CN102206752B - 一种活性炭脱除湿法炼锌中上清溶液中有机物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种活性炭脱除湿法炼锌中上清溶液中有机物的方法，通过在净化过程中的后两段净化工序中，分别加入两种不同类型的颗粒活性炭：首次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值不低于180mg/g，粒度不小于355μm，机械耐磨强度不低于50%；第二次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值不低于120mg/g，粒度为1.25～3.20mm，机械耐磨强度不低于98%，首次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至70mg/L以下；第二次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至45mg/L以下。本发明的优势在于无需增加额外设备、无需改变现有湿法炼锌流程，具有成本低、操作简便等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种活性炭脱除湿法炼锌中上清溶液中有机物的方法，属于一种湿法冶金技术领域。
背景技术
锌电积过程是锌湿法冶金重要环节，电积槽中的硫酸锌溶液发生电化学反应，在阴极上析出金属锌（阴极锌），并在阳极上放出氧气，由于硫酸锌溶液中经常存在大量杂质，严重影响电锌质量、增加直流电耗，因此国内外相关企业加强了硫酸锌溶液质量的监测和控制，主要是通过监测一些有害、需要控制的杂质元素（Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb、Ge、Fe、F、Cl），并将其控制在一定范围内。在湿法炼锌过程中，浸出后得到的中上清溶液经过净化处理可得到合格硫酸锌溶液（称为新液），一般情况下，其上述杂质元素含量越低，锌电积的电流效率将越高。在锌电积车间却长期存在一种异常情况，即：上述成分经过分析检测均合格的新液，却经常发生间隔性、周期性的生产异常，如溶液浑浊，有大量黑色泡沫，或大或小的密集白泡沫，明显有较多的悬浮物、油污等，此时阴极锌下部与阴极锌边缘有返溶迹象（称为“啃边”），阴极锌正面灰暗，背面有光泽，电流效率显著下降等；严重时出现返溶烧板，槽温短时间内急剧上升，现场酸雾突起，槽内溶液沸腾，甚至出现放炮起火（氢爆）等现象，因此有机物对锌电积的影响逐步引起了人们的关注。
目前湿法炼锌的流程主要包括锌精矿焙烧→浸出→浸出液净化→电积等工序，浸出后得到的硫酸锌溶液称为中上清溶液，此溶液中含有铜、镉、镍、砷、锑、锗等元素，这些元素对锌电积过程有极大的危害，如降低电积电流效率、增加电能消耗、影响阴极锌质量等，因此必须控制上述杂质元素含量，在工业上常采用净化工序来实现，净化工序按照净化段的设置不同，可分为两段、三段和四段；由于中上清溶液杂质成分和新液控制标准的不同，各个企业的净化方法也存在较大差异，目前主要有黄药净化法（两段净化：一段加锌粉除铜和镉，二段净化加黄药除钴）；锑盐净化法（三段净化：一段加锌粉除铜和镉，二段加锌粉和锑盐除钴，三段加锌粉除残镉）；砷盐净化法（四段净化：一段加锌粉和三氧化二砷除铜、钴、镍，二段加锌粉除镉，三段加锌粉除复溶镉，四段加锌粉除镉）；合金锌粉法（两段净化：一段加锌铅锑锡合金除铜镉钴，二段加锌粉除镉）等。
目前工艺中，进入中上清溶液中的有机物主要有选矿过程中加入的药剂、加快浸出液渣分离使用的絮凝剂、净化剂-锌粉所带入的有机物、改善电积采用的牛胶、生产过程监控不力设备“跑冒滴漏”带入的润滑油等，加上现有湿法炼锌中的硫酸锌溶液均为闭路循环使用，进而使有机物大量富集，导致在铜镉钴等杂质元素完全合格的条件下，也出现了时间不等、程度不同的有机物烧板现象。
在现有湿法炼锌过程中，浸出后得到的溶液称之为中上清溶液，需要进入下段的净化工序，净化工艺根据浸出方式的不同，一般分为二段净化、三段净化或四段净化，均是在流态化或机械搅拌净化槽中完成，净化后的溶液称为新液，可送电积车间。
发明内容
为了解决有机物含量过高给锌电积带来的系列问题，本发明结合湿法炼锌企业的现有工艺流程，提出了一种活性炭脱除中上清溶液中有机物的方法，即将活性炭随净化剂加入
到净化槽中，在搅拌器的作用下完成中上清溶液的杂质元素净化和有机物净化；其优势在于无需增加额外设备、无需改变现有湿法炼锌流程，具有成本低、操作简便等优势，通过下列技术方案实现。
一种活性炭脱除湿法炼锌中上清溶液中有机物的方法，经过下列各步骤：
在净化过程中的后两段净化工序中，分别向中上清溶液中加入两种不同类型的颗粒活性炭：首次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值不低于180mg/g，粒度不小于355μm，机械耐磨强度不低于50%，至净化后有机物的含量不高于70mg/L；第二次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值不低于120mg/g，粒度为1.25～3.20mm，机械耐磨强度不低于98%，至净化后的溶液中有机物的含量为45mg/L以下。
