[发明专利]一种从硫酸锌溶液中脱除氯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锌金属的湿法炼锌工艺，具体涉及一种从硫酸锌溶液中脱除氯的方法。

背景技术

湿法炼锌是目前常用的锌冶炼工艺，按照其工艺要求，锌电解时要求硫酸锌溶液中的氯含量不超过300mg/L，若将氯含量控制在200mg/L以下效果为最佳，否则会给锌的电积带来诸多不便，严重影响锌电积电效和电锌产品的质量，更使阳极板腐蚀严重，增加生产成本，同时也使生产车间环境严重恶化。因此，湿法炼锌厂家均积极寻求有效的脱氯方法，主要火法和湿法两大类脱氯方法，火法脱氯主要是对锌矿等固体物料阶段采用多膛炉焙烧脱氯，此法存在脱氯不彻底，粉尘多，环境差等缺点；另一类是湿法脱氯，即是对硫酸锌溶液等液体物料进行脱氯，湿法脱氯现有技术需考虑溶液酸度和总体积等条件的限制，具体包括碱洗脱氯方法、铜渣脱氯方法、锌粉+硫酸铜脱氯法以及钍盐脱氯法等，铜渣脱氯、锌粉+硫酸铜脱氯法等方法用于从硫酸锌溶液中脱氯时，对溶液的pH值要求严格，pH要求不大于3，且脱氯效率一般只能达到70％，当pH值大于3时，其脱氯效果显著下降，生成的氯化亚铜渣随着溶液pH值的升高又分解成氧化亚铜，氯又会再次转入硫酸锌溶液中。尽管可以通过加入废酸来降低pH值至3，这样不仅破坏了系统酸度平衡，更增加了后续作业成本，脱氯效果只能在70％左右，脱氯后溶液中含氯仍达250mg/L；钍盐脱氯法由于成本太高，在湿法炼锌难以应用。因此，上述湿法脱氯现有技术尚未解决溶液酸度和总体积等条件受限制的条件下达到理想的脱氯效果问题，如何有效的从硫酸锌溶液中脱氯是有待进一步探索的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从硫酸锌溶液中脱除氯的方法，它能有效地将硫酸锌溶液中的氯脱除，使硫酸锌溶液中的氯不超过300mg/L，并能处理所有pH不大于5的硫酸锌溶液，使脱氯效果不受硫酸锌溶液酸度和总体积等的限制。

本发明的技术方案是：一种从硫酸锌溶液中脱除氯的方法，采用溶剂萃取法，包含以下步骤：

步骤1：即萃取步骤，选用三正丁胺(C₄H₉)₃N为萃取剂，煤油或仲辛醇为稀释剂，将萃取剂和稀释剂混合制得萃取有机相，将硫酸锌溶液与有机相混合进行萃取，使水相中的氯转入有机相，再静置分层，将萃余液和富氯有机相分离；

步骤2：即反萃步骤，采用氨水或氢氧化钠溶液与步骤1所得的富氯有机相混合进行反萃，使有机相中的氯转入水相，再静置分层，使有机相和水相分离，将有机相返回步骤1使用。

作为对本发明的进一步改进，它还包括步骤3：即有机相再生步骤，采用5～10％的氢氧化钠与有机相按体积比为1∶0.9～1∶2.5的比例进行混合，并高速搅拌8～15min，静置分层，取有机相。

作为对本发明的进一步改进，它还包括步骤4：即脱油步骤，将萃余液用活性炭吸附或超声波破乳脱除其中微量的萃取剂和稀释剂。

作为对本发明的进一步改进，所述的煤油可以是200号煤油、260号煤油或磺化煤油之中的任一种，所述的有机相中含氯为50mg/L以下。

作为对本发明的进一步改进，所述的三正丁胺的体积百分比浓度为10～40％；所述步骤1的萃取是在有机相与水相体积比1∶3～2∶1，萃取时间2～5分钟，温度10～30℃，澄清时间1分钟以上，硫酸锌溶液酸度pH≤5.0的条件下进行。

作为对本发明的进一步改进，所述的反萃剂中氨水浓度为5～15％或氢氧化钠浓度为3～8％，所述的反萃是在有机相与水相体积比为3∶1～10∶1，反萃时间2～7分钟，温度10～30℃，澄清时间3分钟以上的条件下进行。

作为对本发明的进一步改进，所述的萃余液脱油步骤中活性炭用量为2～8g/L，脱油温度15～75℃，处理后水相中有机物浓度小于5ppm；超声波破乳20～30分钟，处理后水相中有机物浓度小于10ppm。

作为对本发明的进一步改进，所述的有机相用5～10％的氢氧化钠溶液洗涤。

本发明的原理是：