[发明专利]一种锌电解液中锌镁的强酸饱和结晶分离方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金行业的电解锌技术领域，具体涉及一种锌电解液中锌镁的强酸饱和结晶分离方法。

背景技术

在锌电解生产过程中，原料锌矿中不可避免的会含有铅、镍、铜、镁等杂质金属，对电解锌质量影响很大，其中锌液中的镁元素会严重影响电解时的电流效率及电解锌产品的纯度。随着电解过程的不断进行，电解液中的锌含量就会不断的减少，硫酸含量不断增加，为了保持电解条件的稳定，需要从电解的废液抽取一部分返回到硫酸浸出液中，这时，含有镁离子和硫酸的阳极液一起被用来浸矿，而在浸出及净化过程中，废液中的镁离子不能被有效除去，于是，电解锌阳极液在循环使用中，镁离子逐渐富集，使得电解过程能耗大幅增加。为了降低能耗，通常采用电解液开路，每天排放一次电解槽中的电解液，排放的这部分电解液中，硫酸、锌、镁含量都比较高，为避免环境污染和浪费，一般对排出的电解液先用氢氧化钙中和，然后加硫化物沉淀过滤，沉淀物返回火法冶炼，废水处理后外排。该方法虽然简单, 实施容易,但是直接中和，仍然存在以下问题：①、由于废液中酸浓度高，需要投加大量氢氧化钙予以中和，会产生大量废渣，同时对酸资源也是一种浪费；②、沉淀过程添加了硫化物，生成的硫化氢排放后容易造成二次污染，后期的排放处理投资成本较高；③、生成的渣中锌回收利用成本较高, 废水难以直接回用需排放，企业生产成本高，资源循环利用率低。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能从锌电解液中有效分离硫酸镁，在降低电解锌电耗的同时实现废水零排放和固废零产生，节能环保、投资成本低、可实现资源循环利用的锌镁强酸饱和结晶分离方法。

本发明的目的是这样实现的，该分离方法包括以下工艺步骤：

①、强酸调配：将待处理电解锌液置于搅拌罐中，开启搅拌装置后向罐内缓慢添加浓度为98%的浓硫酸，电解锌液与新加入浓硫酸的体积比为1:0.8～0.9；

②、搅拌旋流：当混合液温度达到110～120℃时加速搅拌，形成旋流，搅拌转速为1000～1200转/分钟，搅拌时间为3～5分钟；

③、沉淀分离：搅拌完成后将混合液导入沉淀池中静置沉淀，混合液分离成沉淀在下侧的锌镁固化物和浮在上侧的上清液；

④、分离物回用：将透明清澈的上清液用泵打回湿法电解锌系统回用，沉淀在底部的锌镁固化物送火法冶炼烟化炉中配料冶炼回收锌，镁成为造渣元素水碎后用作水泥原料。

经大量试验研究发现，电解锌液中的硫酸锌和硫酸镁在特定的温度和酸度下可大量快速析出，本发明利用该特性制定工艺对电解锌液中的锌镁进行分离，整个生产过程没有引入任何杂质，无废水废渣排放，流程中的硫酸可全部回收使用，实现了电解废液的全部回收利用无外排，节约了传统中和沉淀法中废水、废渣处理的环保费用和添加剂的消耗，可有效降低电耗。本发明工艺简便、流程短、易操作、投资省、消耗低，且添加剂和处理后的电解废液均可全部回收利用，完全实现了企业资源的合理利用和效益最大化，有较好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

实施例1：

取1000L锌含量为51g/L、镁含量为24.5g/L的锌电解液，按本发明所述方法进行分离。

①、强酸调配：将待处理电解锌液置于搅拌罐中，开启搅拌装置后向罐内缓慢添加浓度为98%的浓硫酸，搅拌装置的搅拌转速为800转/分钟，使溶液混合均匀，温度稳定上升，不发生爆溅，电解锌液与新加入浓硫酸的体积比为1:0.8；

②、搅拌旋流：当混合液温度达到110℃时加速搅拌，形成旋流，搅拌转速为1200转/分钟，搅拌时间为5分钟；

③、沉淀分离：搅拌完成后将混合液导入沉淀池中静置沉淀，静置沉淀的时间为90分钟，混合液分离成沉淀在下侧的锌镁固化物和浮在上侧的上清液；

④、分离物回用：将透明清澈的上清液用泵打回湿法电解锌系统回用，沉淀在底部的锌镁固化物送火法冶炼烟化炉中配料冶炼回收锌，镁成为造渣元素水碎后用作水泥原料。

本实施例中，经检测，沉淀分离后的上清液中锌含量为1.96g/L、镁含量为7.28g/L，锌的分离率达96%，镁的分离率达70%，解决了行业传统难题，符合当前节能环保、资源循环利用等社会科技发展主题，具有较好的经济效益和社会效益。

实施例2：