採用含鋅渣料提煉鋅的方法
2023-04-30 22:03:11 3
專利名稱：採用含鋅渣料提煉鋅的方法
採用含鋅渣料提煉鋅的方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬冶煉技術，尤其是一種對含鋅渣料中的鋅進行回收 的技術。背景技術：
在煉鋅過程中，不可避免會產生大量的廢渣和廢水，這些廢渣和廢水中 還存留有鋅，另外還含有銅、鎘、鎳和鈷等金屬，如果直接排放，這些具有
利用價值的金屬元素就白白浪費了；而且，直接排放含有這些金屬元素的廢 渣和廢水，將會給土地資源和水資源造成汙染，對自然環境非常有害。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種對含鋅渣料中的鋅進行回收的技術。
為解決上述技術問題，本發明提供一種採用含鋅渣料提煉鋅的方法，包 括鹼洗除氯步驟、酸浸步驟、中浸除鐵步驟和淨化電積步驟；鹼洗除氯步驟 包括用碳酸鈉、碳酸氫銨和氫氧化鈉中的一種或幾種的混合對含鋅渣料進行 鹼洗然後壓濾的過程；酸浸步驟包括對鹼洗除氯步驟中壓濾後的濾渣採用電 解廢液或稀酸進行酸浸然後壓濾的過程；中浸除鐵步驟包括對酸浸步驟的酸 浸液採用沉磯法和水解法進行除鐵處理的過程；淨化電積步驟包括對中浸除 鐵步驟除鐵後的液體進行淨化然後電積的過程。這裡所說的含鋅渣料是指含 鋅的廢渣、廢水或廢渣廢水的混合物。通過鹼洗除氯步驟，可以除去含鋅渣 料中的氯；通過酸浸步驟可將鋅、銅、鎘、鎳和鈷等金屬浸出到酸浸液中， 經壓濾後鉛、銀等不溶金屬留在濾渣中可作進一步回收；通過中浸除鐵步驟 將酸浸液中的鐵除去，中浸除鐵步驟所用的沉礬法和水解法與現有技術溼法 煉鋅中的沉礬法和水解法相同；通過淨化電積步驟得到陰極鋅。
鹼洗除氯步驟中反應溫度可控制為70°C-80°C。
鹼洗除氯步驟可包括如下具體過程在容器中加入水，投入含鋅渣料， 攪拌升溫至70°C-80°C，加入碳酸鈉、碳酸氫銨和氫氧化鈉中的一種或幾種 的混合物，攪拌反應，然後對渣料進行壓濾，濾渣待用。
鹼洗除氯步驟可包括如下具體過程在容器中加入水，投入含鋅渣料，攪拌升溫至7(TC-8(TC，測定PH值，如果PH值小於7，則加入碳銨調整PH 值為7，再加入碳酸鈉、碳酸氫銨和氫氧化鈉中的一種或幾種的混合物，攪 拌反應，然後對渣料進行壓濾，濾渣待用。
鹼洗除氯步驟可重複進行兩次或兩次以上，即對鹼洗後壓濾的濾渣再重 復進行鹼洗、壓濾。這樣可使除氯進行得更加徹底。
酸浸步驟的工藝參數可以是始酸130g/L-180g/L，終酸5g/L-20g/L，溫 度8(TC-95"C，反應時間l-6小時。
酸浸步驟中，如果酸浸液中存在二價鐵，可在酸浸液中加入氧化劑。氧 化劑的作用是將二價鐵氧化成三價鐵。氧化劑可以採用錳粉或陽極泥。
本發明方法可以結合傳統的溼法煉鋅過程一起進行，這種情況下，酸浸 步驟中可以加入碳酸鋅或氧化鋅。
中浸除鐵步驟的工藝參數可以為A、溫度^9(TC; B、沉礬時間2小時
~4小時；C、沉碸終點PH-1.5 1.7; D、碳銨量為鐵總量的45wtn/。 50wtn/。；
E、水解除鐵過程PH-5.0 5.2，反應時間1小時 2小時。
淨化電積步驟可包括如下具體過程對酸浸液採用沉礬法和水解法進行
除鐵處理後進入濃密槽，濃密槽中的上清液進入淨化電積步驟，濃密槽中的 底流經壓濾後的濾液進入淨化電積步驟或返回濃密槽。
本發明的有益效果是步驟簡單，實施容易，能對含鋅渣料中的鋅及銅、 鎘、鎳、鈷等金屬元素進行回收，既減少了原材料資源的浪費，又有利於環 境保護。
下面通過具體實施方式
並結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明 圖1是本發明方法一種具體實施方式
