一種酸浸渣中鋅的回收工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種酸浸渣中鋅的回收工藝，尤其涉及一種以氧化鋅為原料濕法生產(chǎn)硫酸鋅過程中產(chǎn)生的酸浸渣中的鋅的回收工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在以次氧化鋅為原料濕法回收硫酸鋅的過程中，首先向次氧化鋅中加入水和硫酸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)液過濾后，向濾液中滴加雙氧水除去鐵，從而制得硫酸鋅溶液;在該過程中每年會產(chǎn)生大量的酸浸渣，此外還會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物氫氧化鐵膠體。經(jīng)現(xiàn)場取樣分析，酸浸渣主要含2]1、？13、？6工3較高，另外還含有一定量的111、311、8；[等稀貴金屬，主要物相為硫酸鈣、硫酸鉛、鐵酸鋅、硫化鋅、黃鉀鐵礬等。從渣樣分析可看出，該方法的廢料酸浸渣中含金屬量高，直接排放會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染;又由于酸浸渣中含有各種硫化物，若采用雙氧水直接氧化法來回收酸浸渣中的鋅，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于回收的鋅，技術(shù)可行，但經(jīng)濟效益不可取;因此需要尋找一種回收該過程產(chǎn)生的廢料酸浸渣中鋅的方法，不僅回收效率高，且成本低廉，經(jīng)濟可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種酸浸渣中鋅的回收工藝，該工藝步驟簡單，操作方便，回收成本低，且回收效率高，實現(xiàn)了資源最大限度的回收，同時還解決了次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中的副產(chǎn)物膠體狀氫氧化鐵的再利用問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0005]—種酸浸渣中鋅的回收工藝，具體包括以下步驟:
[0006]步驟1、酸浸渣的準(zhǔn)備:在次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中次氧化鋅與硫酸反應(yīng)后的反應(yīng)液，經(jīng)過濾后，得濾液A和濾餅A，所述濾餅A即為酸浸渣；
[0007]步驟2、粉碎:將步驟I得到的酸浸渣粉碎成粉末；
[0008]步驟3、浸出:
[0009]3.1、向步驟2粉碎后的酸浸渣中依次加入水、和硫酸;然后加熱至60?80°C、攪拌條件下反應(yīng)Ih;
[0010]3.2、然后向反應(yīng)液中加入氫氧化鐵，于60?80°C、攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程中監(jiān)測Fe2+的濃度，至反應(yīng)液中Fe2+的濃度恒定時，結(jié)束反應(yīng)；
[0011]步驟4、過濾:
[0012]將步驟3反應(yīng)結(jié)束后的料液進(jìn)行過濾后，用水洗滌濾餅，合并濾液，得濾液B;
[0013]步驟5、氧化:
[0014]于60°C以下，邊攪拌邊向步驟4得到的濾液B中滴加雙氧水，滴加過程中監(jiān)測Fe2+的濃度，當(dāng)Fe2+濃度達(dá)到恒定后停止滴加雙氧水，氧化反應(yīng)終止。
[0015]步驟6、循環(huán):
[0016]將步驟5氧化反應(yīng)終止后的反應(yīng)液加入到步驟2所述的粉碎后的酸浸渣中，然后進(jìn)行步驟3?6，如此循環(huán)操作4?6輪后將步驟4得到的濾液B與步驟I過濾所得的濾液A合并，然后進(jìn)入次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中的后續(xù)工藝。
[0017]進(jìn)一步，步驟I還包括步驟1.1、除銦、錫、鉍:向步驟I過濾得到的濾餅A中依次加入水和硫酸，反應(yīng)2h;然后再次過濾，得濾餅C，即酸浸渣。
[0018]更進(jìn)一步，步驟1.1中所述水的加入量:按每I OOg濾餅A對應(yīng)400?500g的水;所述硫酸采用質(zhì)量濃度為93%的工業(yè)硫酸，所述質(zhì)量濃度為93%的工業(yè)硫酸的加入量為:每10g濾餅A對應(yīng)50g質(zhì)量濃度為93%的工業(yè)硫酸。
[0019]進(jìn)一步，步驟三中所述水的加入量:按每10g酸浸渣對應(yīng)200?500g水;所述硫酸采用質(zhì)量濃度為93%的工業(yè)硫酸，所述質(zhì)量濃度為93%的工業(yè)硫酸的加入量為:每10g酸浸渣對應(yīng)50g質(zhì)量濃度為93 %的工業(yè)硫酸;所述氫氧化鐵為膠體狀氫氧化鐵，所述膠體狀氫氧化鐵為次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，所述膠體狀氫氧化鐵的加入量為:每I OOg酸浸渣對應(yīng)200g膠體狀氫氧化鐵。
[0020]進(jìn)一步，各步驟中所述攪拌的轉(zhuǎn)速為:80轉(zhuǎn)/min。
[0021]進(jìn)一步，步驟4所述過濾采用的是板框壓濾機進(jìn)行的過濾。
[0022]進(jìn)一步，步驟2和步驟5中所述監(jiān)測Fe2+的濃度時，F(xiàn)e2+濃度的測定方法采用的是重鉻酸鉀滴定法。
[0023]本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)原理如下:
[0024]浸出步驟的化學(xué)反應(yīng):ZnFe204+4H2S04=ZnS04+Fe2(S04)3+4H20
[0025]2Fe (OH) 3+3H2S04=Fe2 (S04) 3+6H2O
[0026]ZnS+Fe2( SO4) 3 = ZnS04+2Fe SO4+S
