CN101580901A - 采用含锌渣料提炼锌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用含锌渣料提炼锌的方法，包括碱洗除氯步骤、酸浸步骤、中浸除铁步骤和净化电积步骤；碱洗除氯步骤包括用碳酸钠、碳酸氢铵和氢氧化钠中的一种或几种的混合对含锌渣料进行碱洗然后压滤的过程；酸浸步骤包括对碱洗除氯步骤中压滤后的滤渣采用电解废液或稀酸进行酸浸然后压滤的过程；中浸除铁步骤包括对酸浸步骤的酸浸液采用沉矾法和水解法进行除铁处理的过程；净化电积步骤包括对中浸除铁步骤除铁后的液体进行净化然后电积的过程。本发明方法步骤简单，实施容易，能对含锌渣料中的锌及铜、镉、镍、钴等金属元素进行回收，既减少了原材料资源的浪费，又有利于环境保护。

Description

采用含锌渣料提炼锌的方法

【技术领域】

本发明涉及有色金属冶炼技术，尤其是一种对含锌渣料中的锌进行回收的技术。

【背景技术】

在炼锌过程中，不可避免会产生大量的废渣和废水，这些废渣和废水中还存留有锌，另外还含有铜、镉、镍和钴等金属，如果直接排放，这些具有利用价值的金属元素就白白浪费了；而且，直接排放含有这些金属元素的废渣和废水，将会给土地资源和水资源造成污染，对自然环境非常有害。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种对含锌渣料中的锌进行回收的技术。

为解决上述技术问题，本发明提供一种采用含锌渣料提炼锌的方法，包括碱洗除氯步骤、酸浸步骤、中浸除铁步骤和净化电积步骤；碱洗除氯步骤包括用碳酸钠、碳酸氢铵和氢氧化钠中的一种或几种的混合对含锌渣料进行碱洗然后压滤的过程；酸浸步骤包括对碱洗除氯步骤中压滤后的滤渣采用电解废液或稀酸进行酸浸然后压滤的过程；中浸除铁步骤包括对酸浸步骤的酸浸液采用沉矾法和水解法进行除铁处理的过程；净化电积步骤包括对中浸除铁步骤除铁后的液体进行净化然后电积的过程。这里所说的含锌渣料是指含锌的废渣、废水或废渣废水的混合物。通过碱洗除氯步骤，可以除去含锌渣料中的氯；通过酸浸步骤可将锌、铜、镉、镍和钴等金属浸出到酸浸液中，经压滤后铅、银等不溶金属留在滤渣中可作进一步回收；通过中浸除铁步骤将酸浸液中的铁除去，中浸除铁步骤所用的沉矾法和水解法与现有技术湿法炼锌中的沉矾法和水解法相同；通过净化电积步骤得到阴极锌。

碱洗除氯步骤中反应温度可控制为70℃-80℃。

碱洗除氯步骤可包括如下具体过程：在容器中加入水，投入含锌渣料，搅拌升温至70℃-80℃，加入碳酸钠、碳酸氢铵和氢氧化钠中的一种或几种的混合物，搅拌反应，然后对渣料进行压滤，滤渣待用。

碱洗除氯步骤可包括如下具体过程：在容器中加入水，投入含锌渣料，搅拌升温至70℃-80℃，测定PH值，如果PH值小于7，则加入碳铵调整PH值为7，再加入碳酸钠、碳酸氢铵和氢氧化钠中的一种或几种的混合物，搅拌反应，然后对渣料进行压滤，滤渣待用。