的工藝流程示意圖。具體實施方式
圖1示出了本發明方法一種具體實施方式
的工藝流程示意圖。 如圖1所示，先對含鋅渣料進行鹼洗脫氯，然後壓濾，濾液排放、濾渣 進行酸浸(可以加入碳酸鋅)，再進行壓濾，鉛、銀等不溶金屬留在濾渣中， 可對濾渣進行鉛、銀回收，濾出的酸浸液採用沉礬法和水解法進行除鐵處理， 進濃密槽，對濃密槽中的上清液進行淨化、電積，得到陰極鋅，經過熔鑄可 得到鋅錠。本發明方法中淨化電積步驟與現有技術溼法煉鋅中的淨化、電積過程相 同，淨化可分為兩段， 一段淨化主要除去銅、鎘，二段淨化主要除去鎳、鈷。
實施例1
具體過程為(淨化電積步驟同現有技術，略去) 一、鹼洗除氯
1、 原料含鋅渣料、純鹼(Na2Co3)、水
2、 工藝目的含鋅渣料中含氯量超標，直接投入生產會造成液體中氯大量富 集，對電解生產造成嚴重影響。鹼洗的目的是將含鋅渣料中吸附的氯去除， 以滿足電解生產的工藝要求。
3、 工藝條件A、控制液固比6 7: 1，即每6MS 7N^水中加1噸含鋅渣料；
B、 溫度7(TC 75"C; C、攪拌反應時間l小時 2小時；D、 Na2Co3加入量 是含鋅渣料中ZnO量的4wt%。
4、 操作方法先開大水量往反應罐內加水45M^50M3，攪拌並投入含鋅渣 料約7噸，攪拌升溫至70°C~75°C ，測定PH=7，若PH<7，則用碳銨調PH=7， 然後加入純鹼攪拌反應1小時~2小時後壓濾，將濾液排放，渣回收待酸浸。 壓濾時嚴禁跑渾。
1、 原料鹼洗後含鋅濾渣，電解廢液，碳酸鋅(ZnC03)。
2、 工藝目的將鹼洗後含鋅濾渣中的Zn及其它金屬雜質在高溫酸條件下浸 出，使其轉入到溶液中，把不溶的鉛銀渣經壓濾後回收。
3、 工藝條件:A、始酸130g/L 160g/L，終酸5g/L~10 g/L;B、溫度80。C 85。C;
C、 反應時間1小時 4小時；D、含鋅濾渣與碳酸鋅配料重量比為3: 7。
4、 操作方法往酸浸罐進電解廢液攪拌配始酸並升溫至80。C 85。C後投入含 鋅濾渣反應，然後加入ZnCO3調終酸5g/L 10g/L後進行壓濾，濾液進酸浸 中轉貯槽，濾餅經熱水洗滌後另行堆放。
5、 取樣化驗項目A、始酸130g/L~160g/L; B、浸後終酸5g/L~10 g/L; C、 濾液中鋅含量；D、含鋅濾渣中鋅、鉛、銀含量。
三、中浸除鐵1、 原料酸浸液(即酸浸步驟得到的濾液)、碳銨、錳粉、石灰乳、ZnC03。
2、 工藝目的利用去除沉礬法和水解法將酸浸液中的鐵，上清液中鐵含量合
格後直接進濃密槽，濃密槽中的上清液進入上清中轉供後續淨化步驟使用， 濃密槽底流經底流泵入壓濾機壓濾、水洗後，將渣直接排出。
3、 工藝條件A、溫度90'C 95'C; B、沉礬時間2小時~2.5小時；C、沉礬 終點PH-L5 1.7; D、碳銨量為鐵總量的45wtn/。 50wtn/。； E、水解時段溫度 為沉礬後溫度，PH=5.0~5.2,反應時間1小時~1.5小時。
4、 操作方法將酸浸液泵入中浸罐，攪拌升溫至9(TC 95t:，當有Fe2+存在 時加入足量的錳粉，後'根據鐵量加入碳銨，用ZnC03降酸調PH=1.5~1.7開 始沉礬，加石灰乳中和，攪拌2小時 2.5小時後，當Fe含量S1 g/L時用水解 法除Fe，用石灰乳調PH值，反應l小時 L5小時後調至PH-5.0 5.2，壓濾 後濾渣水洗排出、濾液進入後續的淨化電積步驟(濾液也可再返回濃密槽)。
5、 取樣化驗項目A、酸浸液中鋅含量；B、始含鐵量(如含有二價鐵同時 計算投入氧化劑量)；C、終含鐵量；D、上清液中鋅含量;E、濾渣中鋅含
實施例2
具體過程為(淨化電積步驟同現有技術，略去) 一、鹼洗除氯
1、 原料含鋅渣料、純鹼(Na2Co3)、水。
