一種酸浸渣綜合回收再利用的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種酸浸渣綜合回收再利用的工藝，尤其處理濕法電解鋅工廠和鋅冶煉過程中產(chǎn)生的酸浸渣的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]冶煉、電解行業(yè)中產(chǎn)生的酸浸渣數(shù)量很大，經(jīng)綜合回收鋅、鉛及稀貴金屬處理后的尾澄，仍需占用大量的土地，并形成較大的隱患。酸浸澄中含有一定量的Pb、In、Au、Ag、Ga等稀貴金屬。這些金屬既對(duì)環(huán)境造成污染，又具有一定的回收價(jià)值。為了徹底解決酸浸渣問題，必需研宄酸浸渣的終極處理方案。無害化處理雖是一個(gè)可行的方案，但處理的企業(yè)成本和社會(huì)成本都很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種處理濕法電解鋅工廠和鋅冶煉過程中產(chǎn)生的酸浸渣的工藝。
[0004]以硫化鋅精礦為原料生產(chǎn)電解鋅、或鑫海公司以次氧化鋅為原料生產(chǎn)電解鋅的企業(yè)每年產(chǎn)生大量的酸浸渣。經(jīng)現(xiàn)場取樣分析，酸浸渣主要含Zn、Pb、Fe、Ca較高，另外還含有一定量的In、Au、Ag、Ge等稀貴金屬，主要物相為硫酸媽、硫酸鉛、鐵酸鋅、黃鉀鐵帆等。從渣樣分析可看出，這些企業(yè)酸浸渣含金屬量高，是造成污染的主要原因。為減少酸浸渣中金屬含量，我們針對(duì)這些企業(yè)的生產(chǎn)工藝開展優(yōu)化研宄。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用氧化酸性浸出，酸浸渣中鋅的浸出率可達(dá)到95%以上，有效地降低渣中含鋅量，從而可大大提高鋅回收率，降低對(duì)環(huán)境造成的污染。同時(shí)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研宄發(fā)現(xiàn)，尾渣通過焙燒改性后制備成合格的水泥活性渣粉，可用于混凝土攪拌站或水泥廠。這種資源化處理方案，將大大降低酸浸渣處理的企業(yè)成本和社會(huì)成本，徹底解決酸浸渣問題。
[0005]具體而言，本發(fā)明提供一種處理濕法電解鋅工廠和鋅冶煉過程中產(chǎn)生的酸浸渣的工藝，其包括:
[0006](A)在加熱至70?80°C的熱水中投入酸浸渣(保證熱水的量浸沒酸浸渣)，并加入基于酸浸渣重量的40?60%的電解廢液或酸，保持pH在2?3，反應(yīng)2小時(shí)以上(例如2?5小時(shí))，至終點(diǎn)pH為5以上繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)以上(例如I?2小時(shí))；
[0007](B)雙氧水氧化除鐵:在步驟⑷所得溶液中加入基于酸浸渣重量的20?50%的雙氧水，氧化處理2小時(shí)以上，優(yōu)選3?10小時(shí)；
[0008]或(B’)空氣氧化除鐵:保持pH值為4-5，溫度80-85°C，用空氣壓縮機(jī)向步驟(A)獲得的溶液中通入適量空氣，同時(shí)為提高反應(yīng)效率，按0.1?1.0g/L，優(yōu)選0.5g/L加入銅作為催化劑，并開動(dòng)攪拌，在此操作條件下，經(jīng)l_2h即可將溶液中l(wèi)g/L左右的鐵除至所要求的20mg/L以下。鐵被除去的機(jī)理是Fe2+被空氣均勻緩慢氧化為Fe 3+，且被氧化的離子狀態(tài)Fe3+最大的濃度始終保持不高于lg/L的狀態(tài)，在此條件下，被氧化的Fe 3+即生成所謂的針塊礬沉淀此沉淀物易于過濾，同時(shí)還可以吸附除去濾液中部分的As、Sb、Ge。
[0009](C) 一段低溫鋅凈化:在步驟⑶獲得的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.0?1.2kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m 3處理溶液，溫度保持50-60°C，處理0.5?I小時(shí)；
[0010]處理反應(yīng)過程如下:
[0011]Cu2++Zn — Zn2+I +Cu
[0012]CcT+Ζη — Zn2+I +Cd
[0013]凈化后:Cd10mg/l Cu 0.2mg/l
[0014](D) 二段高溫鋅凈化:在一段鋅凈化處理后的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.0?1.2kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m3處理溶液，溫度保持70-80°C，處理0.5?1.5小時(shí)；
[0015](E)將二段凈化后的溶液壓濾，濾渣焙燒后，再冷卻粉碎，用作水泥活性渣粉。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用氧化酸性浸出，酸浸渣中鋅的浸出率可達(dá)到95%以上，有效地降低渣中含鋅量，從而可大大提高鋅回收率，降低對(duì)環(huán)境造成的污染。另外，這種資源化處理方案，將大大降低酸浸渣處理的企業(yè)成本和社會(huì)成本，徹底解決酸浸渣問題。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下通過【具體實(shí)施方式】來說明本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例1
[0019](A)在加熱至80°C的熱水中投入酸浸渣(保證熱水的量浸沒酸浸渣)，并加入基于酸浸渣重量的50%的電解廢液或酸，保持pH在2?3，反應(yīng)3小時(shí)，至終點(diǎn)pH為5，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；
[0020](B)雙氧水氧化除鐵:在以上步驟所得溶液中加入基于酸浸渣重量的30%的雙氧水，常溫下氧化處理3小時(shí)；