[0027 ]氧化步驟的化學(xué)反應(yīng):2Fe SO4+H2O2+H2SO4 = Fe2(SO4) 3+2H20
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點為:
[0029]由于次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中產(chǎn)生的酸浸渣中含有各種硫化物，如果用雙氧水直接氧化鋅的話，會造成成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于回收的鋅，技術(shù)可行，但經(jīng)濟效益不可取。本發(fā)明采用先向酸浸渣中加入水和硫酸，讓酸浸渣中的鐵酸鋅與硫酸反應(yīng)，得到硫酸鐵和硫酸鋅，所得硫酸鐵可以進(jìn)一步作為氧化劑氧化硫化鋅，同時補入硫酸鋅凈化工藝中產(chǎn)生的副產(chǎn)物膠體狀氫氧化鐵，利用氫氧化鐵和硫酸反應(yīng)得到硫酸鐵作為氧化劑和酸浸渣中的硫化鋅反應(yīng)，得到硫酸鋅和硫酸亞鐵，然后加入雙氧水將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，所產(chǎn)生的硫酸鐵又可以用來氧化硫化鋅，從而實現(xiàn)閉路循環(huán)來回收酸浸渣中鋅，采用該方法回收酸浸渣中的鋅:酸浸渣中鋅的含量由5-11 %降低到I %以下;鋅的回收率可90 %以上；由次氧化鋅生產(chǎn)的硫酸鋅的純度大于97.4%，生產(chǎn)的硫酸鋅并未因為加入了回收鋅而使純度降低。并且，在回收鋅的過程中采用的氫氧化鐵為副產(chǎn)物氫氧化鐵膠體，同時解決了副產(chǎn)物膠體狀氫氧化鐵的利用問題，本發(fā)明設(shè)備簡單，成本降低，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0030]本發(fā)明循環(huán)次數(shù)在4?6輪，因為隨著循環(huán)次數(shù)的增多，體系中其他的硫代物也會隨著浸出，當(dāng)循環(huán)到4?6輪時，雙氧水的消耗量開始增加。產(chǎn)出同樣多的鋅，而雙氧水的消耗量增加，成本就會提高；因此將循環(huán)次數(shù)控制在4?6次，即可將步驟4得到濾液與次氧化鋅與硫酸反應(yīng)后過濾得到的濾液合并，然后進(jìn)入次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅的后續(xù)工藝即可;從而使回收成本達(dá)到最低。
[0031 ]此外，本發(fā)明在回收酸浸渣中鋅的同時，將酸浸渣中鉛的含量由原來的29 %提高到34%左右，為煉鉛行業(yè)提供了合適的鉛原料，使資源得到了最大限度的回收。
[0032]本發(fā)明提供的一種酸浸渣中鋅的回收工藝，該工藝步驟簡單，操作方便，回收成本低，且回收效率高，實現(xiàn)了資源最大限度的回收，同時還解決了次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物膠體狀氫氧化鐵的利用問題，節(jié)約了成本，也避免了環(huán)境污染。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明一個實施例的一種酸浸渣中鋅的回收工藝流程圖；
[0034]圖2為包含圖1的由次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅的工藝流程總圖；
[0035]圖3為包含本發(fā)明另一個實施例的由次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅的工藝流程總圖。
【具體實施方式】
[0036]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的敘述。
[0037]實施例1
[0038]步驟1、酸浸渣的準(zhǔn)備:在次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中次氧化鋅與硫酸反應(yīng)后的反應(yīng)液，經(jīng)過濾后，得濾液A和濾餅A，所述濾餅A即為酸浸渣；
[0039]步驟2、粉碎:將步驟I得到的酸浸渣粉碎成粉末；
[0040]步驟3、浸出:
[0041 ] 3.1、按每10g酸浸渣對應(yīng)500g水和50g質(zhì)量濃度為93%工業(yè)硫酸，向步驟2粉碎后的酸浸渣中依次加入水和質(zhì)量濃度為93%的工業(yè)硫酸;然后加熱至60°C、于80轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下反應(yīng)Ih;
[0042]3.2、然后按10g酸浸渣對應(yīng)200g膠體狀氫氧化鐵，向反應(yīng)液中加入膠體狀氫氧化鐵，于60 0C、80轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程中監(jiān)測Fe2+的濃度，至反應(yīng)液中Fe2+的濃度恒定時，結(jié)束反應(yīng)(反應(yīng)時間約4_6h);所述膠體狀氫氧化鐵為次氧化鋅生產(chǎn)硫酸鋅過程中凈化除鐵步驟產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其中氫氧化鐵的含量在15-25%:所述Fe2+濃度的測定方法采用重鉻酸鉀滴定法；
[0043]步驟4、過濾:
[0044]將步驟3反應(yīng)結(jié)束后的料液采用板框壓濾機進(jìn)行過濾后，用水洗滌濾餅B，合并濾液，得濾液B;所得濾餅B可用作煉鉛原料；
[0045]步驟5、氧化:
[0046]于60°C以下，80轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下邊攪拌邊向步驟4得到的濾液B中滴加雙氧水，滴加過程中監(jiān)測Fe2+的濃度，當(dāng)Fe2+濃度達(dá)到恒定后停止滴加雙氧水，氧化反應(yīng)終止;所述Fe2+濃度的測定方法采用重鉻酸鉀滴定法；
[0047]步驟6、循環(huán):