專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，屬于有色金屬冶煉領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：在濕法煉鋅過(guò)程中，氯是一種有害的雜質(zhì)元素，主要來(lái)源于鋅精礦、鋅煙塵中的氯化物。電解循環(huán)液中氯濃度較高(C1—〉0.3g/L)時(shí)，腐蝕電解陰、陽(yáng)極板速度大大加快，增大了能耗，同時(shí)降低了電鋅質(zhì)量。因此在硫酸鋅溶液送電解之前，必須除去溶液中大部分的氯。目前，一些工廠通常采用預(yù)先火法(如多膛爐)焙燒，來(lái)脫除鋅煙塵中的氯，使大部分氯不進(jìn)入濕法系統(tǒng)，而當(dāng)濕法系統(tǒng)硫酸鋅溶液中的氯達(dá)到一定濃度時(shí)，應(yīng)考慮用凈化的方法除去其中的氯。傳統(tǒng)的凈化除氯的方法有鋅粉法除氯、氧化亞銅法除氯、銀鹽法除氯、銅渣除氯。由于鋅粉法生產(chǎn)成本較高，操作較復(fù)雜；氧化亞銅法生產(chǎn)成本較高；銀鹽法銀鹽較貴，銀的再生回收率低；故在實(shí)際生產(chǎn)中以采用銅渣脫除濕法煉鋅系統(tǒng)硫酸鋅溶液中氯的方法為主。銅渣脫氯的化學(xué)原理如下要除去溶液中的氯，需要一定數(shù)量的單質(zhì)銅和Cu2+，Cu2+與Cu和氯離子相互作用生成CuCl沉淀，從而除去溶液中的氯。具體化學(xué)反應(yīng)如下Cu2++Cu+2Cl—=2CuClI具體的方法是在硫酸鋅溶液中加入硫酸銅(銅離子)和銅渣(含單質(zhì)銅)，硫酸銅的來(lái)源主要是外購(gòu)或?qū)⒑~渣酸化焙燒、水浸得到硫酸銅，前者(指外購(gòu)硫酸銅)需要增加相對(duì)較多的生產(chǎn)成本，后者(指將含銅渣酸化焙燒、水浸得到硫酸銅)除生產(chǎn)成本相對(duì)較多外，操作也相對(duì)較復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，它采用銅渣脫氯法，具有生產(chǎn)成本低、操作較簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，利用cu、Cu2+和cr離子反應(yīng)產(chǎn)生cuci沉淀，除去硫酸鋅溶液中的氯，其特征在于所述的Cu2+由單質(zhì)銅Cu氧化而得。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的單質(zhì)銅為銅金屬或含銅的冶煉副產(chǎn)物。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，單質(zhì)銅Cu氧化成Cu2+的反應(yīng)是在與硫酸鋅溶液混合之前完成。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的銅渣為濕法煉鋅過(guò)程中產(chǎn)生的銅渣。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，它的具體步驟為第一步，獲得銅離子將銅渣用水漿化成漿液，向漿液中加入氧化劑和硫酸，在攪拌狀態(tài)下反應(yīng)，得到含Cu2+、酸溶液和銅渣的混合物；第二步，除氯將含氯的硫酸鋅溶液與上述物質(zhì)混合，攪拌，在自然溫度進(jìn)行反應(yīng)，得到含C1—(《0.3g/1，這是濕法煉鋅硫酸鋅溶液中容許的合適的氯離子濃度)、Cu2+的硫酸鋅溶液，CuCl沉淀進(jìn)入渣中；第三步，將硫酸鋅溶液和渣的混合物用液固分離設(shè)備進(jìn)行分離(如用壓濾機(jī)或濃密機(jī)，或靜置自然分離)。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的銅渣用水漿化的液固比為i:iio:i。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的硫酸加入量為12800升/m3。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的硫酸還可采用電解廢酸，加入量為1505000升/m3。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氧化劑為高錳酸鉀或二氧化錳，高錳酸鉀的加入量為10120kg/t，二氧化錳加入量為1001200kg/t。