處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]濕法煉鋅工藝中的凈化工序，通常采用鋅粉作為還原劑，將硫酸鋅溶液中的銅、鎘、鈷、鎳等雜質(zhì)進(jìn)行脫除，以滿足電積過(guò)程硫酸鋅溶液的質(zhì)量要求。凈化工序所產(chǎn)出的凈化渣含鋅較高，同時(shí)還含有銅、鎘、鈷、鎳等雜質(zhì)。據(jù)了解，多數(shù)廠家對(duì)凈化渣的處理工藝為稀酸浸出一凈化除鎘一凈化除鈷鎳等工序，凈化除鎘通常采用鋅粉置換法完成，凈化除鈷鎳部分廠家采用鋅粉、銻鹽法完成，有的廠家采用特殊試劑如黃藥、β萘酚等方法脫除。我公司原采用的凈化渣處理工藝為稀酸浸出一凈化除鎘一凈化除鎳一凈化除鈷，加入的藥劑為鋅粉、銻鹽、黃藥、硫酸銅。以上工藝均存在以下弊端:工藝流程冗長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高、作業(yè)環(huán)境差等，且回收除主體金屬鋅外的有價(jià)金屬所能創(chuàng)造的價(jià)值遠(yuǎn)低于投入的成本，直接銷售無(wú)利潤(rùn)，同時(shí)還會(huì)增加鋅原料的消耗。
[0003]因此，現(xiàn)有的濕法煉鋅工藝中的凈化工序得到的硫酸鋅溶液凈化后渣的處理技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法，該方法可以將凈化后渣中的主體金屬鋅與銅、鎘、鈷和鎳一次同步分離，并且該工藝穩(wěn)定可靠，對(duì)環(huán)境友好。
[0005]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法，所述硫酸鋅溶液凈化后渣包括一段凈化后渣和二段凈化后渣，所述一段凈化后渣和所述二段凈化后渣均含有鋅、銅、鎘、鈷和鎳中的至少一種，所述方法包括:
[0006](I)將所述一段凈化后渣加水進(jìn)行漿化，以便得到漿液；
[0007](2)伴隨著攪拌，向所述漿液中依次加入稀硫酸和所述二段凈化后渣進(jìn)行浸出處理，以便得到浸出后液；
[0008](3)將所述浸出后液進(jìn)行壓濾處理，以便得到含有鋅離子的濾液以及含有金屬銅、鎘、鈷和鎳的濾渣。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法通過(guò)采用稀硫酸對(duì)一段凈化后渣中的金屬鋅進(jìn)行活化，利用凈化后渣中的金屬鋅對(duì)銅、鈷、鎘和鎳離子進(jìn)行置換，然后采用二段凈化渣中的金屬鋅對(duì)殘余的銅、鈷、鎘和鎳離子進(jìn)行置換，在確保主體金屬鋅浸出率的同時(shí)將有價(jià)金屬銅、鈷、鎘和鎳抑制在渣相中，從而實(shí)現(xiàn)凈化后渣中的主體金屬鋅與銅、鎘、鈷和鎳一次同步分離，與傳統(tǒng)處理工藝相比，本發(fā)明可以明顯縮短處理流程，同時(shí)本發(fā)明不需要額外補(bǔ)加鋅粉、銻鹽和黃藥等藥劑，而是通過(guò)采用凈化后渣中的金屬鋅對(duì)有價(jià)金屬銅、鈷、鎘和鎳進(jìn)行分離，從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，并顯著降低環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備投入和處理成本，另外，本發(fā)明所得濾液中雜質(zhì)含量較低。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0011]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(I)中，將所述一段凈化后渣與水按照固液比為1:3?5進(jìn)行所述漿化。由此，可以顯著提高后續(xù)過(guò)程中鋅的浸出率。
[0012]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟⑵中，所述攪拌速度為60?100r/min。由此，可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述浸出處理的溫度為40?90攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。
[0014]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述浸出處理是按照下列步驟進(jìn)行的:(2-1)伴隨著攪拌，向所述漿液中加入稀硫酸，以便使單質(zhì)鋅與銅離子、鎘離子、鈷離子和鎳離子中的一部分發(fā)生第一置換反應(yīng)；(2-2)向所述步驟(2-1)得到的反應(yīng)后液中加入所述二段凈化后渣，以便使單質(zhì)鋅與銅離子、鎘離子、鈷離子和鎳離子中的另一部分發(fā)生第二置換反應(yīng)。由此，可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。
[0015]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2-1)中，所述稀硫酸的加入量為所述漿液質(zhì)量的50?60%，其中，所述稀硫酸的濃度為160?180g/L。由此，可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。
[0016]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2-1)中，將所述稀硫酸以10?80L/min的速度加入至所述漿液中。由此，可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。
[0017]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一置換反應(yīng)的時(shí)間為3?8小時(shí)。由此，可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2-2)中，所述二段凈化后渣的加入量為所述反應(yīng)后液質(zhì)量的10?30%。由此，可以進(jìn)一步提尚梓的浸出率。
[0019]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2-2)中，所述第二置換反應(yīng)的時(shí)間為I?2小時(shí)。由此，可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。
[0020]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0024]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0025]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0026]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，硫酸鋅溶液凈化后渣包括一段凈化后渣和二段凈化后渣。需要說(shuō)明的是，濕法煉鋅工藝中所得硫酸鋅溶液的凈化分為兩段，一段凈化過(guò)程中加入鋅粉、銻鹽以脫除硫酸鋅溶液中的鈷、鎳和絕大部分的銅、鉻，二段凈化過(guò)程中加入鋅粉以脫除殘鉻。本文中提及的“一段凈化后渣”為一段凈化過(guò)程得到的殘?jiān)?，“二段凈化后渣”為二段凈化過(guò)程得到的殘?jiān)?。根?jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，一段凈化后渣和二段凈化后渣中均含有鋅、銅、鎘、鈷和鎳中的至少一種，具體的，一段凈化渣中可以含有20?35wt%的鋅、0.5?1.5?七％的銅、25?35wt%的鎘、0.1?0.4wt%的鈷和0.3?0.6wt%的鎳，二段凈化后渣中可以含有25 ?35wt% 的鋅、0.001 ?0.002wt% 的銅、20 ?40wt% 的鎘、0.002 ?0.004wt% 的鈷和0.001 ?0.003wt% 的鎳。
[0028]下面參考圖1對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的處理硫酸鋅溶液凈化后渣的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
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