[发明专利]从多元素难处理冶金废渣中提锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提锌方法，尤其是一种从含锌的多元素难处理冶金废渣中提取优质锌的方法，属于湿法冶金技术领域。

背景技术

在常规的电锌工业生产中，通常选用化学成份为：Zn 53-66％、Fe0.5-3.0％、Cl 0.03-0.4％、As 0.01-0.6％的氧化锌烟尘作为电锌生产原料。其中所述氧化锌烟尘是将含锌的多元素难处理冶金废渣，经火法还原、挥发氧化后收集得到的，其中的主金属品位低、氯离子和其他杂质较高，尤其当硫酸锌水溶液中Cl^-离子含量＞1000mg/L时，将会使电积作业过程所使用的阴阳极板遭到毁灭性的破坏，不仅优质锌的生产无望，还将被迫断电停产。而对于化学成份为：Zn 20-45％、Fe 7-18％、Cl 0.4-1.0％、As 7-8％的氧化锌烟尘而言，其中的氯含量是常规电锌工业生产所选用的氧化锌烟尘中含氯量的2.5-13倍之多，如此高的含氯氧化锌烟尘，是无法用现有常规电锌生产工艺技术进行处理的。因为在常规电锌工业生产中，当用稀硫酸对氧化锌烟尘进行浸出时，其中的氯几乎全部被溶解进入硫酸锌水溶液中，而要除去硫酸锌水溶液中的氯离子，却是目前需要攻克的世界级技术难题。氯离子在电锌工业中的危害是众所周知的，即：在电锌工业生产中，选用含铅≥99％的铅板用作不溶阳极导电板，在通入直流电且槽温35-45℃、含H⁺130-180g/L的电积作业条件下，会因电解新液中存在氯离子而腐蚀铅阳极。因为氯离子半径较小(1.81A°)，极易渗透到阳极内部与铅作用，发生下列反应：Pb+2Cl^--2e＝PbCl₂，电解循环液中的PbCl₂在外电场的作用下，将发生下列电离反应：PbCl₂→Pb²⁺+2Cl^-，由于Pb²⁺析出电位较Zn²⁺正，即Pb²⁺-0.122v；Zn²⁺-0.76v，因而即使Pb²⁺离子浓度很低，也将较锌优先放电并在阴极上沉积析出，而电离后生成的Cl^-离子继续和铅阳极作用生成PbCl₂进入液相，最终导致电解循环液中铅含量升高。因此在电锌工业生产中，要求电解新液中(F+Cl)≤100mg/L，并控制电解循环液中Pb²⁺≤1mg/L，才能保证优质锌的批量生产。世界各地的电锌生产厂，均采用火法焙烧来除去含锌物料中的氟氯，使之满足电锌生产工艺要求。火法除氟氯虽然脱除率高，但工艺装备投资较大，并须形成一定的规模，焙烧过程有较大的锌损，产出的有害气体会造成环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从多元素难处理冶金废渣中提锌的方法，具体是一种从Cl^-离子含量高达1800-3000mg/L的硫酸锌水溶液中批量、稳定地生产优质锌的方法，其产出率达100％。

本发明通过下列技术方案完成：一种从多元素难处理冶金废渣中提锌的方法，它将含锌的多元素难处理冶金废渣，经常规的火法还原、挥发、氧化后产出的含氯0.4-1.0％的氧化锌烟尘，经常规酸性浸出、中和净化后产出的Cl^-离子含量达1800-3000mg/L的硫酸锌水溶液送入电解槽进行电解沉积，其特征在于：按废液∶新液＝8～10∶1的体积比，将新液加入废液中混合成电解循环液；控制电解循环液中含锌量为50～55g/L、含H⁺量为125～136g/L，含Mn²⁺量为5～20g/L、含Co²⁺量为2.5～3mg/L，H⁺∶Zn＝2.5～3.8∶1的质量比；按5～10kg/t.Zn的量在电解循环液中加入SrCO₃，再按0.1～5.0kg/t.Zn的量在电解循环液中加入牛胶；在面积电流D_k＝700-1000A/m²、槽温35-45℃、析出周期为12-18h的工艺条件下，对电解循环液进行电解沉积后得到优质锌。

所述新液为Cl^-离子含量达1800-3000mg/L的硫酸锌水溶液。

所述废液为从电解循环液中提取金属锌后的余液(废电解液)，其含锌量在40～45g/L，含H⁺量在145～160g/L。