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的第二步中硫酸鋅溶液含Cl—的濃度《0.3g/1。本發(fā)明的反應(yīng)原理是利用銅渣作為單質(zhì)銅，銅渣氧化產(chǎn)生Cu2+作為銅離子，氧化劑為高錳酸鉀或二氧化錳，具體反應(yīng)式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>Cu、Cu2+和Cl—離子反應(yīng)產(chǎn)生CuCl沉淀除去硫酸鋅溶液中的氯，具體反應(yīng)式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>本發(fā)明能將濕法煉鋅過(guò)程中產(chǎn)生的銅渣進(jìn)一步利用，先將銅渣中的部分單質(zhì)銅氧化得到012+離子，無(wú)需加入硫酸銅即可得到C^離子，達(dá)到同時(shí)提供單質(zhì)銅和Cu2+離子參與除氯反應(yīng)的效果，這樣在除氯過(guò)程中就不需要加入硫酸銅，使銅渣得以充分利用，降低了生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化了操作程序，不增加廢渣、廢氣、廢水排放，無(wú)環(huán)境污染，所消耗的材料為普通材料，且消耗量較少，經(jīng)濟(jì)效益顯著。圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。本發(fā)明利用cu、012+和cr離子反應(yīng)產(chǎn)生cuci沉淀，除去硫酸鋅溶液中的氯，其中Cu2+由單質(zhì)銅氧化而得；單質(zhì)銅可為銅金屬或含銅的冶煉副產(chǎn)物，而且，單質(zhì)銅氧化成0:2+的反應(yīng)是在與硫酸鋅溶液混合之前完成；銅的冶煉副產(chǎn)物為濕法煉鋅過(guò)程中產(chǎn)生的銅渣。本發(fā)明采用濕法煉鋅過(guò)程中產(chǎn)生的銅渣中的銅作為單質(zhì)銅，氧化劑采用高錳酸鉀或二氧化錳。本發(fā)明的具體步驟為第一步，獲取012+離子將銅渣用水漿化，泵入攪拌槽，再加入氧化劑和硫酸，控制浸出始酸50300g/1，開(kāi)啟攪拌機(jī)攪拌，反應(yīng)18小時(shí)，得到含OT550g/1、含酸40200g/l的溶液和銅渣的混合物；第二步，除氯將含氯0.510g/1的硫酸鋅溶液泵入攪拌槽，繼續(xù)攪拌，溫度控制在自然溫度，反應(yīng)0.54小時(shí)，終酸220g/l，得到含C1—0.l0.3g/l、Cu2+0.l5g/l的硫酸鋅溶液，氯進(jìn)入渣中。第三步，將硫酸鋅溶液和渣的混合物用液固分離設(shè)備進(jìn)行分離(如用壓濾機(jī)或濃密機(jī)，或靜置自然分離)。本發(fā)明的銅渣用水漿化的液固比為1:110:1，硫酸加入量為12800升/m3，硫酸還可用電解廢酸代替，它的加入量為1505000升/m3，氧化劑可采用高錳酸鉀或二氧化錳，加入量分別為10120kg/t和1001200kg/t。本發(fā)明所采用的銅渣的化學(xué)成分Cu1570%，其它成分可以是Cd0.5~15%、Znl20%、Pb2%15%、Fe0.11%，還有少量的As、Sb、Ge、Au、Ag、Bi、Ni、Si02、Co、Mn等;硫酸鋅溶液的化學(xué)成分CI0.510g/l、Zn50200g/l、Cu0.l2g/l、Fe0.015g/l、Cd0.22g/l，還有Mn、As、Sb、Ge、Ni、Si02、Co等。下面介紹幾種具體實(shí)施例。實(shí)施例l:硫酸鋅溶液的化學(xué)成分CI1.lg/l、Zn140g/l、Cu0.3g/l、Fe0.02g/l、Cd0.8g/l，生產(chǎn)工藝條件見(jiàn)表l:表l:脫除硫酸鋅溶液中氯的工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>浸出銅渣、硫酸鋅溶液除氯結(jié)果銅渣浸出液含Cu2+5.8g/l、含酸110g/l，除氯后的硫酸鋅溶液化學(xué)成分:CI0.22g/l、Znl32g/1、Cu2.lg/l、Fe0.02g/1、Cdl.42g/1。除氯渣化學(xué)成分CI3.2%、Cu34.2%。