[发明专利]一种湿法炼锌中上清液深度净化除镉钴的方法

说明书

本发明的目的是提供一种湿法炼锌中上清液深度净化除镉钴的方法，包括：一段净化除铜镉、二段净化除镉、三段净化除镉、钴和四段冷却沉降。本发明的方法优异的深度除镉钴效率，由于反应温度较常规工艺低，因此蒸汽消耗量少，成本低，净化剂用量少、利用率高、成本低廉，反应过程稳定性好，不会出现镉、钴杂质复溶现象，产生的钴渣渣量少，钴含量较高，对后续资源化利用十分有利，净化过程中锌粉单耗显著下降，不产生二次污染。

技术领域

本发明属于湿法炼锌行业中上清液净化技术领域，具体涉及一种湿法炼锌中上清液深度净化除镉钴的方法。

背景技术

目前国内外湿法炼锌行业中上清液净化除镉钴工艺主要有锌粉置换（加添加剂）法、β-奈酚净化法、黄药净化法，其中锌粉置换（加锑盐）法是目前应用最多的除镉钴工艺，但市售的锌精矿中杂质含量越来越高，传统净化方法难以实现中上清液净化过程中镉钴杂质深度净化，同时生产成本居高不下。

净化是湿法炼锌工艺中处于浸出和电解之间的一个重要工序。国内外多数冶炼厂普遍采用锌粉置换（加锑盐）净化工艺，一段低温（50-60℃）除铜、镉，二段高温（80℃以上）除钴、镍，三段中温（60-70℃）除残镉，该工艺反应过程中需保持较高的温度并加入过量的锌粉，以提高净化深度和净化效率，但是在中上清液体含钴较高（＞40mg/L）时，存在锌粉耗量大、工艺稳定性欠佳、生产成本高、额外带入杂质锑、难以实现深度除钴、尚需进行残留镉的后续处理、工作环境较差等弊端，且净化过程中会产生剧毒AsH₃气体，对操作人员的身体有极大地危害。

针对湿法炼锌硫酸锌溶液除钴问题，专利CN102839284B提出一种从高钴硫酸锌溶液净化除镉钴的工艺，除镉钴采用锌粉，锌粉耗量大，成本高。申请号201610148339.5提出向硫酸锌溶液中加入含90%金属锰的锰基合金粉，一步脱除硫酸锌溶液中的铜、镉、钴、镍等杂质专利；CN106893872B提出一种三段净化工艺，所用净化剂为含锰30-49%的合金粉。大量的锰离子进入硫酸锌溶液系统中会影响锌电解电效。专利CN105483376A以甘氨酸制得除钴剂A和以亚硝酸钠制得除钴剂B，以除钴剂A和B的混合物作为除钴剂，该方法所加亚硝酸钠为钴和铁浓度的2-4倍，导致系统中硝酸根离子积累，造成主系统阳极板腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿法炼锌中上清液深度净化除镉钴的方法，以解决中上清液镉钴深度净化过程中锌粉消耗量大、系统不稳定、镉钴频繁复溶、过滤困难、生产成本高、生产环境差等问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种湿法炼锌中上清液深度净化除镉钴的方法，包括如下步骤：

（1）一段净化除铜镉：主要目的是利用锌粉置换原理除去中上清液中大部分的铜和镉，得到铜镉渣；

将湿法炼锌中上清液泵入一段净化槽，加入锌粉进行反应，将反应完成后的矿浆固液分离，滤渣为铜镉渣，滤液为一段净化滤液，测定一段净化滤液中Cd的含量，一段净化滤液的控制指标为Cd≤100mg/L；

（2）二段净化除镉：利用锌粉置换原理进一步除镉，得到镉渣；

一段净化滤液泵入二段净化槽，加入锌粉进行反应，将反应完成后的矿浆固液分离，滤渣为镉渣，滤液为二段净化滤液，测定二段净化滤液中Co和Cd的含量，二段净化滤液控制指标为Cd≤20mg/L；

（3）三段净化除镉、钴：利用净化剂和活化剂实现镉钴深度净化，杜绝镉钴复溶，避免合金锌粉深度除镉钴时锌粉消耗量大、利用率低、渣量大、过滤困难、劳动强度大等弊端；

二段净化滤液加热至70-85℃后进入三段净化槽，搅拌反应，根据步骤（2）中测定的二段净化滤液中Cd的含量计算净化剂用量：温度较常规工艺温度要求低，蒸汽消耗量少；