[发明专利]一种氧化锌浆液脱硫脱氟氯的方法和设备

说明书

技术领域

本发明属于湿法炼锌领域，具体涉及一种氧化锌浆液脱硫脱氟氯的方法和设备。

背景技术

氧化锌烟尘脱硫技术是将氧化锌烟尘加水或工艺中返回的脱硫渣的洗液配制成悬浮液（即氧化锌浆液），然后在吸收设备中与烟气中的SO₂反应，将烟气中的SO₂主要以亚硫酸锌（还有亚硫酸氢锌、硫酸锌）的形式予以脱除。吸收后的副产物亚硫酸锌经空气氧化或热分解或酸分解处理，最终可生产硫酸锌、电解锌和硫酸（或液态二氧化硫）等产品，而对锌冶炼企业最简单的方法是将脱硫后液直接送锌系统电解锌。

而氧化锌浆液的脱硫后液中由于氟氯含量仍较高(F^->50mg/L Cl^->300mg/L)，直接进行电解工序，会出现阳极板溶解的“烧板”现象、阴极板腐蚀、生产现场出现刺激性气味，电流效率下降，电锌产品杂质铅等升高，贵重的阳极板损害严重，设备腐蚀，生产现场环境恶化。且这些影响随氟、氯含量的增加而加剧，进而会导致整个电解过程瘫痪。因此在硫酸锌净化液送电解工序之前，必须除去溶液中大部分的氟氯。

当前湿法炼锌生产过程中采用的脱氟氯工艺主要有对氧化锌烟尘直接脱氟氯和含硫酸锌溶液体系（例如硫酸锌净化液）脱氟氯两类。其中，对氧化锌烟尘直接脱氟氯的方法主要有：（1）高温焙烧脱氟氯：氧化锌原料在浸出前进行高温焙烧，例如采用多膛炉焙烧、回转窑焙烧或微波焙烧，多膛炉和回转窑焙烧时一般采用煤气或天然气加热，微波焙烧时需调整微波频率升温速率，且需进行抽气处理，运行成本高、设备投资大，同时焙烧过程中还会带走部分锌导致氧化锌原料利用率降低。（2）碱洗或水洗脱氯：CN102108445A（即CN200910226711.X）中公开了一种采用Na₂CO₃和NaOH直接对氧化锌烟尘进行碱洗的方法，将氧化锌烟尘溶解使锌转化为ZnCO₃沉淀过滤回收，而氟、氯则以钠盐形式仍存在于溶液中。该方法用水量大，且废水难以处理。

而对含硫酸锌溶液体系脱氟氯的方法主要有：（1）离子交换法：CN101492772A（即CN200910042770.1）中公开了一种湿法炼锌工业化离子交换法除氟氯技术，但由于离子交换法对所采用的离子交换树脂选型和工艺参数要求较高，导致除氯效率和锌损失率难以控制，并且树脂再生时产生大量的废水需要处理，实际生产中采用较少。（2）铜渣、银渣脱氯法：CN101113015A（即CN200710035354.X）中公开了一种采用单质铜、Cu²⁺和硫酸锌溶液中的氯离子反应产生CuCl沉淀，从而除去体系中的氯离子的方法；类似地，银渣脱氯法通过采用Ag²⁺与氯离子反应产生AgCl沉淀，除去体系中的氯离子；这类方法不能除氟氯效率不高，且单质铜、银渣价格高，工艺条件难于掌握，实际生产中采用较少。（3）萃取反萃法：CN102021336A（即CN201010584552.3）公开了一种采用锌粉、氧化钙对硫酸锌溶液预处理，然后采用二-（2-乙基己基）磷酸萃取使锌浸入有机相，而氟氯离子留在水洗那个中，实现锌与氟氯分离，然后采用硫酸溶液对含锌负载有机相进行反萃；该方法能够保证锌与氟、氯分离效率大于95%，但反萃后得到的硫酸锌溶液中会带入部分有机相，电解过程中易出现烧板。

发明内容

本发明解决了现有技术中对氧化锌烟尘进行脱氟氯工艺过程中存在的工艺要求高、除氟氯效果效率低导致实际生产过程中难以广泛采用以及脱氟氯设备投资成本高昂的技术问题。

本发明提供了一种氧化锌浆液脱硫脱氟氯的方法，包括以下步骤：

A、脱硫氧化处理：将氧化锌浆液与SO₂反应，得到亚硫酸锌体系，氧化后得到含氟氯的硫酸锌混合体系，过滤后得到含氟氯硫酸锌溶液和滤渣；

B、脱氟氯处理：将步骤A得到的含氟氯硫酸锌溶液与热风接触，得到脱除氟氯的硫酸锌溶液和气体，所述硫酸锌溶液送锌系统，气体用碱液吸收；

其中，所述氧化锌浆液为含有氧化锌烟尘的悬浮液。

本发明还提供了一种氧化锌浆液脱硫脱氟氯的设备，所述设备包括脱硫氧化装置和脱氟氯装置；

所述脱硫氧化装置包括浆液槽、脱硫塔、含硫气体输出端、循环槽、氧化槽、空气输出端和过滤器；

所述浆液槽用于贮存氧化锌浆液，所述浆液槽的顶部设有氧化锌入口，底部通过第六管道与循环槽连通；

所述脱硫塔的底部设有含硫气体入口，顶部设有脱硫气体出口；