碱洗除氯步骤可重复进行两次或两次以上，即对碱洗后压滤的滤渣再重复进行碱洗、压滤。这样可使除氯进行得更加彻底。

酸浸步骤的工艺参数可以是：始酸130g/L-180g/L，终酸5g/L-20g/L，温度80℃-95℃，反应时间1-6小时。

酸浸步骤中，如果酸浸液中存在二价铁，可在酸浸液中加入氧化剂。氧化剂的作用是将二价铁氧化成三价铁。氧化剂可以采用锰粉或阳极泥。

本发明方法可以结合传统的湿法炼锌过程一起进行，这种情况下，酸浸步骤中可以加入碳酸锌或氧化锌。

中浸除铁步骤的工艺参数可以为：A、温度≥90℃；B、沉矾时间2小时～4小时；C、沉矾终点PH＝1.5～1.7；D、碳铵量为铁总量的45wt％～50wt％；E、水解除铁过程PH＝5.0～5.2，反应时间1小时～2小时。

净化电积步骤可包括如下具体过程：对酸浸液采用沉矾法和水解法进行除铁处理后进入浓密槽，浓密槽中的上清液进入净化电积步骤，浓密槽中的底流经压滤后的滤液进入净化电积步骤或返回浓密槽。

本发明的有益效果是：步骤简单，实施容易，能对含锌渣料中的锌及铜、镉、镍、钴等金属元素进行回收，既减少了原材料资源的浪费，又有利于环境保护。

【附图说明】

下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步的详细说明：

图1是本发明方法一种具体实施方式的工艺流程示意图。

【具体实施方式】

图1示出了本发明方法一种具体实施方式的工艺流程示意图。

如图1所示，先对含锌渣料进行碱洗脱氯，然后压滤，滤液排放、滤渣进行酸浸(可以加入碳酸锌)，再进行压滤，铅、银等不溶金属留在滤渣中，可对滤渣进行铅、银回收，滤出的酸浸液采用沉矾法和水解法进行除铁处理，进浓密槽，对浓密槽中的上清液进行净化、电积，得到阴极锌，经过熔铸可得到锌锭。

本发明方法中净化电积步骤与现有技术湿法炼锌中的净化、电积过程相同，净化可分为两段，一段净化主要除去铜、镉，二段净化主要除去镍、钴。

实施例1

具体过程为(净化电积步骤同现有技术，略去)：

一、碱洗除氯

1、原料：含锌渣料、纯碱(Na₂Co₃)、水

2、工艺目的：含锌渣料中含氯量超标，直接投入生产会造成液体中氯大量富集，对电解生产造成严重影响。碱洗的目的是将含锌渣料中吸附的氯去除，以满足电解生产的工艺要求。

3、工艺条件：A、控制液固比6～7∶1，即每6M³～7M³水中加1吨含锌渣料；B、温度70℃～75℃；C、搅拌反应时间：1小时～2小时；D、Na₂Co₃加入量是含锌渣料中ZnO量的4wt％。

4、操作方法：先开大水量往反应罐内加水45M³～50M³，搅拌并投入含锌渣料约7吨，搅拌升温至70℃～75℃，测定PH＝7，若PH＜7，则用碳铵调PH＝7，然后加入纯碱搅拌反应1小时～2小时后压滤，将滤液排放，渣回收待酸浸。压滤时严禁跑浑。

二、酸浸：

1、原料：碱洗后含锌滤渣，电解废液，碳酸锌(ZnCO₃)。

2、工艺目的：将碱洗后含锌滤渣中的Zn及其它金属杂质在高温酸条件下浸出，使其转入到溶液中，把不溶的铅银渣经压滤后回收。

3、工艺条件：A、始酸130g/L～160g/L，终酸5g/L～10g/L；B、温度：80℃～85℃；C、反应时间1小时～4小时；D、含锌滤渣与碳酸锌配料重量比为3∶7。

4、操作方法：往酸浸罐进电解废液搅拌配始酸并升温至80℃～85℃后投入含锌滤渣反应，然后加入ZnCO₃调终酸5g/L～10g/L后进行压滤，滤液进酸浸中转贮槽，滤饼经热水洗涤后另行堆放。

