[发明专利]一种从锌电解液中脱除氟氯的方法

说明书

本发明公开了属于锌冶炼技术领域的一种从锌电解溶液中脱除氟、氯的方法。该方法通过以锌电解废液浸出湿法炼锌过程中产生的含锌烟尘，以锌电解废液中的硫酸作为烟尘中锌的浸出剂，同时采用蒸汽加热，以锌电解废液浸出含锌烟尘；使锌、氟、氯进入浸出液，采用分步沉淀法，溶液中的锌沉淀返回锌冶炼系统，氟、氯分别转化为氟化钙和氯化亚铜沉淀除去，经过一定周期的处理，可使锌电解液中的氟含量降低到50mg/L以下，使氯含量降低到200mg/L以下，有效避免氟、氯对锌电解的危害。本发明具有成本低，效率高，适应性强的特点。

技术领域

本发明属于锌冶炼技术领域，特别涉及一种从锌电解溶液中脱除氟氯的方法。

背景技术

湿法炼锌所使用的锌精矿中一般含有0.001％-1％的氟和氯，在浸出过程中，氟和氯进入锌浸出液，随之进入锌电解液，累积氟和氯后的锌电解废液返回锌浸出或锌电解新液配液，从而造成氟和氯在锌电解液中的累积，浓度不断升高。

当氟和氯的浓度高到一定程度，就会对锌电解产生不利影响。氟、氯存在于锌浸出液、净化液和电解液中，会加速泵的叶轮和搅拌桨转动部件的腐蚀断裂，造成与含氟、氯接触的泵壳、轴套等部件的腐蚀溶解，引起泵的泄露，导致泵的轴承、螺杆、基座和阀门损坏。

电解液中的氟离子会造成阴极铝板的腐蚀，破坏阴极铝板上的钝化膜Al₂O₃+Al(OH)₃，导致析出锌与铝板发生粘连，剥锌困难，还会增加阴极铝板的消耗，严重时会使锌电解无法正常进行。当其浓度超过150mg/L时，会造成阴极铝板的大规模腐蚀，损坏严重，严重影响电解生产。当电解液中氟离子浓度超过200mg/L时，阴极铝板开始出现厚度减薄，剥锌困难。因此，锌电解液中氟离子的浓度要求小于50mg/L。

电解液中的氯离子会造成阳极铅银板的腐蚀，导致腐蚀产物在阴极发生沉积，影响析出锌的质量。当氯离子浓度超过500mg/L，氯离子会穿透阳极板上的PbO₂保护膜，与铅板发生反应，生成氯化铅，从而增加电解液中铅离子的含量，使得铅离子在阴极上析出，造成阴极析出锌中铅的含量增大。这一过程很难控制，同时还会造成阳极铅银板的寿命缩短。当氯离子浓度超过800mg/L，氯气会在阳极析出，严重恶化电解作业环境，造成空气污染。因此，锌电解液中氯离子的含量要求控制在200mg/L以下。

锌电解液是硫酸锌溶液体系，氟离子的脱除方法主要有：(1)化学沉淀法，即氟化钙沉淀法。在锌溶液中加入石灰乳或可溶性钙盐，使氟离子与钙离子结合成氟化钙沉淀。但在生成氟化钙沉淀时，也会生成硫酸钙和氟化锌沉淀，形成的胶态沉淀很难过滤，同时会造成锌的损失。(2)吸附法，采用多孔性的固体吸附剂吸附氟离子，所用的吸附剂有铝盐吸附剂、铁盐吸附剂或复合吸附剂等。采用吸附剂吸附脱氟，脱氟率较低，吸附剂损失高，效果不稳定。(3)混凝沉淀法，在溶液中加入铝盐或铁盐絮凝剂，形成带正电荷的Al(OH)₃和Fe(OH)₃,二者吸附带负电荷的氟离子。絮凝剂价格较高，导致除氟成本较高。(4)离子交换法，采用阴离子吸附树脂(D201等)吸附氟离子。树脂吸附容量小，处理时间长，会产生大量含氟废水。(5)萃取法，采用有机萃取剂萃取锌，氟离子留在溶液中。此法萃取剂用量大，处理成本高。(6)溶液开路法，分离出一部分锌电解液，通入二氧化碳生成碱式硫酸锌沉淀，排出含氟溶液。此法锌损失大，氟离子会与碱式硫酸锌形成共沉淀，除氟效果不佳。