一種從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)沉淀除氯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]濕法煉鋅是指用酸性溶液從氧化鋅焙砂或其他物料中浸出鋅，再用電解沉積技術(shù)從鋅浸出液中制取金屬鋅的方法。濕法煉鋅主要包括鋅精礦焙燒、鋅焙砂浸出、浸出液凈化除雜和鋅電解沉積四個主要工序。在濕法煉鋅過程中，鋅電解循環(huán)液中過高的氯離子對電鋅過程及產(chǎn)品質(zhì)量造成的危害較大，表現(xiàn)為嚴(yán)重腐蝕陽極板、產(chǎn)品中雜質(zhì)鉛含量升高以及能耗增加等問題。
[0003]針對濕法煉鋅系統(tǒng)氯離子脫除問題，目前常見的除氯方法主要有:硫酸銀沉淀法、離子交換法、氧化鉍除氯法、銅渣除氯法、鋅粉及銅離子除氯法。
[0004]硫酸銀沉淀法是將硫酸銀加入到含氯溶液中形成難溶的氯化銀沉淀，具有操作簡單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但存在銀鹽價格高，銀回收率低等問題，難以在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)。
[0005]離子交換法除氯是利用離子交換樹脂的可交換離子能與電解液中的Cl—發(fā)生交互反應(yīng)，使溶液中Cr吸附在樹脂上，氯脫除效果明顯、易于操作、工藝流程短，但存在Cl_吸附時間較長、處理量小、效率低等問題，工業(yè)應(yīng)用較少。
[0006]氧化鉍除氯是利用氧化鉍在酸性條件下分解為鉍離子，鉍離子與氯離子結(jié)合生成三氯化鉍，三氯化鉍進(jìn)一步生成難溶于水的氯氧鉍；除氯后的氯氧鉍在低溫堿性條件下脫去氯離子生成氫氧化鉍，氫氧化鉍在高溫高堿條件下轉(zhuǎn)化為氧化鉍可反復(fù)使用，具有除氯時間短，效果好，但氧化鉍較為昂貴。
[0007]銅渣除氯法是將銅渣按一定比例直接配入酸浸液中，利用單質(zhì)銅及銅離子與溶液中的氯離子相互作用，形成難溶的氯化亞銅沉淀；銅渣除氯時間較長，要使氯的脫除氯達(dá)到70%，至少需要5h以上；溫度控制較嚴(yán)格，需在50°C?70°C之間，溫度過高易引起氯化亞銅復(fù)溶，溫度過低需延長反應(yīng)時間。
[0008]鋅粉及銅離子除氯法是利用鋅粉將Cu2+還原形成Cu +、Cu粉與Cl—相作用生成氯化亞銅沉淀，因需添加鋅粉，造成生產(chǎn)成本升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法。該方法具有流程短、成本低、氯脫除效率高、不引入其它雜質(zhì)、保持原有鋅濕法冶煉工藝等特點(diǎn)，具有廣泛的推廣價值。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0011]步驟一、分別檢測濕法煉鋅浸出液中氯離子的濃度和銅離子的濃度，測得氯離子的濃度為Cl，銅離子的濃度為C2，Cl和C2的單位均為mg/L ；
[0012]步驟二、對步驟一所測得的銅離子的濃度C2進(jìn)行分析，若C2滿足C2 ^ 1.7C1，則進(jìn)入步驟三；否則，采用添加硫酸銅的方法將濕法煉鋅浸出液中銅離子的濃度調(diào)節(jié)為C3，使C3滿足C3: Cl =(1.7?5.0): I，然后進(jìn)入步驟三；所述C3的單位為mg/L ;
[0013]步驟三、向濕法煉鋅浸出液中加入銅渣，混合均勻后得到漿料；所述銅渣的加入量為濕法煉鋅浸出液中氯離子質(zhì)量的40?70倍；所述銅渣為濕法煉鋅的凈化工序所產(chǎn)生的銅渣；
[0014]步驟四、在溫度為40°C?70°C的條件下，向步驟三中所述漿料中通入還原性氣體，使?jié)穹掍\浸出液中的銅離子還原成亞銅離子并與氯離子形成沉淀；所述還原性氣體為焙燒鋅精礦所產(chǎn)生的含SO2的氣體，所述還原性氣體的通入量為:每小時所通入的還原性氣體的體積為濕法煉鋅浸出液體積的150?300倍；
[0015]步驟五、待還原性氣體通入Ih?3h后，檢測漿料的氧化還原電位Q，若Q滿足:80mV<Q< 100mV，則停止通入還原性氣體，過濾，得到已脫除氯離子的濕法煉鋅浸出液；否貝1J，返回步驟四。
[0016]上述的一種從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法，其特征在于，步驟一中所述氯離子的濃度Cl滿足:300mg/L ^ Cl ^ 1500mg/L。
[0017]上述的一種從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法，其特征在于，步驟三中所述銅渣中銅的質(zhì)量百分含量為70%?80%。
[0018]上述的一種從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法，其特征在于，步驟四中所述還原性氣體中302的體積百分含量不小于30%。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、本發(fā)明利用濕法煉鋅系統(tǒng)在焙燒鋅精礦階段所收集的含SO2氣體為還原劑，將其通入濕法煉鋅浸出液中，能夠快速增強(qiáng)還原性氣氛，同時通過調(diào)整溶液銅離子濃度，并配入濕法煉鋅的凈化工序所產(chǎn)出的銅渣，在一定比例的條件下，使溶液中的銅離子被還原為亞銅離子，并與氯離子以氯化亞銅的形式結(jié)合形成沉淀過濾除去，即可實(shí)現(xiàn)除氯后液中氯離子含量低于100mg/L的目的。本發(fā)明的反應(yīng)方程式為:
