CN102676879B - 一种用于湿法炼锌锑盐净化除钴的合金锌粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于湿法炼锌锑盐净化除钴的合金锌粉，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中含有0.5～1.2wt%的铅、0.2～0.8wt%的锑，余量为锌。本发明还提供了所述合金锌粉的制备方法。本发明提供的合金锌粉，锌粉消耗量少，除钴效率高且效果稳定，成本较低。

Description

一种用于湿法炼锌锑盐净化除钴的合金锌粉及其制备方法
技术领域
本发明属于湿法炼锌领域，具体涉及一种用于湿法炼锌锑盐净化除钴的合金锌粉及其制备方法。
背景技术
湿法炼锌中锌液净化一般是指除去硫酸锌溶液中的Cu、Cd、Co等杂质，以满足锌电积的要求。其中净化除钴，目前普遍使用的方法有黄药除钴法、砷盐除钴法和锑盐除钴法三种。这三种方法各有其优缺点，例如黄药净化除钴深度适中、除钴效果稳定，操作简便，但劳动条件恶劣；砷盐除钴深度高、除钴效果稳定、锌粉消耗量少，但能耗高，并且需要使用剧毒的砷盐，对环境造成二次污染；锑盐除钴深度适中、除钴效果稳定，但其能耗较高、锌粉消耗量比前面两种方法都大，成本较高，但由于采用低毒的锑盐，对环境污染相对较小，因此仍有较多企业运用此法。
CN03119136.3中公开了一种用于除钴的湿法合成的含Pb-Sb合金锌粉，通过将锌粉（电炉或喷吹锌粉）、黄丹（PbO）、工业锑白（Sb2O3）、碱（NaOH）按100:1～2:0.05～0.1:2～4的重量比混合，再用水浆化，液固比为3～8，温度为60～90℃，反应1h，即可得到活性合金锌粉，其中Pb含量1～2%，Sb含量0.04～0.1%，Sb、Co=0.1～0.3。采用该活性合金锌粉进行除钴，除钴后液中的钴含量为0.95mg/L，即该合金锌粉的除钴效率较低，且该合金锌粉的制备工艺复杂。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在净化除钴时成本高、除钴效率低且工艺复杂的技术问题。
本发明提供了一种用于湿法炼锌锑盐净化除钴的合金锌粉，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中含有0.5～1.2wt%的铅、0.2～0.8wt%的锑，余量为锌。
本发明还提供了所述合金锌粉的制备方法，包括以下步骤：将锌锭置于熔炼设备内，升温至锌锭完全融化成锌液，按比例加入金属铅和锑，继续升温使合金化，搅拌均匀后倒入雾化器漏包进行雾化，得到所述合金锌粉。
本发明提供的湿法炼锌净化除钴的合金锌粉，通过对合金锌粉的组成进行适当选择能保证锌粉消耗量减少的前提下，具有较高的除钴效率，且除钴效果稳定，成本降低。本发明提供的合金锌粉的制备方法，生产效率高，工艺简化，成本低，且能得到颗粒形貌和粒度分布良好的合金锌粉。
具体实施方式
本发明提供了一种用于湿法炼锌锑盐净化除钴的合金锌粉，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中含有0.5～1.2wt%的铅、0.2～0.8wt%的锑，余量为锌。
作为本发明的一种优选实施方式，所述合金锌粉中含有1.15wt%的铅、0.32wt%的锑，余量为锌。
作为本发明的另一种优选实施方式，所述合金锌粉中含有0.93wt%的铅、0.71wt%的锑，余量为锌。
作为本发明的进一步改进，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中还含有0.1～0.8wt%的锡。
例如，作为本发明的最佳实施方式，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中含有1.03wt%的铅、0.48wt%的锑、0.52wt%的锡，余量为锌。
本发明中，优选情况下，所述合金锌粉的粒径为20～200目。
本发明还提供了所述合金锌粉的制备方法，包括以下步骤：将锌锭置于熔炼设备内，升温至锌锭完全融化成锌液，按比例加入金属铅和锑，继续升温使合金化，搅拌均匀后倒入雾化器漏包进行雾化，得到所述合金锌粉。
本发明中，为保证加入铅和锑之后，能与锌充分接触，优选情况下，加入金属铅和锑的温度为550～600℃。为保证铅、锑与锌形成合金，所述合金化的温度为675～700℃。搅拌的时间为5～30分钟。搅拌完成后趁热转入雾化器中进行雾化。
作为本发明的优选实施方式，还可在加入金属铅和锑的同时加入金属锡，从而形成Zn-Pb-Sb-Sn四元合金锌粉。
本发明提供的合金锌粉的制备方法生产效率高，能得到颗粒形貌、粒度分布良好的合金锌粉。优选情况下，为保证该合金锌粉具有较高的除钴效率，还包括雾化完成后对粉末粒径进行筛选的步骤。具体地，筛选剔除粒径大于20目和小于200目的颗粒，即得到本发明优选粒径的合金锌粉。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例及对比例中所采用原料均通过商购得到。
实施例1
