[发明专利]一种从湿法炼锌浸出液中脱除氟的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种从湿法炼锌浸出液中脱除氟的工艺，属于溶液净化领域。

背景技术

随着中国经济高速增长，建筑业、汽车工业和空调制造业对锌的需求大幅增加。2009年，我国金属锌的产量达到420万吨，成为世界上最大精炼锌生产国，其中锌总产量的60％来自湿法炼锌企业。

湿法炼锌中，氟的来源主要是在处理含氟氧化锌和升华烟尘时，被带入到浸出液中。当锌电积液中氟含量超标时，将缩短电积锌阴极寿命，并造成剥离锌困难。目前，氟的脱除方法一般可分为火法和湿法两类。火法是采用多膛炉或回转窑焙烧除氟，该法设备庞大，投资高，能耗高，运行费用高；湿法则是通过加入钙盐生成不溶于水的氟化钙，或者通过加入铝盐或铁盐产生共沉淀而去除氟，但是净化效果不佳，处理后溶液中的氟含量往往超过电积液对氟的净化要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种从湿法炼锌浸出液中脱除氟的工艺，该工艺最突出的特点是以含氟碳铈矿的矿石为原料制备束氟剂，继而将湿法炼锌浸出液中的氟脱除，反应生成的沉淀用碱液再生，实现循环利用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

(1)将氟碳铈矿含量为70～90％的矿石进行破碎、筛分后制备得到束氟剂，其平均粒径为100um；

(2)向pH值为5.0～5.2的湿法炼锌浸出液中加入束氟剂，其用量为5～20g/L，反应过程的温度为25～60℃，时间为30～120分钟，搅拌转速为450～550rpm。

(3)浸出液除氟过滤后产生的滤渣利用1.0～1.2mol/L氢氧化钠溶液进行再生。搅拌反应条件为：温度25～60℃，束氟剂用量5～20g/L，搅拌速度450～550rpm，时间30～120min。

浸出液除氟过滤后产生的滤渣利用氢氧化钠溶液进行再生。

所述的滤渣利用氢氧化钠溶液进行再生，氢氧化钠溶液的浓度为1.0～1.2mol/L。

本发明所述脱除氟的技术原理为：在pH值为5.0～5.2的湿法炼锌浸出液中，氟离子与铈离子反应生成CeF₃沉淀的溶度积常数较小，为Ksp＝8×10^-16，pKsp＝15.1，故溶液中的氟离子脱除率较高。

本发明以含氟碳铈矿的矿石为原料制备束氟剂，实现湿法炼锌浸出液中氟的脱除，操作方便，工艺简单，除氟率高，原料来源广泛且反应生成的沉淀可以用碱液再生，实现循环利用。本发明适于在中性或酸性含氟溶液中进行。束氟剂是指一种可以脱除溶液中氟离子的试剂，

附图说明

图1：束氟剂XRD分析图谱

图1中，横座标为2θ(°)，纵座标为强度。

束氟剂样品的XRD图谱与(LaCe)(CO₃)₃(PDF File Number：83-1211)的标准图谱吻合度较高，因此判断该样品的主要成分为(LaCe)(CO₃)₃。

具体实施方式

实施例1

向锌含量为58.53g/L，氟含量为256mg/L，pH值为5.0的湿法炼锌浸出液加入束氟剂，其用量为5g/L。在温度25℃，搅拌转速500rpm的条件下反应30min后，真空抽滤，滤液中氟脱除率为87.34％，锌损失率为3.13％。

实施例2

向锌含量为58.53g/L，氟含量为256mg/L，pH值为5.1的湿法炼锌浸出液加入束氟剂，其用量为10g/L。在温度40℃，搅拌转速500rpm的条件下反应60min后，真空抽滤，滤液中氟脱除率为98.59％，锌损失率为4.67％。

实施例3

向锌含量为58.53g/L，氟含量为281mg/L，pH值为5.0的湿法炼锌浸出液加入束氟剂，其用量为15g/L。在温度50℃，搅拌转速500rpm的条件下反应90min后，真空抽滤，滤液中氟脱除率为98.61％，锌损失率为4.85％。

实施例4

向锌含量为58.53g/L，氟含量为324mg/L，pH值为5.2的湿法炼锌浸出液加入束氟剂，其用量为20g/L。在温度60℃，搅拌转速500rpm的条件下反应120min后，真空抽滤，滤液中氟脱除率为98.66％，锌损失率为4.94％。

实施例5

湿法炼锌浸出液除氟过滤后产生的滤渣利用1.0mol/L的氢氧化钠溶液进行再生，在温度60℃，搅拌转速500rpm的条件下反应120min后，真空过滤得到的滤渣氟去除率为91.34％。