專(zhuān)利名稱：濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉 礬中和工藝。
背景技術(shù)：
隨著濕法煉鋅工藝的快速發(fā)展，高酸浸出-低污染沉礬工藝在國(guó)內(nèi)外得到快速發(fā) 展。如本公司申請(qǐng)的發(fā)明專(zhuān)利CN100374592C“一種低污染沉礬除鐵濕法煉鋅方法”，該方法 主要包括中性浸出、低溫預(yù)中和、高溫高酸浸出和低污染沉礬除鐵四個(gè)工藝步驟，在低污染 沉礬除鐵之前，先通過(guò)高溫高酸浸出，將鐵最大限度地浸出出來(lái)，然后通過(guò)低溫預(yù)中和調(diào)整 溶液的組成，最后將預(yù)中和溢流液加入燒堿、碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸氫銨或其混合物，其主 要反應(yīng)式為3Fe2 (SO4) 3+10H20+2NH40H = (NH4) 2Fe6 (SO4) 4 (OH) 12+5H2S043Fe2 (SO4) 3+12H20+Na2S04 = Na2Fe6 (SO4) 4 (OH) 12+6H2S04通過(guò)上述化學(xué)反應(yīng)式看出，溶液中的三價(jià)鐵離子生成為既不溶解于硫酸，又溶易 沉淀、洗滌和過(guò)濾的黃鉀鐵礬晶體而沉淀下來(lái)，同時(shí)，隨著鐵礬的生成，反應(yīng)過(guò)程相應(yīng)地水 解出硫酸。根據(jù)鐵礬生成條件，酸度提高不利于鐵礬的生成，所以要不斷地加入中和劑來(lái)中 和產(chǎn)生的硫酸，才能使工藝過(guò)程順利進(jìn)行。一方面作為與溶液中的硫酸發(fā)生中和反應(yīng)，另一 方面又提供了黃鉀鐵礬生成必須的鈉離子、銨離子。在沉礬除鐵工藝過(guò)程中，每噸鋅需消耗 約中和劑70公斤，噸鋅成本費(fèi)約80元，由于中和劑氫氧化鈉、碳酸鈉價(jià)格較高，相應(yīng)地提高 了成本。鎘的回收普遍采取海綿鎘壓團(tuán)、熔煉、蒸餾工藝，海綿鎘熔煉以氫氧化鈉為造渣 劑，熔煉過(guò)程產(chǎn)生熔煉渣。根據(jù)鎘熔煉渣化學(xué)反應(yīng)生成原理分析，在熔煉過(guò)程中，熔煉劑氫 氧化鈉主要與海綿鎘鋅和砷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而鎘主要以氧化鎘的形式溶解在鎘熔煉渣中， 主要化學(xué)反應(yīng)如下ZnS04+4Na0H = Na2Zn (OH) 4+Na2S04As203+4Na0H = 2Na2As03+2H20Zn+2Na0H = Na2ZnO2+H2鎘熔煉渣的組分主要以氫氧化鈉、鋅酸納、氧化鎘、砷酸納、及部分硫酸鈉的形式 組成。至于每種組分的高低，主要隨海綿鎘的質(zhì)量而變化。以赤峰紅燁鋅冶煉有限責(zé)任公 的一個(gè)檢驗(yàn)樣本為例，鎘熔煉渣含鋅10. 36%，含銅1. 75%、含鎘1. 18%、含砷2. 11%、含鈷 0. 2%。由于含鎘、鋅、砷較高，被環(huán)保部門(mén)列為一類(lèi)固廢，普遍排往渣場(chǎng)。不但使鎘熔煉渣 中鋅和鎘損失，降低了回收率，增加了存儲(chǔ)費(fèi)用，還存在著環(huán)境污染隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，該工藝可以提高鋅和鎘的回收率，減少?gòu)U渣排放，有利于環(huán)境保護(hù)和提高 經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和 工藝，包括中性浸出、低溫預(yù)中和、高溫高酸浸出和低污染沉礬除鐵四個(gè)工藝步驟，其特征 在于在低污染沉礬除鐵步驟中，加入低溫預(yù)中和的溢流液、碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉 渣，讓溶液中的三價(jià)鐵離子成為既不溶解于硫酸，又溶易沉淀、洗滌和過(guò)濾的黃鉀鐵礬晶體 而沉淀下來(lái)，沉礬后液返中性浸出。