[發明專利]一種利用次氧化鋅直接生產電鋅的方法

在審

• 申請號: 202011392203.1
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112522520A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 何學斌;崔旭東;張健康;牛勤學;周沖沖;周璽;馬高峰;郭寧;寇文利
• 申請（專利權）人: 陜西鋅業有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B19/20;C25C1/16;C22B15/00
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本發明涉及一種利用次氧化鋅直接生產電鋅的新方法，屬于有色冶金濕法煉鋅領域。該方法包括以下步驟：a、中性浸出；b、銅渣脫氯；c、中和；d、一次凈化；e、雙氧水氧化除鐵；f、二次凈化；g、電解：上述所得二次凈化后液，即為純凈的硫酸鋅溶液，經常規電解后產出含Zn≥99.99％的陰極鋅片。本發明的次氧化鋅煙塵無需預處理脫除氟氯，可直接浸出處理生產電鋅，工藝流程短，具有投資少、生產成本低；脫氯后液中和用碳酸錳和鍋爐塵作中和劑，即節省了輔材成本，又避免引入氯等其它雜質；改變常規的先除鐵再多級凈化操作，與濕法煉鋅常規浸出工藝有機結合，解決了濕法煉鋅常規浸出工藝中回轉窯次氧化鋅綜合回收利用工藝流程長，投資大的技術難題。

技術領域

本發明涉及有色冶金濕法煉鋅技術領域，尤其涉及一種鋅冶煉生產中利用次氧化鋅直接浸出、凈化、電解生產電鋅的方法。

背景技術

對濕法煉鋅企業而言，次氧化鋅由于含氟(F)、氯(Cl)等雜質較高，難以在濕法煉鋅系統作為浸出系統的原料直接應用。次氧化鋅主要包括：濕法煉鋅常規法浸出工藝回轉窯收塵系統所產生的次氧化鋅和鉛冶煉煙化爐、鋼鐵廠高爐等收塵系統產生的次氧化鋅兩大類。次氧化鋅的主要特點是除含有較高量的金屬鋅(Zn)外，氟(F)、氯(Cl)等雜質含量也較高(相比而言濕法煉鋅常規法浸出工藝回轉窯收塵系統所產生的次氧化鋅氟氯含量較鉛冶煉煙化爐、鋼鐵廠高爐等收塵系統產生的次氧化鋅要低很多)，氟、氯等雜質對濕法煉鋅系統危害很大，故次氧化鋅無法直接進入濕法煉鋅浸出系統回收鋅等有價金屬。目前，本領域濕法煉鋅企業針對次氧化鋅回收處理的工藝方式主要分為兩大類。第一類是先對次氧化鋅煙塵進行預處理，將次氧化鋅煙塵中的氟氯雜質脫除，然后再浸出回收利用鋅等有價金屬。其主要方法有多爐膛或回轉窯火法預處理脫氟氯，以及堿洗水洗法濕法預處理脫氟氯等，火法預處理脫氟氯雖氟氯脫除率高，但設備投資大，能耗高，生產成本高、操作條件差，產生的低濃度SO₂煙氣還需經過脫硫系統處理，方可達標排放；堿洗水洗法弊端在于用堿成本高，水資源耗量大，產生大量的廢水后續處理工藝復雜、運行成本高。第二類是次氧化鋅煙塵先浸出，從浸出液中將氟氯脫除后繼續回收鋅等有價金屬。從浸出液中脫除氟氯主要方法有添加除氟劑和除氯劑法、萃取法、針鐵礦法等，各廠因原料不同，采取的工藝也不盡相同，但以上方法都具有工藝流程長、投資大、運行成本高的缺點。為此，公司技術人員根據公司所產次氧化鋅的成分特性，并結合公司濕法煉鋅的工藝特點，通過大量的試驗研究，開發出一種利用該次氧化鋅直接浸出、凈化、電解生產電解鋅的新方法。

發明內容

本發明的目的的在于針對濕法煉鋅常規浸出工藝中回轉窯收塵系統所產生的次氧化鋅的成分特點(Zn：45-70％、Fe：2-6％、F:0.01-0.1％,Cl:0.1-1％)，提供一種次氧化鋅直接浸出、凈化、電解生產電解鋅的新方法，該方法無需對次氧化鋅進行預處理脫氟氯，具有工藝流程短、投資少、能耗低、生產成本低、易于操作控制的優點。用于實現上述發明目的而提供的方法主要包括中性浸出、銅渣脫氯、中和、一次凈化、雙氧水氧化除鐵、二次凈化、電解等工藝步驟，

本發明采用了如下技術方案：

一種利用次氧化鋅直接生產電鋅的方法，包括如下步驟：

a、中性浸出：以濕法煉鋅常規浸出工藝中回轉窯收塵系統所產生的次氧化鋅為原料，加入電解廢液進行浸出，浸出的液固比4-5:1，反應溫度為50-80℃，終點pH為5.0-5.4，過濾得到中浸液；

b、銅渣脫氯：向上述所得中浸液中加入20-80g/l的銅渣(綜合回收工序所產，堆存自然氧化3-5天)，加入電解廢液調至pH1.5-3.0，反應溫度50-60℃，反應0.8-1.5小時，過濾得到脫氯后液；

c、中和：向上述所得脫氯后液中加入2-5g/l碳酸錳，反應溫度50-70℃，反應0.5-1小時，再加入一定量鍋爐塵(鍋爐塵為鋅精礦焙燒制酸過程中余熱鍋爐所產的煙塵，其中包含如下質量百分比的元素Zn：45-60％、Fe：5-15％、F:0.001-0.01％、Cl：0.005-0.05％)，繼續反應0.5-1小時至終點pH4.0-4.5，過濾得中和后液；