一種從氯鹽體系中回收鋅的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，屬于有色金屬濕法冶金領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：a、萃取有機相制備：采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；b、苛化液制備：采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量為6～8g/L的苛化液；c、皂化：將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:2～3的量進行皂化，得鈣皂化有機相；d、萃?。簩⑺鲡}皂化有機相與氯化鋅溶液混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相和萃余液；e、反萃：所述富鋅有機相用硫酸反萃取，電積回收金屬鋅。本發(fā)明的有益效果是：萃取鋅時的萃取率高達95％以上，萃余液含鋅量降至100mg/L左右。
【專利說明】一種從氯鹽體系中回收鋅的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬濕法冶金領(lǐng)域，具體涉及一種從氯鹽體系中回收鋅的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于氟、氯在電積液中影響鋅電積過程的正常進行，不僅使鉛陽極腐蝕加劇，造成電積作業(yè)剝鋅困難；而且鉛陽極單耗增加，還導(dǎo)致陰極鋅含鉛量升高；電極槽上空氟氯升高，使操作條件惡化，嚴(yán)重影響工人的身體健康。而去除氟、氯的工序比較麻煩，且處理成本高，故一般煉鋅企業(yè)都采用氟、氯不大于0.02%的鋅原料。高氟、氯鋅物料主要來源是鋼廠回收鍍鋅鋼材時產(chǎn)生的粗氧化鋅，據(jù)有關(guān)資料介紹數(shù)量達到1000萬噸/年，每年都在產(chǎn)生，隨著鋅產(chǎn)量增高，鍍鋅材料的廣泛使用，產(chǎn)出數(shù)量還在穩(wěn)定增長，其中含有鋅、鉛、銀、銦、鐵及氯、鉀、鈉等元素，含鋅一般在30%以上，含氯也在5?20%，由于含氯、氟高，不能用現(xiàn)有鋅冶煉技術(shù)處理實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)鋅，世界上尚無使用該原料生產(chǎn)電鋅的成熟技術(shù)。資源日趨匱乏的今天，對含高氟氯鋅原料的提煉技術(shù)研究勢在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供了一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，該方法對含鋅物料氟、氯含量高低無要求，且鋅萃取率高。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，該方法包括以下步驟:
[0005]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；
[0006]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量為6?8g/L的苛化液；
[0007]C、皂化:將上述所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:2?3的量進行皂化，得鈣皂化有機相；
[0008]d、萃取:將所述鈣皂化有機相與氯化鋅溶液混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相和萃余液；
[0009]e、反萃:所述富鋅有機相用硫酸反萃取，電積回收金屬鋅。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟a含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2?3:7。本發(fā)明中采用煤油作稀釋劑，在于增加與水相的比重差，利于分相。
[0011]作為優(yōu)選，所述步驟d中鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:1?4。
[0012]作為優(yōu)選，所述步驟d中鈣-鋅交換萃取的時間為3?5分鐘。
[0013]作為優(yōu)選，所述步驟d中鈣-鋅交換萃取的溫度為20°C?40°C。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，溫度大于40°C時，能提高反應(yīng)速度，但溫度高有機相煤油揮發(fā)過快，不利于生產(chǎn)；溫度低于20 0C，反應(yīng)速度較低，分相速度較慢，也不利于生產(chǎn)。
[0014]經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，萃取的級數(shù)越多，萃取率越高，生產(chǎn)穩(wěn)定易于控制。作為優(yōu)選，所述步驟d中鈣-鋅交換萃取的級數(shù)>六級。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟d中萃余液用石灰中和再生，再次用于皂化空載有機相進行循環(huán)使用。
[0016]作為優(yōu)選，為保證萃取率，所述步驟e中硫酸的濃度為1.5mol/L?2.5mol/L。
[0017]本發(fā)明主要涉及的反應(yīng)方程式:
[0018]Ca2++2HR = R2Ca+2H+
[0019]Zn2++R2Ca = R2Zn
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:(1)采用P204鈣皂化萃取技術(shù)回收氯鹽體系中的金屬鋅，將P204和煤油制成的有機相皂化成鈣皂化有機相，與氯鹽體系中的鋅進行交換萃取鋅，萃取率高達95%以上；(2)萃余液中的含鋅量降至100mg/L左右或更低，萃余液可返回體系中循環(huán)使用，或開路；(3)本發(fā)明所需鋅原料不需要控制氟、氯含量，可大量處理高氟高氯鋅物料，應(yīng)用前景廣泛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的其中一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0023]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員詳細(xì)了解本發(fā)明的生產(chǎn)工藝和技術(shù)效果，下面以具體的生產(chǎn)實例來進一步介紹本發(fā)明的應(yīng)用和技術(shù)效果。
[0024]實施例1:
[0025]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2:8。