[0021]2Cu2++2Cr+S02+2H20 = 2CuCl 丨 +S042>4H+。
[0022]2、本發(fā)明具有流程短、成本低、氯脫除效率高、不引入其它雜質(zhì)、保持原有鋅濕法冶煉工藝等特點(diǎn)，具有廣泛的推廣價值。
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]結(jié)合圖1，本實(shí)施例從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法包括以下步驟:
[0027]步驟一、分別檢測濕法煉鋅浸出液中氯離子的濃度和銅離子的濃度，測得氯離子的濃度為Cl，銅離子的濃度為C2，Cl和C2的單位均為mg/L ；
[0028]本實(shí)施例中，取IL濕法煉鋅浸出液，測得Cl = 1346mg/L，C2 = 820mg/L ；
[0029]步驟二、對步驟一所測得的銅離子的濃度C2進(jìn)行分析，若C2滿足C2 ^ 1.7C1，則進(jìn)入步驟三；否則，采用添加硫酸銅的方法將濕法煉鋅浸出液中銅離子的濃度調(diào)節(jié)為C3，使C3滿足C3: Cl =(1.7?5.0): I，然后進(jìn)入步驟三；所述C3的單位為mg/L ;
[0030]經(jīng)分析，本實(shí)施例中C2不滿足C2 ^ 1.7C1，因此，采用添加硫酸銅的方法將濕法煉鋅浸出液中銅離子的濃度調(diào)節(jié)為C3 = 2334mg/L ；
[0031]步驟三、向濕法煉鋅浸出液中加入82.5g濕法煉鋅凈化工序所產(chǎn)銅渣，混合均勻后得到漿料；所述銅渣中銅的質(zhì)量百分含量為70% ;
[0032]步驟四、將步驟三中所述漿料升溫至45°C，然后向漿料中通入還原性氣體，使?jié)穹掍\浸出液中的銅離子還原成亞銅離子并與氯離子形成沉淀；所述還原性氣體為焙燒鋅精礦所收集的含SO2的氣體，所述還原性氣體中SO2的體積百分含量為70%，所述還原性氣體的通入量為:270L/h ；
[0033]步驟五、待還原性氣體通入Ih?3h后，檢測漿料的氧化還原電位Q，若Q滿足:80mV<Q< 100mV，則停止通入還原性氣體，過濾，得到已脫除氯離子的濕法煉鋅浸出液；否貝1J，返回步驟四；
[0034]經(jīng)檢測，本實(shí)施例通入還原性氣體Ih后，測得Q = 86mV，則停止通入還原性氣體，過濾，對濕法煉鋅浸出液中的氯離子濃度進(jìn)行檢測，測得經(jīng)本實(shí)施例處理后浸出液中的氯離子濃度降至83mg/L。由此證實(shí)本實(shí)施例從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法穩(wěn)定、快速、有效。
[0035]實(shí)施例2
[0036]結(jié)合圖1，本實(shí)施例從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法包括以下步驟:
[0037]步驟一、分別檢測濕法煉鋅浸出液中氯離子的濃度和銅離子的濃度，測得氯離子的濃度為Cl，銅離子的濃度為C2，Cl和C2的單位均為mg/L ；
[0038]本實(shí)施例中，取IL濕法煉鋅浸出液，測得Cl = 1152mg/L，C2 = 774mg/L ；
[0039]步驟二、對步驟一所測得的銅離子的濃度C2進(jìn)行分析，若C2滿足C2 ^ 1.7C1，則進(jìn)入步驟三；否則，采用添加硫酸銅的方法將濕法煉鋅浸出液中銅離子的濃度調(diào)節(jié)為C3，使C3滿足C3: Cl =(1.7?5.0): I，然后進(jìn)入步驟三；所述C3的單位為mg/L ;
[0040]經(jīng)分析，本實(shí)施例中C2不滿足C2彡1.7C1，因此，采用添加硫酸銅的方法將濕法煉鋅浸出液中銅離子的濃度調(diào)節(jié)為C3 = 1913mg/L ；
[0041]步驟三、向濕法煉鋅浸出液中加入71.3g濕法煉鋅凈化工序所產(chǎn)銅渣，混合均勻后得到漿料；所述銅渣中銅的質(zhì)量百分含量為78% ;
[0042]步驟四、將步驟三中所述漿料升溫至55°C，然后向漿料中通入還原性氣體，使?jié)穹掍\浸出液中的銅離子還原成亞銅離子并與氯離子形成沉淀；所述還原性氣體為焙燒鋅精礦所收集的含SO2的氣體，所述還原性氣體中SO2的體積百分含量為60%，所述還原性氣體的通入量為:220L/h ；
[0043]步驟五、待還原性氣體通入Ih?3h后，檢測漿料的氧化還原電位Q，若Q滿足:80mV<Q< 100mV，則停止通入還原性氣體，過濾，得到已脫除氯離子的濕法煉鋅浸出液；否貝1J，返回步驟四；
[0044]經(jīng)檢測，本實(shí)施例通入還原性氣體1.5h后，測得Q = 92mV，則停止通入還原性氣體，過濾，對濕法煉鋅浸出液中的氯離子濃度進(jìn)行檢測，測得經(jīng)本實(shí)施例處理后浸出液中的氯離子濃度降至76mg/L。由此證實(shí)本實(shí)施例從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法穩(wěn)定、快速、有效。
[0045]實(shí)施例3
[0046]結(jié)合圖1，本實(shí)施例從濕法煉鋅浸出液中脫除氯離子的方法包括以下步驟:
[0047]步驟一、分別檢測濕法煉鋅浸