加入硫酸鎂、有機(jī)外加劑、無(wú)機(jī)外加劑、增強(qiáng)劑、晶須，混合均勻后得到硫氧鎂水泥。同已有技術(shù)方案相比，本方法工藝流程短，反應(yīng)溫和，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢渣的資源化利用領(lǐng)域，具體涉及濕法煉鋅溶液中鎂的除去和利用。

背景技術(shù)

鎂是鋅礦中常見的伴生雜質(zhì)元素，在鋅濕法冶金工藝中，鎂在經(jīng)過焙燒和浸出后，大部分以硫酸鹽的形式進(jìn)入濕法煉鋅工藝，鋅精礦中的鎂僅少量隨溶液和渣開路，絕大部分的鎂在電解液的循環(huán)中沒有開路，并且在凈化的過程中很難除去，這會(huì)造成鎂在濕法煉鋅過程中的富集；同時(shí)硫酸鋅溶液中含有大量的硫酸根，當(dāng)溶液體系溫度降低的時(shí)，鎂會(huì)出現(xiàn)鹽析現(xiàn)象，以二水合硫酸鎂的形式結(jié)晶析出，導(dǎo)致濕法煉鋅過程中管道堵塞和槽壁結(jié)垢等現(xiàn)象，還會(huì)影響電積過程的電流效率，使?jié)穹掍\的能耗增加[吳海艷.濕法煉鋅除鎂行為研究[D]. 昆明理工大學(xué)，2016]。目前國(guó)內(nèi)外常用的除鎂方法包括預(yù)處理脫除法、氟化物化學(xué)沉淀法、開路溶液法、冷卻結(jié)晶法、溶劑萃取法等五大類，但從硫酸鋅溶液中除去的鎂的高附加值應(yīng)用報(bào)道較少。

硫氧鎂水泥是與氯氧鎂水泥性能類似的鎂質(zhì)膠凝材料，由活性MgO與一定濃度的MgSO4溶液組成的 MgO-MgSO₄-H₂O 三元體系氣硬性膠凝材料。其原料主要為：輕燒氧化鎂、七水硫酸鎂、水、外加劑。硫氧鎂水泥制品具有熱膨脹性低、不易變形、開裂、彎曲、無(wú)返潮返鹵返霜等現(xiàn)象、耐水性、抗凍性、抗?jié)B性好的特點(diǎn)，可用于混凝土、板材、浮雕、涂料、管道等方面[王磊. 硫氧鎂水泥改性技術(shù)研究[D]. 重慶大學(xué)，2016]。本專利用工業(yè)雜質(zhì)，制備材料具有廢物循環(huán)利用的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種濕法煉鋅工藝中氟化鎂電化學(xué)分離及利用方法，同已有技術(shù)方案相比，本方法能節(jié)約生產(chǎn)成本，降低能耗，提高效率；并能顯著提高硫氧鎂水泥質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一種濕法煉鋅工藝中氟化鎂電化學(xué)分離及利用方法，包括以下步驟：

在含鎂的硫酸鋅溶液中加入氟化鎂晶種、氟化鋅，得到晶粒粗大氟化鎂沉淀，液固分離；在氟化鎂沉淀中加入氫氧化鉀溶液，得到氫氧化鎂沉淀和氟化鉀溶液，過濾分離；將氟化鉀溶液和穩(wěn)定劑加入隔膜電解槽中電解，得到氫氧化鉀和氟化鋅；將氫氧化鎂快燒得到氧化鎂；在氧化鎂中加入硫酸鎂、有機(jī)外加劑、無(wú)機(jī)外加劑、增強(qiáng)劑、晶須，混合均勻后得到硫氧鎂水泥。

所述氫氧化鉀的加入量為氟化鎂質(zhì)量的150-200%。

所述隔膜電解槽中，隔膜為離子膜，陽(yáng)極為金屬鋅板，陰極為惰性電極。

所述穩(wěn)定劑為聚乙烯醇、檸檬酸、順丁烯二酸中的一種，加入量為氟化鎂質(zhì)量的0.1-1%。

所述氫氧化鎂快燒溫度為400-600℃，快燒時(shí)間為10-30s，快燒設(shè)備為烘干打散機(jī)。

所述有機(jī)外加劑為蘋果酸、酒石酸、草酸中的一種，加入量為氟化鎂質(zhì)量的0.1-1%。

所述無(wú)機(jī)外加劑為高強(qiáng)石膏、建筑石膏、高嶺土中的一種，加入量為氟化鎂質(zhì)量的1-10%。

所述增強(qiáng)劑為乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一種，加入量為氟化鎂質(zhì)量的1-10%。

所述晶須為莫來(lái)石晶須、硼酸鋁晶須、硼酸鎂晶須中的一種，加入量為氟化鎂質(zhì)量的1-10%。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：