[0026]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量7g/L的苛化液。
[0027]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:2的量進行皂化，得鈣皂化有機相；鈣皂化有機相=Ca 12.5g/L，皂化度:95.8%。
[0028]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為6g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相(Zn含量為23.2g/L)和萃余液(Zn含量為121.8mg/L)，萃取率為96.7% ;其中，鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:4，鈣-鋅交換萃取的時間為4分鐘,I丐-鋅交換萃取的溫度為35°C,|丐-鋅交換萃取的級數(shù)為六級，鈣-鋅交換萃取時，鈣皂化有機相的流速為50ml/min、氯化鋅溶液的流速為200ml/min。
[0029]e、反萃:富鋅有機相用濃度為2mol/L硫酸反萃取,鋅反萃取率為99.5%,電積回收金屬鋅。
[0030]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空載有機相進行循環(huán)使用。
[0031]實施例2:
[0032]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為3:7。
[0033]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量6g/L的苛化液。
[0034]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:3的量進行皂化，得鈣皂化有機相；鈣皂化有機相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0035]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為12.5g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相(Zn含量為24.8g/L)和萃余液(Zn含量為115.8mg/L)，萃取率為99.2% ;其中，鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:2，鈣-鋅交換萃取的時間為3分鐘,I丐-鋅交換萃取的溫度為30°C,|丐-鋅交換萃取的級數(shù)為八級，鈣-鋅交換萃取時，鈣皂化有機相的流速為50ml/min、氯化鋅溶液的流速為100ml/min。
[0036]e、反萃:富鋅有機相用濃度為1.5mol/L硫酸反萃取,鋅反萃取率為99.6%,電積回收金屬鋅。
[0037]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空載有機相進行循環(huán)使用。
[0038]實施例3:
[0039]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為3:7。
[0040]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量8g/L的苛化液。
[0041]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:3的量進行皂化，得鈣皂化有機相；鈣皂化有機相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0042]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為24g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相(Zn含量為24.8g/L)和萃余液(Zn含量為228.6mg/L)，萃取率為97.5% ;其中，鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:1，鈣-鋅交換萃取的時間為5分鐘,I丐-鋅交換萃取的溫度為40°C,|丐-鋅交換萃取的級數(shù)為六級，鈣-鋅交換萃取時，鈣皂化有機相的流速為100ml/min、氯化鋅溶液的流速為100ml/min。
[0043]e、反萃:富鋅有機相用濃度為2.5mol/L硫酸反萃取,鋅反萃取率為99.2%,電積回收金屬鋅。
[0044]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空載有機相進行循環(huán)使用。
[0045]實施例4:
[0046]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2.8:7。
[0047]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量7.5g/L的苛化液。
[0048]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:2.2的量進行皂化，得鈣皂化有機相；鈣皂化有機相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0049]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為6g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相(Zn含量為23.8g/L)和萃余液(Zn含量為
27.4mg/L)，萃取率為99.2% ;其中，鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:2，鈣-鋅交換萃取的時間為3分鐘,I丐-鋅交換萃取的溫度為20°C,I丐-鋅交換萃取的級數(shù)為十級，鈣-鋅交換萃取時，鈣皂化有機相的流速為100ml/min、氯化鋅溶液的流速為200ml/min。
[0050]e、反萃:富鋅有機相用濃度為2mol/L硫酸反萃取,鋅反萃取率為99.4%,電積回收金屬鋅。
[0051]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空載有機相進行循環(huán)使用。
[0052]實施例5:
[0053]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2.2:7。
[0054]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量8g/L的苛化液。
[0055]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:2.8的量進行皂化，得鈣皂化有機相；鈣皂化有機相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0056]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為6g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相(Zn含量為23.9g/L)和萃余液(Zn含量為
