[发明专利]一种加压脱除硫酸锌溶液镁离子的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在湿法炼锌过程中将溶液中镁离子高效脱除的方法，属于有色冶金领域，具体公开了一种加压脱除硫酸锌溶液镁离子的方法及其装置。

背景技术

在湿法炼锌过程中，如果镁离子一直在高位运行，就会对整个生产过程带来了很大的负面影响，导致新液含锌无法提高至正常水平，电解锌片产量也无法达到高水平，如何长期排镁是业界一直关注的问题。

国外有些湿法炼锌厂，当硫化锌精矿含镁高于0.6%时，采用稀硫酸洗涤法除去镁，使镁以硫酸镁进入到洗涤液中排出。这种方法能有效地去除硫化锌精矿中的镁。但由于增加了一个工艺过程，仍然会带来金属的损耗，如果硫化锌精矿含有氧化锌、碳酸锌时，这部分锌也在酸洗时进入到酸洗液中，造成回收困难。

工业生产中，多采用鼓风式空气冷却塔，冷却经净化后的新液，新液从50℃以上，在冷却塔内降至40～45℃时放置在大型的新液储槽内，自然缓慢冷却，镁盐生成结晶，在储槽内壁和槽底沉积，随着时间的增加，储槽内壁四周和槽底形成块状的结晶物。定期清除结晶物，以达到除去钙镁的目的。也有的将新液与废液混合加入到空气冷却塔共同冷却，硫酸镁结晶在冷却塔内或在塔底集液池中析出。还有的厂用部分废液生产硫酸锌，从而镁通过硫酸锌副产品部分开路。但这些方法除钙镁都不彻底，也有采用膜渗析法将阴、阳离子分开，仍然无法将镁与锌有效分离。

比较彻底的是中和法排镁，包括电解废液排镁以及弱酸浸渣水洗液排镁，但是电解废液排镁由于电解废液含酸高、含锌低、且有价金属含量低，导致中和排镁过程中石灰粉耗量大，渣处理的费用高；弱酸浸渣水洗液排镁的方法有一定量的铜、镉有价金属，在排镁过程中损失掉，需增加的设备也较多，也不宜推广使用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种加压脱除硫酸锌溶液镁离子的方法及其装置，在不改变现有湿法炼锌流程的情况下，在湿法炼锌过程中将溶液中镁离子高效脱除，避免产出中和沉锌渣，同时，本发明还具有生产运行整体成本低、操作简便的优势。

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种加压脱除硫酸锌溶液镁离子的方法，具体步骤为：

1）将Mg²⁺ 浓度为12-65 g/L的硫酸锌溶液，从溶液加入口2加入到加压脱除硫酸锌溶液镁离子的浓缩装置中，利用加压装置将压强提高至0.5-4.5MPa；

2）利用加压装置将浓缩装置内的压强提高至0.5-4.5MPa后，通过加温装置将硫酸溶液温度提高到120-250℃，由浓缩装置的晶种加入口3加入硫酸盐晶种，保持温度在120-250℃，进行浓缩沉降0.5-6小时；

3）浓缩沉降完成后，在0.5-4.5 Mpa的压强状态下快速将浓缩上清液由上清液排放口5排出，送到湿法锌流程；

4）浓缩底流由底流排放口7放出进行过滤，滤液返回到加压装置再次处理，滤渣采用反火法系统进行处理。

作为优选，在步骤2）中，保持溶液150-250℃的温度使硫酸锌溶液中的Mg²⁺沉降。

作为优选，浓缩沉降过程中加入硫酸镁晶种，促进溶液中镁离子的析出沉降。

所述的浓缩装置主要由浓缩罐体1、溶液加入口2、晶种加入口3、排气口4、上清液排放口5、圆锥沉降槽6、底流排放口7和支架8组成；所述的浓缩罐体1为密闭罐压力罐体，下方设置有圆锥沉降槽6，所述的圆锥沉降槽6的沉降槽锥体角度为40-55°，溶液加入口2位于浓缩罐体1的上部，晶种加入口3和排气口4设置在浓缩罐体1的顶部，上清液排放口5位于浓缩罐体1的中下部，底流排放口7设置在圆锥沉降槽6的底部，支架8设置在浓缩罐体1的底部。

作为优选，所述的上清液排放口5位于浓缩罐体1中下部的三分之一处。

本发明的有益效果：本发明在不改变现有湿法炼锌流程的情况下，保持湿法锌冶金过程镁离子的平衡，在湿法炼锌过程中将溶液中镁离子高效脱除，避免产出中和沉锌渣，同时，本发明还具有生产运行整体成本低、操作简便的优势。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程图；

图2为本发明加压脱除硫酸锌溶液镁离子的装置结构图；

图中，1-浓缩罐体、2-溶液加入口、3-晶种加入口、4-排气口、5-上清液排放口、6-圆锥沉降槽、7-底流排放口和、8-支架。

具体实施方式