實(shí)施例2:硫酸鋅溶液的化學(xué)成分ci1.36g/l、Zn130g/l、Cu0.2g/l、Fe0.025g/l、Cd0.7g/l，生產(chǎn)工藝條件見(jiàn)表2:表2:脫除硫酸鋅溶液中氯的工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>浸出銅渣、硫酸鋅溶液除氯結(jié)果銅渣浸出液含Cu2+7.2g/l、含酸90g/1，除氯后的硫酸鋅溶液化學(xué)成分C10.24g/1、Znl24g/1、Cu3.lg/1、Fe0.23g/1、Cdl.56g/1。除氯渣化學(xué)成分Cl3.2%、Cu34.2%。權(quán)利要求1、一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，利用Cu、Cu2+和Cl-離子反應(yīng)產(chǎn)生CuCl沉淀，除去硫酸鋅溶液中的氯，其特征在于所述的Cu2+由單質(zhì)銅Cu氧化而得。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于所述的單質(zhì)銅為銅金屬或含銅的冶煉副產(chǎn)物。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于單質(zhì)銅Cu氧化成012+的反應(yīng)是在與硫酸鋅溶液混合之前完成。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于所述的銅渣為濕法煉鋅過(guò)程中產(chǎn)生的銅渣。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于它的具體步驟為第一步，獲得銅離子將銅渣用水漿化成漿液，向漿液中加入氧化劑和硫酸，在攪拌狀態(tài)下反應(yīng)，得到含Cu2+、酸溶液和銅渣的混合物；第二步，除氯將含氯的硫酸鋅溶液與上述物質(zhì)混合，攪拌，在自然溫度進(jìn)行反應(yīng)，得到含cr、CU2+的硫酸鋅溶液，CUC1沉淀進(jìn)入渣中；第三步，將硫酸鋅溶液和渣的混合物用液固分離設(shè)備進(jìn)行分離。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于所述的銅渣用水漿化的液固比為i:iio:i。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于所述的硫酸加入量為12800升/m3。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于所述的硫酸還可采用電解廢酸，加入量為1505000升/m3。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于所述的氧化劑為高錳酸鉀或二氧化錳，高錳酸鉀的加入量為10120kg/t，二氧化錳加入量為1001200kg/t。10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，其特征在于所述的第二步中硫酸鋅溶液含Cr的濃度《0.3g/1。全文摘要一種脫除硫酸鋅溶液中氯的方法，屬于有色金屬冶煉。本發(fā)明利用銅渣中含有的單質(zhì)銅、銅渣氧化產(chǎn)生的Cu²⁺和溶液中的氯離子反應(yīng)產(chǎn)生難溶的CuCl沉淀，除去硫酸鋅溶液中的氯。本發(fā)明能將濕法煉鋅過(guò)程中產(chǎn)生的銅渣進(jìn)一步利用，先將銅渣中的部分單質(zhì)銅氧化得到Cu²⁺離子，無(wú)需加入硫酸銅即可得到Cu²⁺離子，達(dá)到同時(shí)提供單質(zhì)銅和Cu²⁺離子參與除氯反應(yīng)的效果，這樣在除氯過(guò)程中就不需要加入硫酸銅，使銅渣得以充分利用，降低了生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化了操作程序，不增加廢渣、廢氣、廢水排放，無(wú)環(huán)境污染，所消耗的材料為普通材料，且消耗量較少，經(jīng)濟(jì)效益顯著。文檔編號(hào)C01G9/00GK101113015SQ20071003535公開(kāi)日2008年1月30日申請(qǐng)日期2007年7月13日優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日發(fā)明者劉朗明,肖功明,虢振強(qiáng),陳雪云,魏文武申請(qǐng)人:株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司