[发明专利]一种针铁矿部分沉铁除锌电解液中氟氯的方法在审
申请号: | 201610068108.3 | 申请日: | 2016-02-01 |
公开(公告)号: | CN105567996A | 公开(公告)日: | 2016-05-11 |
发明(设计)人: | 何醒民;左小红;贺菊香;谢冰;邓孟俐;申一宇 | 申请(专利权)人: | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 |
主分类号: | C22B19/20 | 分类号: | C22B19/20;C22B3/06;C22B3/44 |
代理公司: | 长沙永星专利商标事务所 43001 | 代理人: | 周咏;林毓俊 |
地址: | 410011 *** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 铁矿 部分 电解液 中氟氯 方法 | ||
技术领域
本发明属于湿法锌冶炼技术领域,具体涉及一种除锌电解液中氟氯的方法。
背景技术
湿法锌冶炼包括焙烧、浸出、净化、电积及熔铸等几大步骤。一般情况下,氟氯主要来源是锌烟尘(即焙烧得到的锌焙砂)中的氟化物和氯化物,在浸出时进入溶液。
电积制取锌过程的电解液中氯的存在会腐蚀锌电解过程中的阳极,使电解液中铅含量升高,而降低锌品级率。当溶液含氯离子高于400mg/L时应除氯。常用的除氯方法有硫酸银沉淀法,铜渣除氯法,离子交换法等。氟离子会腐蚀锌电解槽中的阴极铝板,使锌片难于剥离。
当溶液中含氟离子高于20mg/L时需要除氟,一般在浸出过程中加入少量石灰乳,使氢氧化钙与氟离子形成不溶性氟化钙沉积。
以上传统的除电解液中氟氯的方法都存在较大缺陷,如:硫酸银除氯存在银盐价格昂贵,银的再生实收率低的问题;铜渣除氯存在铜渣来源有限的问题;离子交换除氯存在溶液处理量受设备能力限制,离子再生困难等问题;而采用石灰乳除氟存在除氟率低等问题。
发明内容
针对现有技术从电解液中除氟氯的问题及缺陷,本发明提供一种除电解液中氟氯的方法,不仅能同时除氟氯,除氟氯的效率更高。
以往除氟氯需要单独的步骤,本发明的思路是对锌焙砂中铁部分浸出,利用针铁矿部分沉铁进行除氟氯,不需增加单独的针铁矿沉铁工序,这样可以简化整个流程。
研究发现中和剂锌焙砂或氧化锌烟尘中会有少量杂质钙,通过最后除铁液的循环,可以使得Ca2+累积,浓度增大(一般为累积到200~500mg/L),在中和过程中,Ca2+与氟氯离子形成氟化钙及氯化钙而随铁渣沉积。
所以,本发明的技术方案为:一种针铁矿部分沉铁除锌电解液中氟氯的方法,包括下述的步骤:
1)将电积制取锌后的废电解液加入锌焙砂中进行中性浸出,浸出温度60-80℃,终点pH5.0-5.4,中性浸出矿浆经分离后的上清液净化后作为电积制取锌的电解液;
2)将废电解液加入步骤1)中性浸出的底流中进行高温高酸浸出,浸出温度85-95℃,终点酸度40-60g/L;
3)将锌焙砂或者氧化锌烟尘加入步骤2)的酸性浸出矿浆进行中和沉铁,控制温度70-80℃,终点pH2-3,氟化钙及氯化钙随铁渣沉积,经分离后的上清液返回步骤1)的中性浸出。
通过步骤3)上清液返回中性浸出,多次循环后使得酸性浸出矿浆钙浓度达到200~500mg/L。
步骤1)中性浸出时间1-1.5h。步骤2)高温高酸浸出时间2-3h。步骤3)中和沉铁时间4-5h。
控制最后除氯效率10~15mgCl/gFe,除氟效率5~8mgF/gFe。
步骤3)分离后的铁渣送还原挥发回转窑生产氧化锌。
通过各工艺参数的控制,本发明针铁矿法沉铁,Fe3+与中和剂(锌焙砂或氧化锌烟尘)在沉铁槽中反应,得到的铁渣组成为Fe2O3·0.64H2O·0.2SO3。
在针铁矿除铁过程中产生的硫酸,与加入的中和剂中和,在酸性条件下,中和剂带入的钙会被酸溶解,在形成针铁矿渣中和过程中,电解液中累积的钙离子可与氟氯离子形成氟化钙和氯化钙而随铁渣沉积,达到去除电解液中氟氯的效果。
本发明优点如下:
1)充分利用电解液中累积的钙离子,在中和过程中形成氟化钙及氯化钙而随铁渣沉积,即针铁矿除铁过程中具有自净化除氟氯效果;
2)利用产生部分针铁矿渣的方法,而不是全部产生针铁矿渣,使得针铁矿渣与中性浸出渣混合成铁渣,不需增加单独的针铁矿沉铁工序,可以根据电解液中氟氯离子含量,调整产生的针铁矿渣量,以达到最佳除氟氯效果;
3)可以将湿法炼锌常规法产生的锌浸出渣含锌从20%降至15%以下,增加了还原挥发回转窑的处理能力,达到节能降耗的效果。
附图说明
附图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示,为本发明工艺流程图,具体包括下述的步骤:
1)将电积制取锌后的废电解液加入锌焙砂中进行中性浸出,浸出温度60-80℃,时间1-1.5h,终点pH5.0-5.4,中性浸出矿浆经浓密分离,上清液净化后作为电积制取锌的电解液;
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