作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案在低污染沉礬除鐵步驟中，加入低溫預(yù)中和的溢流液、 碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣，其中碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣加入的重量份數(shù)比例 為碳酸氫銨O 2份、碳酸氫鈉0 2份、鎘熔煉渣0 8份。作為一種更優(yōu)化的技術(shù)方案在低污染沉礬除鐵步驟中，固液比1 6 12，始酸 PH值1. 5 2，終酸PH值1. 5 2. 5 ；終點(diǎn)含!^e彡3g/L，反應(yīng)溫度90°C以上，反應(yīng)時(shí)間3 5h。在濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝中，根據(jù)鎘熔煉渣的成分分析，在反應(yīng) 終點(diǎn)PH值為1. 5 2. 5的條件下，鎘熔煉渣的組分幾乎全部溶解在溶液中。主要化學(xué)反應(yīng) 如下M2SO4+12H20+3Fe2 (SO4) 3 = M2 [Fe6 (SO4) 4 (OH) 12] +6H2S04上式中M代表 Na+、K+、NH4+Na2Zn02+2H2S04 = ZnS04+Na2S04+2H202Na0H+H2S04 = Na2S04+2H20CdCHH2SO4 = CdS04+H20本發(fā)明濕法煉鋅凈液渣的除鐵砷工藝的優(yōu)點(diǎn)在于鎘熔煉渣代替部分燒堿和碳酸 氫銨作為中和劑及沉礬劑，根據(jù)鎘熔煉渣中各組分分析，在反應(yīng)終點(diǎn)PH為1. 5 2. 5的條 件下，鋅、鎘、銅、鈷等有價(jià)金屬溶解，進(jìn)入到溶液中，燒堿作為中和劑，形成黃鉀鐵礬，砷離 子形成砷鐵礬，沒(méi)有對(duì)后續(xù)工序產(chǎn)生影響。采用鎘熔煉渣代替部分燒堿和碳酸氫銨作為中 和劑及沉礬劑，不但能夠達(dá)到較好的工藝效果，還回收了鎘熔煉渣中的鋅和鎘等有價(jià)金屬。


圖1為濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝做 進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 如圖1所示，一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，包括中性浸 出、低溫預(yù)中和、高溫高酸浸出和低污染沉礬除鐵四個(gè)工藝步驟，在低污染沉礬除鐵步驟 中，加入低溫預(yù)中和的溢流液、碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣，其中碳酸氫銨、碳酸氫鈉 和鎘熔煉渣加入的重量份數(shù)比例為碳酸氫銨1份、碳酸氫鈉1份、鎘熔煉渣3份；固液比 1 10，始酸PH值1.5 1.8，終酸PH值1.6 2.0 ；終點(diǎn)含!^e <3g/L，反應(yīng)溫度90°C以 上，反應(yīng)時(shí)間池；讓溶液中的三價(jià)鐵離子成為既不溶解于硫酸，又溶易沉淀、洗滌和過(guò)濾的黃鉀鐵礬晶體而沉淀下來(lái)，沉礬后液返中性浸出。實(shí)施例2 如圖1所示，一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，包括中性浸 出、低溫預(yù)中和、高溫高酸浸出和低污染沉礬除鐵四個(gè)工藝步驟，在低污染沉礬除鐵步驟 中，加入低溫預(yù)中和的溢流液、碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣，其中碳酸氫銨、碳酸氫鈉 和鎘熔煉渣加入的重量份數(shù)比例為碳酸氫銨1份、碳酸氫鈉2份、鎘熔煉渣4份；固液比 1 8，始酸PH值1.8 2，終酸PH值1.9 2. 