[發明專利]一種高鉈氧化鋅生產電鋅的方法

在審

• 申請號: 202011367424.3
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112609081A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王敏杰;段良洪;曹家毓;劉偉;廖謹鵬;陳露萍;尹健夫;曹文法
• 申請（專利權）人: 郴州豐越環保科技有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B19/30;C22B3/44;C25C1/16;C22B3/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 金冬

本發明屬于濕法煉鋅領域，公開了一種高鉈氧化鋅生產電鋅的方法，其流程主要包括高鉈氧化鋅堿洗、堿洗渣中和、中和渣中高酸浸出、中和液兩次沉礬、中上清溶液三段凈化、合格硫酸鋅溶液樹脂除鉈和鋅液電積等步驟，本方法利用了堿洗除鉈、芬頓法除鉈、低溫鋅粉聯合輔助除鉈劑除鉈以及樹脂除鉈等步驟，使得合格硫酸鋅溶液中鉈濃度遠低于鋅電積對雜質鉈的要求。本發明在傳統濕法煉鋅工藝基礎上進行創新優化及除鉈工藝，提升濕法煉鋅企業對高鉈氧化鋅原料的適應性、降低除雜成本，整個工藝操作簡單，適合工業化推廣使用。

技術領域

本發明屬于濕法煉鋅領域，具體涉及一種高鉈氧化鋅生產電鋅的方法。

背景技術

鉈，化學符號Tl，分子量為204.3833，密度11.85g/cm3，熔點303.5℃，沸點1457℃，在自然環境中含量很低，是一種伴生元素。鉈在鹽酸和稀硫酸中溶解緩慢，在硝酸中溶解迅速。其主要的化合物有氧化物、硫化物、鹵化物、硫酸鹽等，鉈鹽一般為無色、無味的結晶,溶于水后形成亞鉈化物。保存在水中或石蠟中較空氣中穩定。鉈被廣泛用于電子、軍工、航天、化工、冶金、通訊等各個方面，在光導纖維、輻射閃爍器、光學透位、輻射屏蔽材料、催化劑和超導材料等方面具有潛在應用價值。含鉈鋅物料中，鉈主要以可變價態氧化物T1₂O、TlO、T1₂O₃形態存在。

在濕法煉鋅過程中，鉈主要富集于氧化鋅、多膛爐焙燒布袋塵和銅鎘渣浸出置換后的貧鎘液中。在中性浸出和綜合回收工序能將殘鉈除去。含鉈鋅物料中，鉈主要以可變價態氧化物T1₂O、TlO、T1₂O₃形態存在。在常規浸出過程中，含鉈氧化物在酸性條件下溶解，鉈進入溶液。在中性浸出沉礬階段控制終點pH值5.2～5.4時，T1³⁺水解析出Tl(OH)₃，Tl(OH)₃隨Fe(OH)₃一起沉淀進入渣中，而Tl⁺、T1²⁺仍進入浸出中性上清液中。

在鋅電積過程中，鉈是較鋅正電位的雜質。新液含鉈量超標時，鉈與鋅形成原電池，陰極鋅反溶,陰極析出鋅表面有少數麻坑，嚴重時陰極鋅強烈反溶，麻坑增多。形成透孔，陰極鋅透酸連片，內表面鋅片發黑返溶.明顯由外向里的腐蝕方向，至鋅片增厚時，強度減弱，嚴重燒板時，陰極鋅大面積透孔，鋅片發黑自動剝離，電效明顯降低。對產品產量和技術經濟定額指標產生不利影響,導致生產的連續波動，無法正常進行。為了除去鉈，常用的方法是在濕法煉鋅溶液凈化過程中，增加鋅粉用量，但當鉈含量較高時效果難以得到保證。以上問題嚴重影響生產的正常運行，現急需找到一種運行成本較低且易于操作的鉈去除技術。

發明內容

為克服了現有技術中存在的不足之處，本發明提供了一種高鉈氧化鋅生產電鋅的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟(1)高鉈氧化鋅堿洗：采用氫氧化鈉水溶液對高鉈氧化鋅進行堿洗，控制終點pH值為8～10，堿洗液進污水站處理達標后回用，堿洗渣做下一步處理；

步驟(2)堿洗渣中和：采用鋅電解廢液或中和渣硫酸一次浸出液將步驟(1)得到的堿洗渣進行中性浸出，控制終點pH值為3.5～5.0，中和渣采用硫酸進行酸一次和酸二次浸出，中和液做下一步處理；

步驟(3)中和液一次沉礬：將步驟(2)得到的中和液中以2～5mL/h加入雙氧水，并加入石灰或者雙飛粉作為中和劑，進行沉鐵并除去砷、銻、鉈等雜質，雙氧水的加入量為所述中和液中鐵含量的2.0～2.2倍，控制終點pH值為4.0～4.5，液固分離后沉鐵渣進轉窯焙燒回收鋅，沉鐵后液做下一步處理；

步驟(4)中和液二次沉礬：將步驟(3)得到的一次沉礬液補充亞鐵離子濃度至0.8～1.5g/L，以1～3mL/h加入雙氧水，以石灰或者雙飛粉作為中和劑，進行沉鐵并除去砷、銻、鉈等雜質，雙氧水的加入量為所述中和液中鐵含量的2.0～2.2倍，，控制終點pH值4.5～5.0，二次沉礬液不經壓濾，直接進入濃密槽進行沉降分離；