5、取样化验项目：A、始酸130g/L～160g/L；B、浸后终酸5g/L～10g/L；C、滤液中锌含量；D、含锌滤渣中锌、铅、银含量。

三、中浸除铁：

1、原料：酸浸液(即酸浸步骤得到的滤液)、碳铵、锰粉、石灰乳、ZnCO₃。

2、工艺目的：利用去除沉矾法和水解法将酸浸液中的铁，上清液中铁含量合格后直接进浓密槽，浓密槽中的上清液进入上清中转供后续净化步骤使用，浓密槽底流经底流泵入压滤机压滤、水洗后，将渣直接排出。

3、工艺条件：A、温度90℃～95℃；B、沉矾时间2小时～2.5小时；C、沉矾终点PH＝1.5～1.7；D、碳铵量为铁总量的45wt％～50wt％；E、水解时段温度为沉矾后温度，PH＝5.0～5.2，反应时间1小时～1.5小时。

4、操作方法：将酸浸液泵入中浸罐，搅拌升温至90℃～95℃，当有Fe²+存在时加入足量的锰粉，后根据铁量加入碳铵，用ZnCO₃降酸调PH＝1.5～1.7开始沉矾，加石灰乳中和，搅拌2小时～2.5小时后，当Fe含量≤1g/L时用水解法除Fe，用石灰乳调PH值，反应1小时～1.5小时后调至PH＝5.0～5.2，压滤后滤渣水洗排出、滤液进入后续的净化电积步骤(滤液也可再返回浓密槽)。

5、取样化验项目：A、酸浸液中锌含量；B、始含铁量(如含有二价铁同时计算投入氧化剂量)；C、终含铁量；D、上清液中锌含量；E、滤渣中锌含量。

实施例2

具体过程为(净化电积步骤同现有技术，略去)：

一、碱洗除氯

1、原料：含锌渣料、纯碱(Na₂Co₃)、水。

2、工艺目的：含锌渣料中含氯量超标，直接投入生产会造成液体中氯大量富集，对电解生产造成严重影响。碱洗的目的是将含锌渣料中吸附的氯去除，以满足电解生产的工艺要求。

3、工艺条件：A、控制液固比7～8∶1，即每7M³～8M³水中加1吨含锌渣料；B、温度75℃～80℃；C、搅拌反应时间：2小时～3小时；D、Na₂Co₃加入量是含锌渣料中ZnO量的4wt％。

4、操作方法：先开大水量往反应罐内加水50M³～55M³，搅拌并投入含锌渣料约7吨，搅拌升温至75℃～80℃，测定PH＝7，若PH＜7，则用碳铵调PH＝7，然后加入纯碱搅拌反应2小时～3小时后压滤，将滤液排放，渣回收待酸浸。压滤时严禁跑浑。

二、酸浸：

1、原料：碱洗后含锌滤渣，电解废液，碳酸锌(ZnCO₃)。

2、工艺目的：将碱洗后含锌滤渣中的Zn及其它金属杂质在高温酸条件下浸出，使其转入到溶液中，把不溶的铅银渣经压滤后回收。

3、工艺条件：A、始酸160g/L～180g/L，终酸10g/L～20g/L；B、温度：85℃～95℃；C、反应时间4小时～6小时；D、含锌滤渣与碳酸锌配料重量比为3∶7。

4、操作方法：往酸浸罐进电解废液搅拌配始酸并升温至85℃～95℃后投入含锌滤渣反应，然后加入ZnCO₃调终酸10g/L～20g/L后进行压滤，滤液进酸浸中转贮槽，滤饼经热水洗涤后另行堆放。

5、取样化验项目：A、始酸160g/L～180g/L；B、浸后终酸10g/L～20g/L；C、滤液中锌含量；D、含锌滤渣中锌、铅、银含量。

三、中浸除铁：

1、原料：酸浸液(即酸浸步骤得到的滤液)、碳铵、阳极泥、石灰乳、ZnCO₃。

2、工艺目的：利用去除沉矾法和水解法将酸浸液中的铁，上清液中铁含量合格后直接进浓密槽，浓密槽中的上清液进入上清中转供后续净化步骤使用，浓密槽底流经底流泵入压滤机压滤、水洗后，将渣直接排出。