将1000g锌锭置于中频感应炉的坩埚内，将中频感应炉升温待锌锭完全熔化，继续将温度升至550℃，加入40g金属锑和120g金属铅，并继续升温到700℃，利用电磁搅拌5分钟使铅和锑与锌合金化，然后趁热均匀浇入雾化器漏包，用压缩空气雾化成粉末，然后通过金属筛筛分掉大于20目和小于200目的粉末，得到本实施例的合金锌粉S1，其成分为：Sb 0.32wt%、Pb 1.15wt%，余量为锌。
采用锑盐除钴法对湿法炼锌中锌液净化，按常规方法进行操作，其中所加的合金锌粉为此合金锌粉S1，按常规步骤将此合金锌粉S1及锑盐加入到含钴19mg/L除钴原液中，其净化条件是：温度为85℃，锌粉添加量为3g/L，锑盐添加量为5mg/L，净化时间为2小时，净化后溶液含钴0.35mg/L。
实施例2
将1000g锌锭置于中频感应炉的坩埚内，将中频感应炉升温待锌锭完全熔化，继续将温度升至575℃，加入65g金属锑和60g金属铅，并继续升温到685℃，利用电磁搅拌20分钟使铅和锑与锌合金化，然后趁热均匀浇入雾化器漏包，用压缩空气雾化成粉末，然后通过金属筛筛分掉大于20目和小于200目的粉末，得到本实施例的合金锌粉S2，其成分为：Sb 0.54wt%、Pb 0.5wt%，余量为锌。
采用锑盐除钴法对湿法炼锌中锌液净化，按常规方法进行操作，其中所加的合金锌粉为此合金锌粉S2，按常规步骤将此合金锌粉S2及锑盐加入到含钴19mg/L除钴原液中，其净化条件是：温度为85℃，锌粉添加量为3g/L，锑盐添加量为5mg/L，净化时间为2小时，净化后溶液含钴0.46mg/L。
实施例3
将1000g锌锭置于中频感应炉的坩埚内，将中频感应炉升温待锌锭完全熔化，继续将温度升至600℃，加入85g锑和100g铅，并继续升温到675℃，利用电磁搅拌30分钟使铅和锑与锌合金化，然后趁热均匀浇入雾化器漏包，用压缩空气雾化成粉末，然后通过金属筛筛分掉大于20目和小于200目的粉末，得到本实施例的合金锌粉S3，其成分为：Sb 0.71wt%、Pb 0.93wt%，余量为锌。
采用锑盐除钴法对湿法炼锌中锌液净化，按常规方法进行操作，其中所加的合金锌粉为此合金锌粉S3，按常规步骤将此合金锌粉S3及锑盐加入到含钴19mg/L除钴原液中，其净化条件是：温度为85℃，锌粉添加量为3g/L，锑盐添加量为5mg/L，净化时间为2小时，净化后溶液含钴0.29mg/L。
实施例4
将1000g锌锭置于中频感应炉的坩埚内，将中频感应炉升温待锌锭完全熔话，继续将温度升至550℃加入60g锑和110g铅及60g锡，并继续升温到700℃，利用电磁搅拌5分钟使铅和锑及锡与锌合金化，然后趁热均匀浇入雾化器漏包，用压缩空气雾化成粉末，然后通过金属筛筛分掉大于20目和小于200目的粉末，得到本实施例的合金锌粉S4，其成分为：Sb 0.48wt%、Pb 1.03wt%、Sn0.52wt%，余量为锌。
采用锑盐除钴法对湿法炼锌中锌液净化，按常规方法进行操作，其中所加的合金锌粉为此合金锌粉S4，按常规步骤将此合金锌粉S4及锑盐加入到含钴19mg/L除钴原液中，其净化条件是：温度为85℃，锌粉添加量为3g/L，锑盐添加量为5mg/L，净化时间为2小时，净化后溶液含钴0.21mg/L。
对比例1
采用西北铅锌冶炼厂电炉锌粉制备的活性合金锌粉DS1，其成分为：Pb 1.5wt%，Sb 0.06wt%，余量为Zn。采用该合金锌粉DS1对Co 9.02mg/L的除钴原液进行净化除钴，净化温度为90℃，锌粉添加量为2g，反应1小时，除钴后液含Co量仍为0.95mg/L。
以上实施例仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所作出的若干改进，也应视为本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.一种用于湿法炼锌锑盐净化除钴的合金锌粉,其特征在于，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中含有0.5～1.2wt%的铅、0.2～0.8wt%的锑，余量为锌；
所述的合金锌粉的制备方法，包括以下步骤：将锌锭置于熔炼设备内，升温至锌锭完全融化成锌液，按比例加入金属铅和锑，继续升温使合金化，搅拌均匀后倒入雾化器漏包进行雾化，得到所述合金锌粉； 加入金属铅和锑的温度为550～600℃，合金化的温度为675～700℃，搅拌的时间为5～30分钟，所述合金锌粉的粒径为20～200目。
2.根据权利要求1所述的合金锌粉，其特征在于，所述合金锌粉中含有1.15wt%的铅、0.32wt%的锑，余量为锌。
3.根据权利要求1所述的合金锌粉，其特征在于，所述合金锌粉中含有0.93wt%的铅、0.71wt%的锑，余量为锌。
4.根据权利要求1所述的合金锌粉，其特征在于，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中还含有0.1～0.8wt%的锡。
5.根据权利要求4所述的合金锌粉，其特征在于，以合金锌粉的总质量为基准，所述合金锌粉中含有1.03wt%的铅、0.48wt%的锑、0.52wt%的锡，余量为锌。
6.根据权利要求4或5所述的合金锌粉，其特征在于，还包括在加入金属铅和锑的同时加入金属锡的步骤。
7.根据权利要求1或6所述的合金锌粉，其特征在于，还包括雾化完成后对粉末粒径进行筛选的步骤。
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