[发明专利]一种去除电解锌溶液中氯离子的泡沫复材及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种去除电解锌溶液中氯离子的泡沫复材及其制备方法和应用。该泡沫复材质量组成为m_{(泡沫金属)}∶m_(吸附体)=1∶0.1~2，所述泡沫金属为泡沫钛、泡沫镍、泡沫铝中的一种，所述吸附体为化学沉淀法制备的镁铝水滑石，n_(Mg)∶n_(Al)=(0.5~4)∶1。本发明提供的泡沫复材具有如下的优点及效果：（1）工业化生产操作更简单、快捷，克服了目前氯离子粉体吸附材料在使用过程中跑冒滴漏的缺点；（2）再生过程，操作简单、快捷，亦不存在跑冒滴漏的问题；（3）泡沫复材上的氯离子吸附体附着牢固，不会带入任何自身成分二次污染电解锌溶液。

技术领域

本发明属于湿法冶金行业的电解锌领域，涉及一种去除电解锌溶液中氯离子的泡沫复材及其制备和应用。

背景技术

锌电解液中存在氯离子，会使Pb—Ag合金阳极板的腐蚀速度加快，电解锌片中含铅过高，对电解锌危害较大，所以电解之前需控制电解溶液中的氯离子浓度，当硫酸锌电解液中的氯离子含量大于300mg/L时，须进行除氯处理。从电解液中除氯的方法主要有离子交换法、硫酸银沉淀法、铜渣除氯法、氧化铋除氯法、水滑石除氯法等。离子交换法的设备较为简单，操作方便，但除氯效果稍差，且综合运行成本高。硫酸银沉淀法除氯效果较好，但银盐价格昂贵，银再生率也比较低，不适合于工业化生产（吴文花,刘吉波,田思远,等.用氧化铋从锌电解液中除氯[J].湿法冶金,2014,33(6):480-482.）。

氯化亚铜沉淀法现在工业生产中有应用，氯化亚铜经过再生处理可返回利用。如中国专利（公开号CN102648298A）公开了从硫酸锌溶液中去除氯离子的方法：所述氯离子通过单价铜从溶液中除去，所述单价铜在其中pH范围被调节在4.5-5的单独的铜(I)氧化物生成阶段生产；中国专利（公开号CN102965504A）公开了一种除去硫酸锌溶液中有害氯离子的方法，包括以下步骤：（1）先向硫酸锌溶液中加硫酸10-15%调至溶液酸度在5-10g／L；（2）再加入适量铜粉与硫酸铜的混合物，搅拌5-6h，铜及铜离子与溶液中的氯离子相互作用，形成难溶的氯化亚铜沉淀得以分离，过程温度控制在45-60℃。本发明除氯效果好，处理后的硫酸锌液体中氯离子浓度在20mg/L左右。但该方法处理时间较长，而且除氯后的液体需用锌粉除铜处理，成本也很高。

氧化铋除氯法是基于氧化铋在酸性条件下产生游离的铋离子，铋离子与电解液中的氯离子结合生成三氯化铋，三氯化铋在一定pH范围内水解后生成难溶于水和硫酸的氯氧铋，氯氧铋经过碱液转化后可重复利用。但氧化铋价格昂贵，使用过程中氧化铋粉体容易跑冒滴漏，不适合于工业化生产（封志敏,宁顺明,王文娟,等.氧化铋法从硫酸锌溶液中除氯的研究[J].矿冶工程,2015,35(4):63-66.）。

中国专利（公开号CN103420469A）公开了一种无机氯离子去除剂，由氧化钙和碳酸钙中的一种或两种混合与偏铝酸盐按配比组成；氧化钙无机氯离子去除剂总质量中，氧化钙占70-80%，偏铝酸盐占30-20%；碳酸钙无机氯离子去除剂总质量中，碳酸钙占75-85%，偏铝酸钠占15-25%；混合无机氯离子去除剂总质量中，氧化钙和碳酸钙占70-85%，偏铝酸盐占15-30%。无机氯离子去除剂的应用方法：将无机氯离子去除剂投加到含氯废水中，投加的质量比为1-5%，不断搅拌10-30分钟，静置分层后分离，上清液为除氯的废水。本发明具有药剂廉价易得、投加量少、去除工艺简单、投资和运行成本低等优点，氯离子含量达50%的工业废水，氯离子去除率可达99.9%。

中国专利（公开号CN102351225A）公开了一种处理氯离子药剂的制备方法：将固态镁盐原料、铝盐制成金属盐溶液与强碱制成混合溶液，水热晶化沉淀、冷却后，经抽滤、洗涤得滤饼，再经研磨焙烧制备出具有层状结构，层间离子具有可交换性，该种材料经过焙烧后失去层间水与阴离子，可获得高比表面积的焙烧产物。在水环境中，焙烧产物能够通过重新吸收阴离子使其恢复重建为原有的层状结构。该药剂是以可溶性镁盐、铝盐和无机钠盐配制而成。本发明能有效去除废水中的高浓度氯离子，并且药剂可以再生后重复使用。