[发明专利]锌冶炼过程溶液的除铁锰方法

说明书

本发明提供了一种锌冶炼过程溶液的除铁锰方法。该方法包括以下步骤：向锌冶炼过程溶液中加入催化剂，并向其中通入氧化剂，以使锌冶炼过程溶液中的铁离子和锰离子进行催化氧化反应，形成含铁锰渣的浆料；将含铁锰渣的浆料进行固液分离，得到铁锰渣和除铁锰后液；其中，催化剂选自含二氧化硫气体、含亚硫酸根的盐中的一种或多种。本发明提供的锌冶炼过程溶液的除铁锰方法，适用性更强，可操作性更强，可以一步法实现铁锰元素的催化氧化。氧化剂和催化剂的复配促使催化氧化速度更快，实现铁锰离子浓度更有效的控制，缩短了除铁锰的工艺流程，成本更低。

技术领域

本发明涉及冶锌领域，具体而言，涉及一种锌冶炼过程溶液的除铁锰方法。

背景技术

锌冶炼过程中锰元素的存在非常重要，锰元素的平衡对锌冶炼过程的成本控制、工艺开展、操作环境都起到关键性作用。铁元素为有害元素，在锌冶炼过程中需要被除去，除铁一般采用氧化法，控制pH值以及其他参数使铁元素转化成不同类型的沉淀从而达到除铁目的。

传统锌冶炼工艺中，大多采用高价锰的氧化物作为氧化剂进行低价铁的氧化，从而达到除铁元素的目的，且加入的锰元素后续在电解过程中能够转化成锰的高价氧化物进行循环使用。然而，如果加入大量高价锰用于除铁，则会导致锰元素过量，最终过量锰体系在锌冶炼的后续过程中则无法做到锰元素的平衡，因此，又需要在除铁之后进一步去除过量的锰。但是，由于锰元素转化成可沉淀的氧化物所需要的氧化电位比较高，同时对于锌冶炼体系又不能引入新杂质，在这双重条件下，后续除锰过程中可选择的氧化剂就比较少，必须采用催化氧化来进行锰的氧化。

总之，传统工艺中铁锰的去除分别采用不同的氧化方法，且分步进行操作，工艺流程比较长，成本高。铁的氧化还借助锰的高价氧化物的氧化性，这样相当于将铁去除同时将锰元素重新引入体系，后续再进行锰元素去除，氧化剂的用量增加，同时增加了除杂工序的数目及生产成本。另外，锰元素的平衡难控制，工艺稳定性不强，现有工艺介绍了对锰元素进行去除的方法，但在整体除杂去除上面并没有做到工艺的统一性和优化性。

基于以上原因，有必要提供一种锌冶炼催化氧化除铁锰工艺，一步法将溶液中的铁锰离子分别转化为其高价氧化物与溶液分离。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种锌冶炼过程溶液的除铁锰方法，以解决现有锌冶炼过程铁锰的去除分别采用不同的氧化方法分步操作带来的工艺流程长，锰元素平衡难控制，除铁锰效率低，成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种锌冶炼过程溶液的除铁锰方法。该方法包括以下步骤：向锌冶炼过程溶液中加入催化剂，并向其中通入氧化剂，以使锌冶炼过程溶液中的铁离子和锰离子同时进行催化氧化反应，形成含铁锰渣的浆料；将含铁锰渣的浆料进行固液分离，得到铁锰渣和除铁锰后液；其中，催化剂选自含二氧化硫气体、含亚硫酸根对应的盐中的一种或多种。

进一步地，含二氧化硫气体选自二氧化硫或含二氧化硫的烟气。

优选地，含亚硫酸根对应的盐选亚硫酸锌、亚硫酸钠、亚硫酸钙、亚硫酸氢钠中的一种或多种。

进一步地，催化剂选自二氧化硫、含二氧化硫的烟气、亚硫酸锌、亚硫酸钠、亚硫酸钙、过亚硫酸氢钠中的一种或多种。

优选地，催化剂选自二氧化硫、含二氧化硫的烟气、亚硫酸锌、亚硫酸钠、亚硫酸钙、亚硫酸氢钠中的一种或多种。

更优选地，催化剂为二氧化硫或含二氧化硫的烟气，或者为亚硫酸锌和亚硫酸钠重量比为（1~3）:1的混合物，或者为亚硫酸锌、亚硫酸钠、亚硫酸钙的重量比为（1~2）:（1~2）:1的混合物，或者为亚硫酸锌、亚硫酸钙、亚硫酸氢钠的重量比为（1~1.5）:（1~1.5）:1的混合物。

进一步地，氧化剂选自含氧气体、氧化性液体及固体过氧化物中的一种或多种。

优选地，含氧气体选自氧气、压缩空气、富氧空气、臭氧中的一种或多种。