[發明專利]一種裂解硫酸鋅溶液中有機物的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010801731.1
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111926178B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張利波;羅永光;李世偉;李浩宇;曲洪濤;張特;李存兄
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;云南馳宏鋅鍺股份有限公司
• 主分類號: C22B3/02
• 分類號: C22B3/02;C22B3/44;C22B19/20
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 李秀娟;何曉鈞

本發明公開了一種裂解硫酸鋅溶液中有機物的裝置及方法，包括進水池、進水泵、多級反應釜裝置，臭氧發生器、尾氣處理裝置及儲液池，所述進水池通過進水泵與一級反應釜裝置的硫酸鋅原液進水口經液體管道連接，多級反應釜裝置呈階梯設置，所述多級反應釜裝置中設置有超聲波發生器及攪拌裝置。該方法為：將含有有機物的硫酸鋅溶液依次通過多級反應釜裝置，在超聲波及臭氧的作用下進行逐級裂解脫除。本發明在不改變現有濕法煉鋅流程的情況下，通過超聲波和臭氧氧化作用，使硫酸鋅溶液中的有機物有效裂解，從而達到改善鋅產品的質量和提高電效的目的。同時，該發明成本低、操作簡單，能在短時間內將硫酸鋅溶液中的有機物有效脫除。

技術領域

本發明屬于有色冶金領域，具體涉及一種裂解硫酸鋅溶液中有機物的裝置及方法。

背景技術

硫酸鋅溶液一般用作濕法冶鋅的原料，鋅的濕法冶金過程由鋅焙砂浸出、浸出液凈化和電解沉積三個步驟構成。在濕法煉鋅過程中，使用的硫酸鋅原料中經常漂浮一些有機污染物，嚴重影響鋅電積過程，造成電效較低的后果。隨著社會對鋅錠需求的日益增加，如何有效地脫除硫酸鋅溶液中的有機物以改善鋅產品的質量和提高電效成為亟待解決的技術難題。

現有的脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法主要包括：物理沉降，活性炭吸附，液膜過濾法和氧化法，其中氧化法的成本較低，工藝簡潔，環保性強。臭氧氧化法作為氧化法的典型代表被運用在本發明中，但由于臭氧具有溶解度低、臭氧利用率差、反應時間長等限制，本發明提供一種超聲波強化氧化工藝，從而達到全面提高臭氧氧化能力的目的。

現有的脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法主要包括：物理沉降，活性炭吸附，液膜過濾法和氧化法，其中氧化法的成本較低，工藝簡潔，環保性強。其中，氧化法應用及其廣泛，如中國專利，一種從氧化鋅煙塵浸出液沉鍺后的硫酸鋅溶液中脫除砷鐵和有機物的方法，申請號為201911178781.2，申請日為2019.11.27，該發明使用高錳酸鉀作為氧化劑參與反應，不僅成本高，且易引入新元素在原料中，不利于產業化生產。同時反應釜內的要求溫度過高，對設備要求極為嚴格。最后PH值的有效范圍較窄不易調控也是一個不能忽視的問題。而臭氧氧化法作氧化法的典型代表，在脫除硫酸鋅溶液中的有機物的工藝中也有涉及，但由于臭氧具有溶解度低等限制，導致現有技術在處理硫酸鋅溶液時臭氧利用率差、結構復雜、反應時間長等缺點。

發明內容

針對上述問題，本發明的第一目的是提供一種裂解硫酸鋅溶液中有機物的裝置，本發明的另一目的是提供一種裂解硫酸鋅溶液中有機物的方法。

本發明的第一目的是這樣實現的，一種裂解硫酸鋅溶液中有機物的裝置，包括進水池、進水泵、多級反應釜裝置，臭氧發生器、尾氣處理裝置及儲液池，所述進水池通過進水泵與一級反應釜裝置的硫酸鋅原液進水口經液體管道連接，多級反應釜裝置呈階梯設置，相鄰反應釜裝置的排液口和進液口之間通過液體管道連接，臭氧發生器通過第一氣體管道與各級反應釜的進氣口連接，所述尾氣處理裝置通過第二氣體管道與各級反應釜的排氣口連接；所述多級反應釜裝置中設置有超聲波發生器及攪拌裝置，末級反應釜裝置反應的出液口通過液體管道與儲液池連接。

所述臭氧本發明的另一目的是這樣實現的，一種裂解硫酸鋅溶液中有機物的方法，采用所述裝置進行有機物裂解，具體包括以下步驟：

（1）將含有有機物的硫酸鋅溶液從硫酸鋅溶液進水口加入到一級反應釜裝置中，同時將一級反應釜裝置通入臭氧，在超聲波和攪拌的作用下完成初步的有機物氧化裂解，控制反應時間5-30分鐘得到一級反應液。

（2）將所述一級反應液通過進水口加入到二級反應釜裝置中，同時將二級反應釜裝置通入臭氧，在超聲波和攪拌的作用下進行進一步有機物氧化裂解，控制反應時間5-30分鐘得到二級反應液。

（3）將所述二級反應液加入到三級反應釜裝置中，同時將三級反應釜裝置通入臭氧，在超聲波和攪拌的作用下將殘余有機物完全氧化裂解，控制反應時間5-30分鐘得到目標溶液。