[发明专利]一种能循环再生利用的除氯的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶炼技术领域，涉及一种能循环再生利用的除氯的方法。

背景技术

在湿法炼锌过程中，由于处理的锌焙砂、各种烟尘、氧化锌以及其他含锌物料（ 如铸型渣与镀锌渣等）含有一定量的氯，这些物料中的氯在浸出过程中，几乎全部进入溶液。同时，由于整个系统使用大量的自来水，也带入一定量的氯。氯的存在影响锌电积过程，使铅阳极和设备遭受腐蚀，电积液含铅升高，使阴极析出锌质量降低。氯离子的危害不容忽视。氯离子半径小，易从阳极保护膜细小孔隙中渗入到阳极内部与铅作用。这种周而复始的反应，造成阳极腐蚀，以机械夹杂形式进入阴极沉淀物，并与放电沉淀，降低了电锌质量，导致锌反溶。此外，氯离子对含银1%阳极的腐蚀也不能忽视。银在阴极放电析出后，与锌组成原电池加速了锌的反溶。氯气的析出也恶化了劳动条件，腐蚀了厂房，也影响环境保护。

在湿法炼锌中除氯方法较多，其中湿法炼锌前物料采用火法处理：一般采用多膛炉、短头回转窑焙烧法除氯；湿法常采用硫酸银沉淀法、铜镉渣（既铜粉）除氯法、离子交换法及碱洗除氯法等。下面叙述各自的优缺点：

火法：采用多膛炉或短头回转窑烧法除氯法；从表面上看，物料的氯以被除去；从整体看氯气污染了周围的环境。工艺复杂，且要有专用厂房，投资大。

湿法：

1）用银盐除氯效果好，但因价格昂贵，且银的再生实收率较低，使它在生产中的使用受到限制。

2）用铜粉法除氯技术上是可行的。它适合含氯离子少的物料，而且需要有自己的铜熔炼系统。但此法从表面上看，物料的氯也被除去；从整体看氯离子物料只是转移了地方。在铜熔炼系统中氯离子又富集到物料（烟尘）中。铜粉价格也比较贵，不经济。

3）用含镀锌废料置换法生产铜粉除氯理论及实验室上是可行的。如：含镀锌废铜、镀锌废镍等。但此方法要消耗大量的镀锌废料；其一，来源不足；其二要积压大量的资金；其三，如用除含镀锌废铜外其它电镀废料（电位在铜前面其它金属）如铝、铁、镍、锡、铅，工艺复杂化，且要污染系统。

4）碱洗除氯法：基本原理是使氯进入碱洗液，而锌以氢氧化锌进入沉淀得到回收。特点是产生大量废水，要有洗涤和脱水设备。

5）离子交换除氯法基本原理是利用树脂的可交换基团与电积液中的待除去离子发生置换反应，使溶液中待除去的离子吸附在树脂上，而树脂上相应的可交换离子进入溶液。采用国产717号离子交换树脂除氯的实践证明，除氯率可达30-50%，改善了析出锌质量。但除氯不彻底，而且，树脂再生要消耗酸和产生大量废水。

6）萃取脱除中性或酸性溶液中氯离子的方法是一种高新技术：它技术含量高，操作困难，要有专业控制，投入大、如果不考虑氯离子的回收，特点也是产生含大量氯离子废水。

发明内容

本发明的目的在于研发一种循环再生，变害为利的除氯方法，特别是对湿法炼锌的含高浓度氯离子的中性浸出液的除氯方法。从而提供一种能循环再生利用的除氯的方法。

本发明的技术方案： 

（1）用红色粉末除氯剂Cu₂Ｏ，它与浸出液中的氯离子结合生成一种白色沉淀物Cu₂CI₂，液体过滤后，得除氯合格液与除氯渣；

（2）将除氯渣与碱作用又还原生成红色粉末沉淀物Cu₂Ｏ与氯化钠溶液；

（3）将除氯渣与碱反应生成的溶液进行过滤，得到固相含水再生红色  Cu₂Ｏ，作为除氯剂再循环除氯，液相氯化钠溶液蒸发结晶生产氯化钠晶体。

碱加入量是理论量的１－１．5倍，沉淀温度４０℃－８５℃，沉淀时间３０分钟－１２０分钟，反应终点pＨ值７－10。

1）理论依据：

Cu₂Ｏ溶于HCI生成Cu₂CI₂白色结晶粉末。

Cu¹⁺ 与碱作用生成Cu₂Ｏ↓红色粉末

氧化亚铜属性：分子式  Cu₂O ，分子量  143.09；铜(Cu) 含量%≥87.0 ； 密度6.0g/cm3 ，熔点1505K 。几乎不溶于水，在酸性溶液中岐化为二价铜，溶于盐酸、氯化铵、氨水，不溶于醇、水、在潮湿空气中缓慢氧化成氧化铜，在干燥空气中比较稳定、有毒。