本發明涉及濕法冶金領域,具體涉及濕法制鋅工藝硫酸鋅溶液凈化階段的一種凈化除銅、鎳、鈷等新工藝。
背景技術:
金屬鋅以其優異的物理化學性能成為繼鋼鐵、鋁和銅之后世界上使用最廣泛的金屬。2019年世界精煉鋅的生產達到1380萬噸,中國鋅總產量近600萬噸,約占世界產量的43%。由于鋅行業消費量的增長,預計未來幾年世界對鋅的需求將會繼續保持強勁。目前鋅的生產主要采用“濕法冶金”工藝,濕法冶金工藝生產的鋅約占世界產量90-95%。濕法煉鋅的主要工序包括焙燒、浸出、凈化和電積。在鋅焙砂浸出過程中通過控制終點酸度使fe3+完全水解沉淀,同時也部分去除砷、銻等雜質;但是依然許有多雜質也進入了電解液。雜質離子不僅影響電積鋅的電流效率,而且還影響電積鋅質量。特別銅、鍺、鈷、鎳會在陰極鋅與發生共沉積,這些共沉積下來的正電性雜質會降低氫的過電位,并使已經沉積的鋅返溶。我國的鋅冶煉廠主要采用鋅粉置換法進行電解液凈化,同時輔助加入添加劑,包括鋅粉-砷鹽法、鋅粉-銻鹽法、合金鋅粉法等凈化方法。在實際生產過程中,根據脫除各種雜質元素對溫度的敏感性不同,分成兩段或兩段以上等凈化工藝。鋅粉置換法進行硫酸鋅電解液除雜凈化過程中存在投放用于除雜的鋅粉量遠遠超出理論用量、凈化過程溫度高、凈化階段能耗大、凈化深度低以及凈化渣中含鋅量高等問題。其中重要的問題就是除雜鋅粉耗量巨大(投入除雜的鋅粉約為產量的10-20%),雖然其中有部分鋅離子進入電解液進行回收,但是渣中鋅粉損失和引入的鋅離子造成的電能消耗給企業帶來巨大的經濟損失。很多學者提出鋅粉過量的主要原因是由于除雜劑鋅粉被置換產物層的包覆、以及鋅粉表面生成堿式硫酸鋅和氫氧化鋅包覆,使鋅粉表面鈍化,阻斷了鋅粉置換反應的進行。提高鋅粉利用率的重要手段是剝離鋅粉表面包覆產物,使鋅粉在除雜反應中始終保持與電解液接觸。本發明針對鋅粉除雜過程中鋅粉用量大的問題提出了一個解決方案,在鋅粉和惰性磨料一同加入待凈化電解液中,攪拌過程中磨料會與鋅粉發生碰撞,從而剝離鋅粉表面的反應產物,將鋅粉表面暴露在電解液中,提高鋅粉的利用率。
技術實現要素:
本發明目的在于針對目前鋅粉在凈化階段中被產物層包覆失活的問題,通過剝離包覆層提高鋅粉利用率,減少硫酸鋅溶液凈化階段鋅粉的用量。
為了實現上述發明目的,本發明提供以下技術方案:
(1)一種硫酸鋅溶液凈化除銅、鎳和鈷的新方法,該
聲明:
“硫酸鋅電解液凈化除雜的方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)