[發明專利]一種電解液除鎂及資源化工藝

在審

• 申請號: 202110944309.6
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113562759A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 張曉秀;黃曉陽;余俊學;徐飛;徐鳳嬌
• 申請（專利權）人: 云南興賢環保科技有限公司
• 主分類號: C01G9/06
• 分類號: C01G9/06;C01F5/40;C01B7/19;C01B33/18;C01D3/02;C25C1/16
• 代理公司: 昆明盈正知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53208
• 代理人: 徐洪剛

本發明公開了一種電解液除鎂及資源化工藝，包括除鎂以及除鈉、回收氫氟酸以及回收氟化鈉步驟。本發明工藝通過在電解液中加氟化鈉以及氫氟酸進行除鎂，再對除鎂后液加氟硅酸除鈉，除鈉后液可返回電解液制備工序，實現電解液循環利用，具有除鎂效率高、操作簡便的優點；本發明工藝將中間產物氟化鎂以及氟硅酸鈉資源化處理，生成的硫酸鎂可用于工業、肥料與飼料，市場容量較高，具有一定經濟價值，同時還回收了氫氟酸以及氟化鈉，可有效降低成本；本發明工藝在實現除鎂、氟循環利用的基礎上，能夠處理電解新液、電解廢液，尤其是使電解廢液得到回收，降低成本，減少煉鋅企業的損失。

技術領域

本發明屬于電解液技術領域，具體涉及一種電解液除鎂及資源化工藝。

背景技術

電解法制鋅過程中，硫酸鋅電解液中的雜質離子很多，其中砷、銻、鍺、銅、鈷、鎳、鐵、鎘、鉛等離子對鋅電積的危害很大，而氟、氯、錳等離子對鋅電積的危害要小得多。鎂離子本身對鋅電積并無影響，但在電解液中不斷循環累積后會與鈣結合形成結構致密的結晶，沉積在管道、容器壁及噴淋嘴處產生堵塞，影響生產；鎂的積累增加電解液的密度和粘度，不利于澄清與過濾；鎂的積累還會造成槽電阻與槽電壓的升高，影響電效；故電解過程中，當鎂離子達到一定濃度后，需要對電解液排出以確保鎂離子在合適的濃度范圍。

電解液中的鎂主要以硫酸鎂形式存在。由于硫酸鎂的溶解度比較大，在常規硫酸鋅溶液凈化中很難將其去除。電解廢液中鎂的濃度較高，返回酸浸出工序時這部分鎂仍在溶液中保持。隨著時間延長，電解廢液與電解新液中的鎂含量逐漸趨同，對鋅電解的危害也逐漸增加。為了確保鎂離子在合適的濃度范圍，電解廢液不得不作為鎂的開路措施向污酸污水處理裝置排出，導致了大量的鋅損失。

傳統電解液排出的主要處理方式為石灰法，該法導致大量的危廢石膏渣產生，在環保意識逐漸深入人心的當下，危廢渣堆存及處置問題正給企業的經營決策帶來新的困擾。

傳統方法——開路除鎂，開路液外排，石灰法處理，外排液PH很低，處理后產生大量石膏渣，開路液無法回用。

其他電解液中消除鎂對電解的方法包括：

中和沉鋅排鎂法——開路除鎂，開路液與過量鋅焙砂中和沉淀沉鋅，鎂留在溶液中，溶液外排。該法渣量少于傳統石灰法。

氟化物沉淀法——開路除鎂，開路液利用氟化物除鎂，鎂去除率低，鋅損失較大。

濃縮結晶分離鎂法——開路除鎂，開路液濃縮結晶形成硫酸鋅及硫酸鎂，此法因硫酸鋅及硫酸鎂結晶條件接近，難以得到較純的產品。經濟性難以得到保證。

萃取分離鋅鎂法——開路除鎂，開路液萃取分離鋅鎂，該法經濟性較差。

預處理除鎂法——采用各種方法，如對礦石進行酸化除鎂、在電解液制備階段除鎂等，由于種種限制因素，經濟性欠佳。

為此，研發一種除鎂效率高、操作簡便、成本低的電解液除鎂及資源化工藝是非常必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電解液除鎂及資源化工藝。

本發明的目的是這樣實現的，包括以下步驟：

S1、除鎂以及除鈉：電解液加氟化鈉以及氫氟酸除鎂，反應后得氟化鎂沉淀和除鎂后液；除鎂后液加氟硅酸除鈉，反應后得氟硅酸鈉沉淀和除鈉后液，除鈉后液返回電解液制備工序；

S2、回收氫氟酸：將S1步驟得到的氟化鎂加濃硫酸并加熱，反應得氟化氫氣體與硫酸鎂，硫酸鎂外送，氟化氫氣體用水吸收得氫氟酸，氫氟酸返回S1 步驟補充S1步驟氫氟酸的消耗；回收氟化鈉：將S1步驟得到的氟硅酸鈉加氨水，待沉出二氧化硅后，繼續加碳酸鈉，得氟化鈉沉淀與碳酸銨，對氟化鈉結晶操作時，冷凝氣體回收氨水，回收的氨水用于補充氟硅酸鈉與氨水反應過程中消耗的氨水，回收的氟化鈉返回S1步驟補充S1步驟氟化鈉的消耗。