[發明專利]一種亞硫酸鋅還原凈化濕法煉鋅電解液除氯方法

在審

• 申請號: 202111177759.3
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113846354A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 劉安榮;彭偉;劉洪波;王振杰;鐘波
• 申請（專利權）人: 六盤水中聯工貿實業有限公司;貴州省冶金化工研究所
• 主分類號: C25C1/16
• 分類號: C25C1/16;C25C7/06
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 谷慶紅

本發明涉及濕法冶金技術領域，尤其是一種亞硫酸鋅還原凈化濕法煉鋅電解液除氯方法，利用亞硫酸鋅中亞硫酸根與硫酸銅中的二價銅離子，在水溶液中發生反應，使得亞硫酸根被二價銅離子催化氧化成硫酸根，二價銅離子被亞硫酸根還原成亞銅離子，亞銅離子與電解液中Cl^?形成CuCl沉淀，使得電解液中Cl^?被逐漸脫除，使得脫氯后電解液中Cl^?＜700mg/L，且充分利用鋅冶煉廠中間產品亞硫酸鋅，極大程度降低了脫氯成本。

技術領域

本發明涉及濕法冶金技術領域，尤其是一種亞硫酸鋅還原凈化濕法煉鋅電解液除氯方法。

背景技術

鋅電解生產是將待電解鋅的含鋅溶液(硫酸鋅溶液)置于電解槽中，經電解生產鋅錠及其制品的濕法煉鋅工藝，通常是采用鉛銀陽極板。然而，在電解液中存在著大量的Cl^-，容易導致鉛銀陽極板腐蝕加劇，嚴重影響陽極板使用壽命，而且還會使得鉛在電解過程中進入電解鋅中，影響電解鋅的質量。因此，對鋅電解生產工藝的電解液中Cl^-脫除成為了鋅電解領域關鍵技術，也得到了廣大研究者的研究。

例如：專利公開號為CN101113015A公開了脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，利用銅渣中含有的單質銅、銅渣氧化產生的二價銅離子和溶液中的氯離子反應產生難溶的氯化亞銅沉淀，達到除去硫酸鋅溶液中氯的目的，實現無需加入硫酸銅，利用氧化即可得到二價銅離子，使得銅渣得以充分利用，降低成本，簡化操作程序，且使得硫酸鋅溶液中含Cl^-0.3g/L。再例如：公布號為CN103572051A公開了硫酸鋅溶液的脫氯方法，將含鋅100-150g/L、含氯0.5-5.0g/L的硫酸鋅溶液，配入硫酸，制備成硫酸濃度為20-75g/L的酸性溶液，酸性溶液在常溫下，經選擇性電滲析，得到低氯溶液和高氯溶液，低氯溶液用于生產電鋅，高氯溶液采用氯化亞銅法沉氯，得到含氯0.4-1.0g/L的沉氯溶液，加入鋅粉置換銅，產出含氯0.4-1.0g/L的除銅溶液，經返回配酸并選擇性電滲析，實現高效脫除硫酸鋅溶液中的氯離子目的。再例如：公布號為CN106555060A采用除鎘后表面自然氧化銅渣從鋅溶液中除氯的方法，銅鎘渣除鎘-堆存自然氧化-得到氧化銅渣；含氯鋅溶液調節初始硫酸濃度，加入氧化銅渣攪拌，實現除氯目的。再例如：公布號為CN109576500A公開了從高含氯鋅煙灰中提取金屬鋅的工藝，包括銅鹽深度除氯步驟：將除雜液與質量濃度45％硫酸銅溶液按體積比1:1混合，通過質量濃度98％的硫酸溶液調節pH在1.5-3.5，升溫至50-75℃，再加入鋅粉還原，實現氯化亞銅沉淀除氯的目的。

可見，大多數除氯方法均是采用銅的歧化反應，具體化學反應方程式為：Cu+Cu²⁺+2Cl^-＝2CuCl↓。但是，對于基本原理相同，采用不同的處理工藝進行脫氯處理，卻使得對氯脫除率、脫除成本等完全不相同，例如：公開號為CN101113015A中公開了需要加入氧化劑，對銅渣氧化成二價銅，且氧化劑不可再生，導致成本增加；再例如：公布號為CN103572051A公開了將高氯溶液采用氯化亞銅法沉氯后，再經選擇性電滲析，造成脫氯成本和工序繁雜；再例如：公布號為CN106555060A采用自然氧化，導致氧化效率、氧化率較低、氧化周期長，使得脫氯效率和成本偏高；再例如：公布號為CN109576500A需要添加鋅粉還原二價銅離子，造成電解鋅成本較高。

鑒于此，本研究者利用鋅冶煉廠中間產品與硫酸銅協同處理電解硫酸鋅溶液，達到降低電解硫酸鋅中的氯離子含量目的，且充分利用鋅冶煉廠中間產品的特性，增大了硫酸鋅的量，同時降低脫氯成本，為電解溶液中氯脫除提供了一種新思路。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種亞硫酸鋅還原凈化濕法煉鋅電解液除氯方法。

具體是通過以下技術方案得以實現的：