一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價金屬離子的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價金屬離子鋅、鎘、錳的工藝。
【背景技術】
[0002]鋅濕法冶煉電解工序生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含鋅含酸廢水，一個年產(chǎn)10萬t電解鋅的生產(chǎn)廠，其電解廢水產(chǎn)生量約3?5萬t/a，一般受濕法冶煉系統(tǒng)鋅離子濃度、雜質濃度要求及體積的限制，只有30%?50%的電解廢水可直接回收進入系統(tǒng)利用，其余50%?70%的電解廢水一般采用石灰中和法進行處理，廢渣中僅鋅的損失可達200t左右。目前，還沒有一種更為經(jīng)濟有效的工藝，可充分回收電解廢水中的有價金屬，實現(xiàn)電解廢水分質回用，達到零排放。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價金屬離子的工藝，用于得到富含鋅離子、鎘離子、錳離子的溶液，實現(xiàn)鋅濕法冶煉電解工段的廢水零排放。
[0004]為達到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0005]一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價金屬離子的工藝，其特征在于:該工藝包括以下步驟:
[0006](I)鋅電解廢水首先經(jīng)過濾、沉淀預處理，用石灰乳調節(jié)pH至3?5，沉淀為石膏渣；
[0007](2)預處理后的電解廢水用P507連續(xù)2級萃取，pH控制在約3.0，兩次萃取后的有機相合并用50?10g硫酸/L水溶液進行反萃取,反萃所得為富鋅液返回電解工序；反萃后的有機相返回P507連續(xù)2級萃取工序；
[0008](3)第2級P507萃余液用P204連續(xù)3級萃取，pH控制在約2.0 ；
[0009](4) P204第I級萃取后的有機相進行反萃取,反萃液為富鎘液；
[0010](5)P204第2、3級萃取后，最終萃余液為富錳液，有機相合并后用50?10g硫酸/L水溶液進行反萃??；反萃所得有機相返回P204第1、2級萃?。环摧秃笏嘟?jīng)調節(jié)池通過石灰乳調節(jié)pH值至3?5后，上清液返回P204第I級萃取，沉淀為石膏渣。
[0011]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(2)中兩次萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:1?1:2,萃取時間5?15min,加入氨水調節(jié)pH,維持萃取平衡pH約3.0。
[0012]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(2)中反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?3:1,反萃時間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L。
[0013]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(4)萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:1?1:2，萃取時間5?15min ;反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?3:1，反萃時間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L。
[0014]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(5)中P204第2級萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:2?1:3，萃取時間10?20min。
[0015]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(5)中P204第3級萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:3?1:4，萃取時間20?30min。
[0016]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(5)中反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?4:1,反萃時間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L。
[0017]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述工藝包括以下步驟:
[0018]工序1，將鋅電解廢水進行過濾、沉淀預處理，去除其中的大顆粒不溶物及固體懸浮物，并加入石灰乳調節(jié)pH至3?5，沉淀即為石膏渣；
[0019]工序2，將工序I預處理上清液進行P507第I級萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:1?1:2，萃取時間5?15min，加入氨水調節(jié)pH，維持萃取平衡pH約3.0 ；萃取結束萃余液進入工序3，有機相進入工序4 ；
[0020]工序3，將工序2萃余液繼續(xù)進行P507第2級萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:1?1:2，萃取時間5?15min，加入氨水調節(jié)pH，使萃取平衡pH約3.0 ;萃取結束萃余液進入工序5，有機相進入工序4 ；