[0021](C) 一段低溫鋅凈化:在雙氧水除鐵步驟中獲得的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.0kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m 3處理溶液，溫度保持約55°C，處理I小時(shí)；
[0022]反應(yīng)過程如下:
[0023]Cu2++Zn — Zn2+ I +Cu
[0024]Cd2++Zn — Zn2+ I +Cd
[0025]凈化后:Cd10mg/l Cu 0.2mg/l
[0026](D) 二段高溫鋅凈化:在一段鋅凈化處理后的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.2kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m 3處理溶液，溫度保持80°C，處理1.5小時(shí)；
[0027](E)將二段凈化后的溶液壓濾，濾渣焙燒后，再冷卻粉碎，用作水泥活性渣粉。
[0028]實(shí)施例2
[0029](A)在加熱至80°C的熱水中投入酸浸渣(保證熱水的量浸沒酸浸渣)，并加入基于酸浸渣重量的50%的電解廢液或酸，保持pH在2?3，反應(yīng)3小時(shí)，至終點(diǎn)pH為5，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；
[0030](B)空氣氧化除鐵:保持pH值為4-5，溫度約80°C，用空氣壓縮機(jī)向步驟㈧獲得的溶液中通入適量空氣，同時(shí)為提高反應(yīng)效率，按0.5g/L加入銅作為催化劑，并開動(dòng)攪拌，在此操作條件下，經(jīng)約1.5h將溶液中l(wèi)g/L左右的鐵除至所要求的20mg/L以下。
[0031](C) —段低溫鋅凈化:在以上步驟獲得的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.0kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m3處理溶液，溫度保持約55°C，處理I小時(shí)；
[0032]處理反應(yīng)方程式如下:
[0033]Cu2++Zn — Zn2+ I +Cu
[0034]Cd2++Zn — Zn2+ I +Cd
[0035]凈化后:Cd10mg/l Cu 0.2mg/l
[0036](D) 二段高溫鋅凈化:在一段鋅凈化處理后的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.2kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m 3處理溶液，溫度保持80°C，處理1.5小時(shí)；
[0037](E)將二段凈化后的溶液壓濾，濾渣焙燒后，再冷卻粉碎，用作水泥活性渣粉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酸浸渣綜合回收再利用的工藝，其包括: (A)在加熱至70?80°C的熱水中投入酸浸渣，并加入基于酸浸渣重量的40?60%的電解廢液或酸，保持pH在2?3，反應(yīng)2小時(shí)以上，至終點(diǎn)pH為5以上繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)以上; (B)雙氧水氧化除鐵:在步驟(A)所得溶液中加入基于酸浸澄重量的20?50%的雙氧水，氧化處理2小時(shí)以上； 或(B’ )空氣氧化除鐵:保持pH值為4-5，溫度80-85°C，用空氣壓縮機(jī)向步驟(A)獲得的溶液中通入適量空氣，反應(yīng)1-2小時(shí)；同時(shí)為提高反應(yīng)效率，按0.5g/L加入銅作為催化劑，并開動(dòng)攪拌，在此操作條件下，經(jīng)l_2h即可將溶液中l(wèi)g/L左右的鐵除至所要求的20mg/L以下。鐵被除去的機(jī)理是Fe2+被空氣均勻緩慢氧化為Fe 3+，且被氧化的離子狀態(tài)Fe3+最大的濃度始終保持不高于lg/L的狀態(tài)，在此條件下，被氧化的Fe3+即生成所謂的針塊礬沉淀此沉淀物易于過濾，同時(shí)還可以吸附除去濾液中部分的As、Sb、Ge。 (C)一段低溫鋅凈化:在步驟⑶獲得的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.0?1.2kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m3處理溶液，溫度保持50-60°C，處理0.5?I小時(shí)； (D)二段高溫鋅凈化:在一段鋅凈化處理后的溶液中添加鋅粉，鋅粉用量為1.0?1.2kg/m3處理液，并添加硫酸銅0.06kg/m3處理溶液，溫度保持70-80°C，處理0.5?1.5小時(shí)； (E)將二段凈化后的溶液壓濾，濾渣焙燒后，再冷卻粉碎，用作水泥活性渣粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，在步驟(B’)中，為提高反應(yīng)效率，按0.5g/L加入銅作為催化劑，并開動(dòng)攪拌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于，通過步驟⑶或(B’)，將處理溶液中l(wèi)g/L左右的鐵除至所要求的20mg/L以下。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種酸浸渣綜合回收再利用的工藝，包括酸浸處理、空氣或雙氧水氧化除鐵、一段鋅凈化、二段鋅凈化和濾渣焙燒步驟。本發(fā)明利用氧化酸性浸出，酸浸渣中鋅的浸出率可達(dá)到95％以上，有效地降低渣中含鋅量，從而可大大提高鋅回收率，降低對(duì)環(huán)境造成的污染。另外，這種資源化處理方案，將大大降低酸浸渣處理的企業(yè)成本和社會(huì)成本，徹底解決酸浸渣問題。
【IPC分類】C22B19-30, C04B7-147
【公開號(hào)】CN104775040
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510075998
【發(fā)明人】周開金
【申請(qǐng)人】湖南鑫海環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日