[發(fā)明專利]鋅冶煉過程溶液的除鐵錳方法

有效

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• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN112978897B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 陸業(yè)大;戴江洪;孫寧磊;李龍;丁劍;趙鵬飛;朱建偉;申美玲;姚鳳霞;聶穎;彭建華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國恩菲工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/00;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 白雪

本發(fā)明提供了一種鋅冶煉過程溶液的除鐵錳方法。該方法包括以下步驟：向鋅冶煉過程溶液中加入催化劑，并向其中通入氧化劑，以使鋅冶煉過程溶液中的鐵離子和錳離子進行催化氧化反應，形成含鐵錳渣的漿料；將含鐵錳渣的漿料進行固液分離，得到鐵錳渣和除鐵錳后液；其中，催化劑選自含二氧化硫氣體、含亞硫酸根的鹽中的一種或多種。本發(fā)明提供的鋅冶煉過程溶液的除鐵錳方法，適用性更強，可操作性更強，可以一步法實現(xiàn)鐵錳元素的催化氧化。氧化劑和催化劑的復配促使催化氧化速度更快，實現(xiàn)鐵錳離子濃度更有效的控制，縮短了除鐵錳的工藝流程，成本更低。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及冶鋅領域，具體而言，涉及一種鋅冶煉過程溶液的除鐵錳方法。

背景技術(shù)

鋅冶煉過程中錳元素的存在非常重要，錳元素的平衡對鋅冶煉過程的成本控制、工藝開展、操作環(huán)境都起到關(guān)鍵性作用。鐵元素為有害元素，在鋅冶煉過程中需要被除去，除鐵一般采用氧化法，控制pH值以及其他參數(shù)使鐵元素轉(zhuǎn)化成不同類型的沉淀從而達到除鐵目的。

傳統(tǒng)鋅冶煉工藝中，大多采用高價錳的氧化物作為氧化劑進行低價鐵的氧化，從而達到除鐵元素的目的，且加入的錳元素后續(xù)在電解過程中能夠轉(zhuǎn)化成錳的高價氧化物進行循環(huán)使用。然而，如果加入大量高價錳用于除鐵，則會導致錳元素過量，最終過量錳體系在鋅冶煉的后續(xù)過程中則無法做到錳元素的平衡，因此，又需要在除鐵之后進一步去除過量的錳。但是，由于錳元素轉(zhuǎn)化成可沉淀的氧化物所需要的氧化電位比較高，同時對于鋅冶煉體系又不能引入新雜質(zhì)，在這雙重條件下，后續(xù)除錳過程中可選擇的氧化劑就比較少，必須采用催化氧化來進行錳的氧化。

總之，傳統(tǒng)工藝中鐵錳的去除分別采用不同的氧化方法，且分步進行操作，工藝流程比較長，成本高。鐵的氧化還借助錳的高價氧化物的氧化性，這樣相當于將鐵去除同時將錳元素重新引入體系，后續(xù)再進行錳元素去除，氧化劑的用量增加，同時增加了除雜工序的數(shù)目及生產(chǎn)成本。另外，錳元素的平衡難控制，工藝穩(wěn)定性不強，現(xiàn)有工藝介紹了對錳元素進行去除的方法，但在整體除雜去除上面并沒有做到工藝的統(tǒng)一性和優(yōu)化性。

基于以上原因，有必要提供一種鋅冶煉催化氧化除鐵錳工藝，一步法將溶液中的鐵錳離子分別轉(zhuǎn)化為其高價氧化物與溶液分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種鋅冶煉過程溶液的除鐵錳方法，以解決現(xiàn)有鋅冶煉過程鐵錳的去除分別采用不同的氧化方法分步操作帶來的工藝流程長，錳元素平衡難控制，除鐵錳效率低，成本高的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種鋅冶煉過程溶液的除鐵錳方法。該方法包括以下步驟：向鋅冶煉過程溶液中加入催化劑，并向其中通入氧化劑，以使鋅冶煉過程溶液中的鐵離子和錳離子同時進行催化氧化反應，形成含鐵錳渣的漿料；將含鐵錳渣的漿料進行固液分離，得到鐵錳渣和除鐵錳后液；其中，催化劑選自含二氧化硫氣體、含亞硫酸根對應的鹽中的一種或多種。

進一步地，含二氧化硫氣體選自二氧化硫或含二氧化硫的煙氣。

優(yōu)選地，含亞硫酸根對應的鹽選亞硫酸鋅、亞硫酸鈉、亞硫酸鈣、亞硫酸氫鈉中的一種或多種。

進一步地，催化劑選自二氧化硫、含二氧化硫的煙氣、亞硫酸鋅、亞硫酸鈉、亞硫酸鈣、過亞硫酸氫鈉中的一種或多種。

優(yōu)選地，催化劑選自二氧化硫、含二氧化硫的煙氣、亞硫酸鋅、亞硫酸鈉、亞硫酸鈣、亞硫酸氫鈉中的一種或多種。

更優(yōu)選地，催化劑為二氧化硫或含二氧化硫的煙氣，或者為亞硫酸鋅和亞硫酸鈉重量比為（1~3）:1的混合物，或者為亞硫酸鋅、亞硫酸鈉、亞硫酸鈣的重量比為（1~2）:（1~2）:1的混合物，或者為亞硫酸鋅、亞硫酸鈣、亞硫酸氫鈉的重量比為（1~1.5）:（1~1.5）:1的混合物。

進一步地，氧化劑選自含氧氣體、氧化性液體及固體過氧化物中的一種或多種。

優(yōu)選地，含氧氣體選自氧氣、壓縮空氣、富氧空氣、臭氧中的一種或多種。