所述在净化过程中的后两段净化工序中加入颗粒活性炭，是三段净化工艺的，在第二个净化工序和第三个净化工序中加入；四段净化工艺的，在第三个净化工序和第四个净化工序中加入。
本发明与现有的技术相比具有的优点有：
（1）单纯采用粉状活性炭，成本虽然低廉，但在净化后，部分粉状活性炭在固液分离过程中发生穿滤，进入新液，导致锌电积过程中放电打火等现象的发生，影响生产的顺行；采用本技术，从本质上克服了活性炭穿滤现象的发生；
（2）单纯采用颗粒活性炭，成本高，本技术发明涉及的首次加入净化工序的颗粒活性炭，其强度不高，仅为50%，可以是其他企业产出的废活性炭再生后的产品，也可以是活性炭生产过程中，破碎工序产生的二次产品，具有价格低廉等优势；
（3）分两次加入，可有效减少湿法炼锌过程净化剂的用量。
具体实施方式
实施例1
净化工艺为三段的，在第二个净化工序和第三个净化工序中向中上清溶液中分别加入两种不同类型的颗粒活性炭：中上清溶液中初始有机物含量为120mg/L，首次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值为181mg/g，粒度为385～400μm，机械耐磨强度为70%，加入量为0.30g/L；第二次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值为120mg/g，粒度为3.00～3.20mm，机械耐磨强度为99%，加入量为0.21g/L。
首次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至66.18mg/L；第二次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至40.90mg/L。
实施例2
净化工艺为三段的，在第二个净化工序和第三个净化工序中向中上清溶液中分别加入两种不同类型的颗粒活性炭：中上清溶液中初始有机物含量为130mg/L，首次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值为195mg/g，粒度为375～385μm，机械耐磨强度为60%，加入量为0.40g/L；第二次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值为150mg/g，粒度为1.80～2.00mm，机械耐磨强度为99.5%，加入量为0.14g/L。
首次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至52.36mg/L；第二次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至32.48mg/L。
实施例3
净化工艺为四段的，在第三个净化工序和第四个净化工序中向中上清溶液中分别加入两种不同类型的颗粒活性炭：中上清溶液中初始有机物含量为140mg/L，首次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值为210mg/g，粒度为355～375μm，机械耐磨强度为50%，加入量为0.40g/L；第二次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值为180mg/g，粒度为1.25～1.50mm，机械耐磨强度为98%，加入量为0.12g/L。
首次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至56.25mg/L；第二次加入颗粒活性炭净化后溶液中有机物的含量降至33.84mg/L。
Claims (2)
1.一种活性炭脱除湿法炼锌中上清溶液中有机物的方法，其特征在于经过下列各步骤：
在净化过程中的后两段净化工序中，分别向中上清溶液中加入两种不同类型的颗粒活性炭：首次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值不低于180mg/g，粒度为355～400μm，机械耐磨强度不低于50%，至净化后有机物的含量不高于70mg/L；第二次加入的颗粒活性炭，其亚甲基蓝吸附值不低于120mg/g，粒度为1.25～3.20mm，机械耐磨强度不低于98%，至净化后的溶液中有机物的含量为45mg/L以下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述在净化过程中的后两段净化工序中加入颗粒活性炭，是三段净化工艺的，在第二个净化工序和第三个净化工序中加入；四段净化工艺的，在第三个净化工序和第四个净化工序中加入。
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| CN102206752A (zh) | 2011-10-05 |
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