10.5mg/L)，萃取率為99.6% ;其中，鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:3，鈣-鋅交換萃取的時間為4分鐘,I丐-鋅交換萃取的溫度為25°C,|丐-鋅交換萃取的級數(shù)為六級，鈣-鋅交換萃取時，鈣皂化有機相的流速為50ml/min、氯化鋅溶液的流速為150ml/min。
[0057]e、反萃:富鋅有機相用濃度為1.8mol/L硫酸反萃取,鋅反萃取率為99.5%,電積回收金屬鋅。
[0058]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空載有機相進行循環(huán)使用。
[0059]對比例1:
[0060]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2:7。
[0061]b、苛化液制備:用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量lg/L的苛化液。
[0062]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:2的量進行皂化，得鈣皂化有機相；鈣皂化有機相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0063]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為6g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相和萃余液(Zn含量為3.8g/L)，萃取率為35% ；其中，鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:1，鈣-鋅交換萃取的時間為4分鐘，鈣-鋅交換萃取的溫度為35°C, I丐-鋅交換萃取的級數(shù)為六級，?丐-鋅交換萃取時，?丐阜化有機相的流速為100ml/min、氯化鋅溶液的流速為100ml/min。
[0064]e、反萃:富鋅有機相用濃度為2mol/L硫酸反萃取，電積回收金屬鋅。
[0065]對比例2:
[0066]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2:7。
[0067]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量7g/L的苛化液。
[0068]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:1的量進行皂化，得鈣皂化有機相；
[0069]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為6g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行1丐-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相和萃余液，萃取率為53.4% ;其中，|丐阜化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1: 1，鈣-鋅交換萃取的時間為4分鐘，鈣-鋅交換萃取的溫度為35°C, I丐-鋅交換萃取的級數(shù)為六級，?丐-鋅交換萃取時，?丐阜化有機相的流速為10ml/min、氯化鋅溶液的流速為100ml/min。
[0070]e、反萃:富鋅有機相用濃度為2mol/L硫酸反萃取，電積回收金屬鋅。
[0071]對比例3:
[0072]a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相；其中，含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2:7。
[0073]b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量7g/L的苛化液。
[0074]C、皂化:將所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:4的量進行皂化，得鈣皂化有機相；
[0075]d、萃取:將鈣皂化有機相與氯化鋅溶液(Zn含量為6g/L，Cl含量為170g/L)混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，油相和水相無法分開。
[0076]最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: a、萃取有機相制備:采用P204為萃取劑，煤油為稀釋劑，配制成含P204的有機相； b、苛化液制備:采用六次甲基四胺為助劑，用石灰粉和水配制飽和石灰水，得含鈣量為6?8g/L的苛化液； C、皂化:將上述所得含P204的有機相與苛化液按體積比為1:2?3的量進行皂化，得鈣皂化有機相； d、萃取:將所述鈣皂化有機相與氯化鋅溶液混合，進行鈣-鋅交換萃取金屬鋅，得富鋅有機相和萃余液； e、反萃:所述富鋅有機相用硫酸反萃取，電積回收金屬鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:所述步驟a含P204的有機相中P204與煤油的體積比為2?3:7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:所述步驟d中鈣皂化有機相與氯化鋅溶液的體積比為1:1?4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:所述步驟d中鈣-鋅交換萃取的時間為3?5分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:所述步驟d中鈣-鋅交換萃取的溫度為20°C?40°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:所述步驟d中鈣-鋅交換萃取的級數(shù)>六級。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:所述步驟d中萃余液用石灰中和再生，再次用于皂化空載有機相進行循環(huán)使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從氯鹽體系中回收鋅的方法，其特征在于:所述步驟e中硫酸的濃度為1.5mol/L?2.5mol/L。
【文檔編號】C22B3/38GK104451146SQ201410611934
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】楊桂芬, 田喜林, 趙福瑞 申請人:云南祥云飛龍再生科技股份有限公司