[发明专利]一种高效分离锌湿法冶炼电解废水中有价金属离子的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效分离锌湿法冶炼电解废水中有价金属离子锌、镉、锰的工艺。

背景技术

锌湿法冶炼电解工序生产过程中产生大量含锌含酸废水，一个年产10万t电解锌的生产厂，其电解废水产生量约3～5万t/a，一般受湿法冶炼系统锌离子浓度、杂质浓度要求及体积的限制，只有30%～50%的电解废水可直接回收进入系统利用，其余50%～70%的电解废水一般采用石灰中和法进行处理，废渣中仅锌的损失可达200t左右。目前，还没有一种更为经济有效的工艺，可充分回收电解废水中的有价金属，实现电解废水分质回用，达到零排放。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效分离锌湿法冶炼电解废水中有价金属离子的工艺，用于得到富含锌离子、镉离子、锰离子的溶液，实现锌湿法冶炼电解工段的废水零排放。

为达到上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种高效分离锌湿法冶炼电解废水中有价金属离子的工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：

（1）锌电解废水首先经过滤、沉淀预处理，用石灰乳调节pH至3～5，沉淀为石膏渣；

（2）预处理后的电解废水用P507连续2级萃取，pH控制在约3.0，两次萃取后的有机相合并用50～100g硫酸/L水溶液进行反萃取，反萃所得为富锌液返回电解工序；反萃后的有机相返回P507连续2级萃取工序；

（3）第2级P507萃余液用P204连续3级萃取，pH控制在约2.0；

（4）P204第1级萃取后的有机相进行反萃取，反萃液为富镉液；

（5）P204第2、3级萃取后，最终萃余液为富锰液，有机相合并后用50～100g硫酸/L水溶液进行反萃取；反萃所得有机相返回P204第1、2级萃取；反萃后水相经调节池通过石灰乳调节pH值至3～5后，上清液返回P204第1级萃取，沉淀为石膏渣。

如上所述的工艺，优选地，所述步骤（2）中两次萃取条件为：温度40～50℃，相比1:1～1:2，萃取时间5～15min，加入氨水调节pH，维持萃取平衡pH约3.0。

如上所述的工艺，优选地，所述步骤（2）中反萃条件为：温度40～50℃，相比2:1～3:1，反萃时间15～30min，反萃酸度50～100g硫酸/L。

如上所述的工艺，优选地，所述步骤（4）萃取条件为：温度40～50℃，相比1:1～1:2，萃取时间5～15min；反萃条件为：温度40～50℃，相比2:1～3:1，反萃时间15～30min，反萃酸度50～100g硫酸/L。

如上所述的工艺，优选地，所述步骤（5）中P204第2级萃取，萃取条件为：温度40～50℃，相比1:2～1:3，萃取时间10～20min。

如上所述的工艺，优选地，所述步骤（5）中P204第3级萃取，萃取条件为：温度40～50℃，相比1:3～1:4，萃取时间20～30min。

如上所述的工艺，优选地，所述步骤（5）中反萃条件为：温度40～50℃，相比2:1～4:1，反萃时间15～30min，反萃酸度50～100g硫酸/L。

如上所述的工艺，优选地，所述工艺包括以下步骤：

工序1，将锌电解废水进行过滤、沉淀预处理，去除其中的大颗粒不溶物及固体悬浮物，并加入石灰乳调节pH至3～5，沉淀即为石膏渣；

工序2，将工序1预处理上清液进行P507第1级萃取，萃取条件为：温度40～50℃，相比为1:1～1:2，萃取时间5～15min，加入氨水调节pH，维持萃取平衡pH约3.0；萃取结束萃余液进入工序3，有机相进入工序4；

工序3，将工序2萃余液继续进行P507第2级萃取，萃取条件为：温度40～50℃，相比为1:1～1:2，萃取时间5～15min，加入氨水调节pH，使萃取平衡pH约3.0；萃取结束萃余液进入工序5，有机相进入工序4；

工序4，将工序2、3的有机相进行反萃，反萃条件为：温度40～50℃，相比为2:1～3:1，反萃时间15～30min，反萃酸度50～100g硫酸/L；反萃所得反萃液为富锌液，可返回电解工序；反萃有机相返回工序2或3继续参与萃取；

工序5，将工序3的萃余液进行P204第1级萃取，萃取条件为：温度40～50℃，相比为1:1～1:2，萃取时间5～15min，加入氨水调节pH，使萃取平衡pH约2.0，萃取结束，萃余液进入工序7，有机相进入工序6；