[0021]工序4，將工序2、3的有機相進行反萃，反萃條件為:溫度40?50°C，相比為2:1?3:1,反萃時間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L ;反萃所得反萃液為富鋅液,可返回電解工序；反萃有機相返回工序2或3繼續(xù)參與萃?。?br>[0022]工序5，將工序3的萃余液進行P204第I級萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:1?1:2，萃取時間5?15min，加入氨水調節(jié)pH，使萃取平衡pH約2.0，萃取結束，萃余液進入工序7，有機相進入工序6 ；
[0023]工序6，將工序5有機相進行反萃，反萃條件為:溫度40?50°C，相比為2:1?3:1，反萃時間15?30min，反萃酸度50?10g硫酸/L ;反萃所得即為富鎘液，可返回凈化工序；反萃有機相返回工序5繼續(xù)參與萃取；
[0024]工序7，將工序5萃余液進行P204第2級萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:2?1:3，萃取時間10?20min，加入氨水調節(jié)pH，使萃取平衡pH約2.0，萃取終了后，萃余液進入工序8,有機相進入工序9 ；
[0025]工序8，將工序7萃余液進行P204第3級萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:3?1:4，萃取時間20?30min，加入氨水調節(jié)pH，使萃取平衡pH約2.0，萃取終了后，有機相進入工序9，萃余液即為富錳液，可返回電解工序；
[0026]工序9，將工序7、8的有機相進行反萃，反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?4:1，反萃時間15?30min，反萃酸度50?10g硫酸/L ;反萃有機相返回工序7或8繼續(xù)參與萃取，反萃后液進入工序10 ；
[0027]工序10，將工序9反萃后液在調節(jié)池內通過石灰乳調節(jié)pH值至3?5，上清液返回工序5，沉淀即為石膏渣。
[0028]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述的鋅濕法冶煉電解廢水中鋅的含量為10?30g/L，硫酸的含量為10?20g/L，鎘的含量為0.05?0.2g/L，錳的含量為0.5?2.0g/L。
[0029]除特別說明外，本申請中相比均為有機相與水相的體積比。
[0030]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的工藝利用膦酸類萃取劑2-乙基己基磷酸(P204)、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯(P507)不同pH值條件下的的萃取特性差異，通過控制萃取條件，分離并回收鋅冶煉廢水中的鋅、鎘、錳。首先采用P507萃取鋅離子，再采用P204分離鎘、錳，實現(xiàn)電解廢水中有價金屬的分質回收。該工藝實施后廢渣中重金屬含量極低，簡單處理即可成為商品石膏；且該工藝無廢水產(chǎn)生，最終得到的分別富含鋅離子、鎘離子、錳離子的溶液，可直接全部回用到鋅冶煉系統(tǒng)的不同工序段，實現(xiàn)鋅濕法冶煉電解工段的廢水零排放。該工藝運行穩(wěn)定，見效迅速，是對當前常規(guī)石灰中和工藝的改進和補充。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結合優(yōu)選實施實例對本發(fā)明作進一步說明。
[0033]實施例1高效分離鋅濕法冶煉電解廢水
[0034]湖南某鋅冶煉廠電解廢水，含鋅約17g/L，含硫酸約llg/L，含鎘約0.lg/L，含錳約0.8g/L。采用本發(fā)明工藝處理，流程如圖1所示，具體工序如下:
[0035]( I)將電解廢水采用格柵、斜板沉淀池預處理，去除大顆粒物和固體懸浮物，并加入石灰乳調節(jié)pH至5.0左右，沉淀即為石膏渣；
[0036](2)將沉淀池上清液用P507進行第I級萃取，萃取條件為:溫度40°C，相比為1:2，萃取時間1min,加入氨水調節(jié)pH值,使萃取平衡pH約3.0。萃取后有機相備用,萃余液進行下一級萃?。?br>[0037](3)將P507第I級萃取萃余液進行第2級萃取,萃取條件為:溫度40°C,相比為1:2,萃取時間1min,加入氨水調節(jié)pH,使萃取平衡pH約3.0。萃取后有機相備用,萃余液進行下一級萃??；
[0038](4)將P507第1、2級萃取有機相進行反萃。反萃條件為:溫度40°C，相比2:1，反萃時間30min，反萃酸度10g硫酸/L。反萃后液為富鋅液，可返回電解工序；反萃有機相返回P507第1、2級萃取工序。
[0039](5)將P507第2級萃取萃余液用P204進行第I級萃取，萃取條件為:溫度40°C，相比1:2,萃取時間15min,加入氨水調節(jié)pH,使萃取平衡pH約2.0。萃取后有機相進行反萃，萃余液進行下一級萃?。?br>[0040](6)將P204第I級萃取有機相進行反萃，反萃條件為:溫度40°C,相比2:1,反萃時間30min，反萃酸度50g硫酸/L。反萃后液為富鎘液，可返回凈化工序；反萃有機相返回P204第I級萃取。
[0041](7)將P204第I級萃取萃余液進行P204第2級萃取。萃取條件為:溫度40°C，相比1:3,萃取時間15min,加入氨水調節(jié)pH,使萃取平衡pH約2.0。萃取后有機相備用,萃余液進行下一級萃取；
[0042](8)將P204第2級萃取萃余液進行P204第3級萃取。萃取條件為:溫度40°C，相比1:4,萃取時間20min,加入氨水調節(jié)pH,使萃取平衡pH約2.0。萃取后有機相備用,萃余液即富錳夜，可返回電解工序；