2、 工藝目的含鋅渣料中含氯量超標，直接投入生產會造成液體中氯大量富
集，對電解生產造成嚴重影響。鹼洗的目的是將含鋅渣料中吸附的氯去除， 以滿足電解生產的工藝要求。
3、 工藝條件A、控制液固比7 8: 1，即每7M^8MS水中加1噸含鋅渣料； B、溫度75。C 80。C; C、攪拌反應時間2小時 3小時；D、 Na2C03加入量 是含鋅渣料中ZnO量的4wt%。
4、 操作方法先開大水量往反應罐內加水50M^55M3，攪拌並投入含鋅渣 料約7噸，攪拌升溫至75°C~80°C,測定PH=7，若PH<7，則用碳銨調PH=7， 然後加入純鹼攪拌反應2小時 3小時後壓濾，將濾液排放，渣回收待酸浸。壓濾時嚴禁跑渾。
二、 酸浸
1、 原料鹼洗後含鋅濾渣，電解廢液，碳酸鋅(ZnC03)。
2、 工藝目的將鹼洗後含鋅濾渣中的Zn及其它金屬雜質在高溫酸條件下浸
出，使其轉入到溶液中，把不溶的鉛銀渣經壓濾後回收。
3、 工藝條件A、始酸160 g/L ~180g/L，終酸10g/L ~20 g/L; B、溫度-85°C~95°C; C、反應時間4小時 6小時；D、含鋅濾渣與碳酸鋅配料重量比 為3: 7。
4、 操作方法往酸浸罐進電解廢液攪拌配始酸並升溫至85i: 95nC後投入含 鋅濾渣反應，然後加入ZnCO3調終酸10g/L ~20 g/L後進行壓濾，濾液進酸 浸中轉貯槽，濾餅經熱水洗滌後另行堆放。
5、 取樣化驗項目A、始酸160g/L~180g/L; B、浸後終酸10g/L~20 g/L; C、濾液中鋅含量；D、含鋅濾渣中鋅、鉛、銀含量。
三、 中浸除鐵
1、 原料酸浸液(即酸浸步驟得到的濾液)、碳銨、陽極泥、石灰乳、ZnC03。
2、 工藝目的利用去除沉礬法和水解法將酸浸液中的鐵，上清液中鐵含量合 格後直接進濃密槽，濃密槽中的上清液進入上清中轉供後續淨化步驟使用， 濃密槽底流經底流泵入壓濾機壓濾、水洗後，將渣直接排出。
3、 工藝條件A、溫度90。C 95。C; B、沉礬時間2.5小時~4小時；C、沉礬 終點PH-1.5 1.7; D、碳銨量為鐵總量的45wt。/。 50wty。； E、水解時段溫度 為沉礬後溫度，PH=5.0~5.2，反應時間1.5小時~2小時。
4、 操作方法將酸浸液泵入中浸罐，攪拌升溫至90'C 95T:，當有Fe^存在 時加入足量的陽極泥，後根據鐵量加入碳銨，用ZnC03降酸調PH=1.5~1.7 開始沉磯，加石灰乳中和，攪拌2.5小時~4小時後，當Fe含量^lg/L時用水 解法除Fe，用石灰乳調PH值，反應1.5小時~2小時後調至？11=5.0~5.2，壓 濾後濾渣水洗排出、濾液進入後續的淨化電積步驟(濾液也可再返回濃密槽)。
5、取樣化驗項目A、酸浸液中鋅含量；B、始含鐵量(如含有二價鐵
同時計算投入氧化劑量)；C、終含鐵量；D、上清液中鋅含量；E、濾渣中
鋅含量。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明， 不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推 演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特徵在於包括鹼洗除氯步驟、酸浸步驟、中浸除鐵步驟和淨化電積步驟；所述鹼洗除氯步驟包括用碳酸鈉、碳酸氫銨和氫氧化鈉中的一種或幾種的混合對含鋅渣料進行鹼洗然後壓濾的過程；所述酸浸步驟包括對所述鹼洗除氯步驟中壓濾後的濾渣採用電解廢液或稀酸進行酸浸然後壓濾的過程；所述中浸除鐵步驟包括對所述酸浸步驟的酸浸液採用沉礬法和水解法進行除鐵處理的過程；所述淨化電積步驟包括對所述中浸除鐵步驟除鐵後的液體進行淨化然後電積的過程。