3、工艺条件：A、温度90℃～95℃；B、沉矾时间2.5小时～4小时；C、沉矾终点PH＝1.5～1.7；D、碳铵量为铁总量的45wt％～50wt％；E、水解时段温度为沉矾后温度，PH＝5.0～5.2，反应时间1.5小时～2小时。

4、操作方法：将酸浸液泵入中浸罐，搅拌升温至90℃～95℃，当有Fe²+存在时加入足量的阳极泥，后根据铁量加入碳铵，用ZnCO₃降酸调PH＝1.5～1.7开始沉矾，加石灰乳中和，搅拌2.5小时～4小时后，当Fe含量≤1g/L时用水解法除Fe，用石灰乳调PH值，反应1.5小时～2小时后调至PH＝5.0～5.2，压滤后滤渣水洗排出、滤液进入后续的净化电积步骤(滤液也可再返回浓密槽)。

5、取样化验项目：A、酸浸液中锌含量；B、始含铁量(如含有二价铁同时计算投入氧化剂量)；C、终含铁量；D、上清液中锌含量；E、滤渣中锌含量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：包括碱洗除氯步骤、酸浸步骤、中浸除铁步骤和净化电积步骤；所述碱洗除氯步骤包括用碳酸钠、碳酸氢铵和氢氧化钠中的一种或几种的混合对含锌渣料进行碱洗然后压滤的过程；所述酸浸步骤包括对所述碱洗除氯步骤中压滤后的滤渣采用电解废液或稀酸进行酸浸然后压滤的过程；所述中浸除铁步骤包括对所述酸浸步骤的酸浸液采用沉矾法和水解法进行除铁处理的过程；所述净化电积步骤包括对所述中浸除铁步骤除铁后的液体进行净化然后电积的过程。

2、根据权利要求1所述的采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：所述碱洗除氯步骤中反应温度控制为70℃-80℃。

3、根据权利要求1或2所述的采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：所述碱洗除氯步骤包括如下过程：在容器中加入水，投入含锌渣料，搅拌升温至70℃-80℃，加入碳酸钠、碳酸氢铵和氢氧化钠中的一种或几种的混合物，搅拌反应，然后对渣料进行压滤，滤渣待用。

4、根据权利要求1-3中任一项所述的采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：所述碱洗除氯步骤包括如下过程：在容器中加入水，投入含锌渣料，搅拌升温至70℃-80℃，测定PH值，如果PH值小于7，则加入碳铵调整PH值为7，再加入碳酸钠、碳酸氢铵和氢氧化钠中的一种或几种的混合物，搅拌反应，然后对渣料进行压滤，滤渣待用。

5、根据权利要求1-4中任一项所述的采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：所述碱洗除氯步骤重复进行两次或两次以上。

6、根据权利要求1-5中任一项所述的采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：所述酸浸步骤的工艺参数为：始酸130g/L-180g/L，终酸5g/L-20g/L，温度80℃-95℃，反应时间1-6小时。

7、采用权利要求1-6中任一项所述的采用含锌渣料提炼锌的方法；其特征在于：所述酸浸步骤中，在酸浸液中加入氧化剂。

8、采用权利要求1-7中任一项所述的采用含锌渣料提炼锌的方法；其特征在于：所述酸浸步骤中，加入碳酸锌或氧化锌。

9、根据权利要求1-8中任一项所述的采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：所述中浸除铁步骤的工艺参数为：A、温度≥90℃；B、沉矾时间2小时～4小时；C、沉矾终点PH＝1.5～1.7；D、碳铵量为铁总量的45wt％～50wt％；E、水解除铁过程PH＝5.0～5.2，反应时间1小时～2小时。

10、根据权利要求1-9中任一项所述的采用含锌渣料提炼锌的方法，其特征在于：所述净化电积步骤包括以下过程：对酸浸液采用沉矾法和水解法进行除铁处理后进入浓密槽，浓密槽中的上清液进入所述净化电积步骤，浓密槽中的底流经压滤后的滤液进入所述净化电积步骤或返回浓密槽。

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