[发明专利]一种在锌冶炼过程中无害化处理回收镁氟污酸的方法

说明书

本发明涉及一种在锌冶炼过程中无害化处理回收镁氟污酸的方法，包括：1)污酸的无害化回用；2)解析后液脱镁，在解析后液中加入晶种、改性剂、脱镁剂、石灰等，加热升温搅拌，过滤，得到脱镁后液和氟化镁精矿，脱镁后液加入单宁酸沉锗，回收锗，过滤得到单宁锗渣和沉锗后液，单宁锗渣灼烧得到锗精矿，沉锗后液送浸出空气氧净化除铁除氟；3)沉锗后液空气氧化除铁除氟；4)除铁除氟后液铜渣除氯。本发明达到了氧化镁开路、降低氧化镁在湿法炼锌溶液系统的危害，无害化回收镁及氟和酸；通过加入活性剂，解决了高含锌溶液易形成胶体问题，改变了氟化镁渣在高锌离子溶液中的特性，使氟化镁渣形成海绵状结构、易于液固分离。

技术领域

本发明属于有色冶金技术领域，具体涉及一种在锌冶炼过程中无害化处理回收镁氟污酸的方法。

背景技术

随着锌矿产资源的不断贫瘠，国民环保意识的不断提高，积极响应国家环境保护及有限资源综合循环利用和可持续发展的要求。

在湿法炼锌生产过程中，所使用的原料中一般含氧化镁 0.5wt％左右，甚至部分原料中含氧化镁 3.0wt％左右，这样的原料给湿法炼锌生产造成极大困难。在生产中镁离子是一个不断累积的过程，在不同条件下饱和度也不一样。镁离子盐类进入湿法炼锌溶液系统，增加溶液密度，使溶液粘度增大，堵塞滤布毛孔使得液固分离困难；锌电积液中，镁盐类含量高时，增加锌电积的电阻，造成电耗高，降低锌电积电流效率；含镁盐类在溶液中饱和后，溶液在系统中循环时，当局部温度下降时，MgSO₄结晶析出堵塞设备管道，结晶不断增长成为坚硬的整体，严重时会引起停产，给湿法炼锌不同程度的带来危害。另外，对于湿法炼锌系统，一般要求氟离子浓度在0.05克/升以下，主要因为氟离子会腐蚀阴极铝板表面的三氧化二铝薄膜，使析出锌与金属铝形成一种合金，造成析出锌难以剥离，增加工人的劳动强度和阴极板的消耗。造成成本增加、产品质量下降。更重要的是硫酸生产系统产生的污酸送污水处理系统处理，在处理过程中会释放大量的二氧化硫气体，造成环境污染及职业健康的危害。

以云南某公司湿法冶锌为例，循环液中含锌70～150克/升、氧化镁35～50克/升、氟0.020～0.040克/升；污酸中含酸3～10克/升、氟0.5～5克/升、氯0.3～3克/升；亚硫酸锌渣主要成份为：锌 25 ～40 wt％、亚硫酸锌20 ～35 wt％、铁 1.0 ～4.0 wt％、锗0.02 ～0.04 wt％、铅2.0 ～4.0wt%、银0.001～0.006wt%、氟0.015～0.035wt%、氯0.10～0.30wt%。

目前存在的问题包括：（1）该高镁离子盐给湿法炼锌生产造成极大困难；（2）污酸直接采用石灰中和处理，造成酸、氟的资源浪费；（3）在处理过程中会释放大量的二氧化硫气体，造成环境污染及职业健康的危害。

对于这种高镁离子盐及污酸处理目前主要有以下方法。

（一）已知湿法炼锌系统除镁的方法

(1)中和沉锌排镁法，该法利用石灰将锌水解沉淀进入渣中，镁留在溶液中外排，实现了锌、镁的分离，但产生的大量石膏渣将会产生二次污染，镁资源、水资源无法得到回收；

(2)锌精矿酸洗排镁法，该法只能除去部分镁，且有部分有价金属也会被酸洗出，难以回收，造成有价金属资源的损失；

(3)浓缩结晶分离镁法，该法锌、镁分离效果欠佳，镁仍然留在溶液中；

(4)高效萃取剂分离锌和镁法，该法能实现锌、镁的高效分离，但设备复杂，成本投入高。另外，昆明绩驰环保科技有限公司开发了锌镁强酸饱和结晶分离方法，该法虽然在流程中未引入任何杂质，无废水废渣产生，但需要加入浓硫酸，对设备的耐腐蚀性能、操作的安全性要求较高，且流程复杂、设备投入费用较高；

(5)氟化物沉锌排镁法，该方法具体公开的有：

（a） 中国专利CN110343860A，《一种从硫酸溶液中去除镁、氟离子的方法》