2、 根據權利要求1所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特徵在於 所述鹼洗除氯步驟中反應溫度控制為70°C-80°C。
3、 根據權利要求1或2所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特徵在於所述鹼洗除氯步驟包括如下過程在容器中加入水，投入含鋅渣料，攪拌升溫至70°C-80°C，加入碳酸鈉、碳酸氫銨和氫氧化鈉中的一種或幾種的 混合物，攪拌反應，然後對渣料進行壓濾，濾渣待用。
4、 根據權利要求1-3中任一項所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特徵在於所述鹼洗除氯步驟包括如下過程在容器中加入水，投入含鋅渣料，攪拌升溫至70'C-8(TC，測定PH值，如果PH值小於7，則加入碳銨調整PH 值為7，再加入碳酸鈉、碳酸氫銨和氫氧化鈉中的一種或幾種的混合物，攪 拌反應，然後對渣料進行壓濾，濾渣待用。
5、 根據權利要求14中任一項所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特 徵在於所述鹼洗除氯步驟重複進行兩次或兩次以上。
6、 根據權利要求1-5中任一項所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特 徵在於所述酸浸步驟的工藝參數為始酸130g/L-180g/L，終酸5g/L-20g/L， 溫度80。C-95t:，反應時間l-6小時。
7、 採用權利要求1-6中任一項所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法；其特徵在於所述酸浸步驟中，在酸浸液中加入氧化劑。
8、 採用權利要求1-7中任一項所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法；其特 徵在於所述酸浸步驟中，加入碳酸鋅或氧化鋅。
9、 根據權利要求1-8中任一項所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特徵在於所述中浸除鐵步驟的工藝參數為A、溫度^9(TC; B、沉磯時間2小時~4小時；C、沉碸終點PI^1.5 1.7; D、碳銨量為鐵總量的45wt。/。 50wt%; E、水解除鐵過程PH-5.0 5.2，反應時間1小時 2小時。
10、根據權利要求1-9中任一項所述的採用含鋅渣料提煉鋅的方法，其特徵在於所述淨化電積步驟包括以下過程對酸浸液採用沉磯法和水解法 進行除鐵處理後進入濃密槽，濃密槽中的上清液進入所述淨化電積步驟，濃 密槽中的底流經壓濾後的濾液進入所述淨化電積步驟或返回濃密槽。
全文摘要
本發明提供一種採用含鋅渣料提煉鋅的方法，包括鹼洗除氯步驟、酸浸步驟、中浸除鐵步驟和淨化電積步驟；鹼洗除氯步驟包括用碳酸鈉、碳酸氫銨和氫氧化鈉中的一種或幾種的混合對含鋅渣料進行鹼洗然後壓濾的過程；酸浸步驟包括對鹼洗除氯步驟中壓濾後的濾渣採用電解廢液或稀酸進行酸浸然後壓濾的過程；中浸除鐵步驟包括對酸浸步驟的酸浸液採用沉礬法和水解法進行除鐵處理的過程；淨化電積步驟包括對中浸除鐵步驟除鐵後的液體進行淨化然後電積的過程。本發明方法步驟簡單，實施容易，能對含鋅渣料中的鋅及銅、鎘、鎳、鈷等金屬元素進行回收，既減少了原材料資源的浪費，又有利於環境保護。
文檔編號C22B7/04GK101580901SQ20081006728
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月15日 優先權日2008年5月15日
發明者波 陸 申請人:甘肅眾星鋅業有限公司