5 ；終點(diǎn)含i^e<3g/L，反應(yīng)溫度90°C以上， 反應(yīng)時(shí)間4h ；讓溶液中的三價(jià)鐵離子成為既不溶解于硫酸，又溶易沉淀、洗滌和過(guò)濾的黃 鉀鐵礬晶體而沉淀下來(lái)，沉礬后液返中性浸出。實(shí)施例3 如圖1所示，一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，包括中性浸 出、低溫預(yù)中和、高溫高酸浸出和低污染沉礬除鐵四個(gè)工藝步驟，在低污染沉礬除鐵步驟 中，加入低溫預(yù)中和的溢流液、碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣，其中碳酸氫銨、碳酸氫鈉 和鎘熔煉渣加入的重量份數(shù)比例為碳酸氫銨2份、碳酸氫鈉1份、鎘熔煉渣8份；固液比 1 12，始酸PH值1. 6 1. 9，終酸PH值1. 7 2. 2 ；終點(diǎn)含!^e彡3g/L，反應(yīng)溫度90°C以 上，反應(yīng)時(shí)間證；讓溶液中的三價(jià)鐵離子成為既不溶解于硫酸，又溶易沉淀、洗滌和過(guò)濾的 黃鉀鐵礬晶體而沉淀下來(lái)，沉礬后液返中性浸出。
權(quán)利要求
1.一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，包括中性浸出、低溫預(yù)中和、高溫高酸 浸出和低污染沉礬除鐵四個(gè)工藝步驟，其特征在于在低污染沉礬除鐵步驟中，加入低溫預(yù) 中和的溢流液、碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣，讓溶液中的三價(jià)鐵離子成為既不溶解于硫 酸，又溶易沉淀、洗滌和過(guò)濾的黃鉀鐵礬晶體而沉淀下來(lái)，沉礬后液返中性浸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，其特征在于在低 污染沉礬除鐵步驟中，加入低溫預(yù)中和的溢流液、碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣，其中碳 酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣加入的重量份數(shù)比例為碳酸氫銨0 2份、碳酸氫鈉0 2 份、鎘熔煉渣0 8份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，其特征在于在低 污染沉礬除鐵步驟中，固液比1 6 12，始酸PH值1.5 2，終酸PH值1.5 2.5 ；終點(diǎn) 含F(xiàn)e≤3g/L，反應(yīng)溫度90°C以上，反應(yīng)時(shí)間3 釙。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種濕法煉鋅高酸浸出低污染沉礬中和工藝，包括中性浸出、低溫預(yù)中和、高溫高酸浸出和低污染沉礬除鐵四個(gè)工藝步驟，其特征在于在低污染沉礬除鐵步驟中，將低溫預(yù)中和的溢流液加入碳酸氫銨、碳酸氫鈉和鎘熔煉渣，讓溶液中的三價(jià)鐵離子成為既不溶解于硫酸，又溶易沉淀、洗滌和過(guò)濾的黃鉀鐵礬晶體而沉淀下來(lái)，沉礬后液返中性浸出。采用鎘熔煉渣代替部分燒堿和碳酸氫銨作為中和劑及沉礬劑，不但能夠達(dá)到較好的工藝效果，還回收了鎘熔煉渣中的鋅和鎘等有價(jià)金屬。
文檔編號(hào)C22B19/20GK102071325SQ201110045678
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者關(guān)旭東, 馮國(guó)軍, 孫曉軍, 張春明, 曹延峰, 曹猛, 朱永良, 李龍, 王鳳朝, 肖常玲, 馬永濤 申請(qǐng)人:赤峰中色庫(kù)博紅燁鋅業(yè)有限公司