CN103388073B - 金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,包括如下步骤1)将金属酸浸液加压注入隔膜压滤机的滤室内得到滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.2-0.6MPa;2)在预压状态下,将酸注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸;3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将洗涤液不断注入所述滤室中进行洗涤;4)洗涤结束后,对所述滤室内的物质进行高压压滤,压滤结束后卸掉滤渣即可。在此基础上,本发明还公开了用于上述工艺的装置。上述工艺和装置用于湿法电解行业中从矿石中提取金属化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种使金属酸浸液进行二段酸浸、洗涤和压滤的工艺,以及实现该工艺的装置,属于用湿法从矿石或精矿中提取金属化合物的技术领域。
背景技术
工业上,湿法电解工艺是一种可从金属矿石中提取出铜、铅、金、银、锰、锌、镍等金属的提取工艺。其中以锰和锌的湿法电解提取最为常见。
锰钢合金在常温下坚硬、韧性强,高温下柔软、易加工,广泛用于建造楼宇、桥梁和制造兵器,因此作为锰钢合金重要原料的金属锰,其市场需求量也在逐年攀升。工业使用的湿法电解提取金属锰的过程是将锰矿用酸浸出后获得锰盐,再将锰盐置于电解槽内电解得到金属锰单质。由于传统湿法电解锰工艺的设备落后、工艺粗放,往往导致酸浸后剩余的矿渣中还残存有大量可利用的锰元素,据统计,在我国生产1吨金属锰,产生的矿渣高达8吨以上,而其中残留的未被利用的锰元素约占矿渣干重的3-4%,造成了锰资源的极大浪费,同时大量矿渣的堆积也污染了环境。
为了减少锰资源的浪费、减少污染,需要对锰矿酸浸工艺进行改进,如中国专利文献CN101899583A公开了一种锰粉酸浸液二段酸浸洗涤压滤一体化方法,包括将一段酸浸得到的锰粉酸浸液注入隔膜压滤机压滤后,将阳极液注入隔膜压滤机进行二段酸浸洗涤,之后用低浓度含锰溶液和循环水洗涤,最后压滤得到矿渣滤饼。经测试,上述技术将原有矿渣滤饼中的碳酸锰含量由1.5-2.0wt%降低至0.6wt%以下,硫酸锰含量由原来的1.5-2.0wt%降低至0.8wt%以下。
上述技术能够降低矿渣中存在的锰元素含量,从而有效利用了矿渣中残存的锰元素,提高了金属锰的提取率;但是上述技术中,采用低浓度含锰溶液和循环水洗涤液洗涤矿渣滤饼时,矿渣滤饼容易在洗涤液冲击力的作用下破裂开,使得矿渣滤饼局部未充分洗涤甚至无法洗涤,从而导致锰的提取率降低,而且滤板上设置有微小的流道,破裂开的锰矿渣易进入滤板流道内,造成滤板流道堵塞,生产无法进行。
金属锌主要应用于电镀、合金制造和干电池领域,工业需求量大,锌的湿法电解工艺是先使锌精矿或焙烧后的锌焙砂进行酸性浸取,之后将浸取液净化并进行电沉积得到金属锌。与金属锰提取相类似,金属锌提取工艺也存在剩余矿渣过多,矿渣中残存有大量锌元素,导致锌资源浪费和环境污染的问题。为减少上述问题的发生,中国专利文献CN102071311A公开了一种应用于电解金属锌行业的多段酸浸、多级逆流洗涤和压滤一体化的系统及方法。该系统包括隔膜压滤机,其进料口端连接有锌焙砂酸浸液入料池,出料口端分别连接有滤液池和收集液池;进料口端和出料口端之间还并列连接有废电积液循环池、循环洗涤水池、洗涤清水池。其工艺包括:(1)入料;(2)不同温度梯度的废电积液多段酸浸;(3)不同浓度含锌洗涤水的多级逆流洗涤;(4)对滤饼进行压滤。
上述技术能够降低矿渣中锌元素的含量,提高了金属锌的提取率;但是,在使用含锌洗涤水洗涤矿渣滤饼时,也同样存在矿渣滤饼容易破裂,锌矿渣局部未充分洗涤甚至无法洗涤,锌矿渣易堵塞滤板流道的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中使用洗涤液对锰矿渣或锌矿渣进行洗涤时,锰矿渣或锌矿渣容易在洗涤液冲击力作用下破碎,使得矿渣局部未充分洗涤甚至无法洗涤,而且矿渣易进入滤板流道中,导致堵塞滤板流道;进而提出一种在洗涤过程中避免矿渣破裂,从而避免矿渣堵塞滤板流道,且能最大程度提取出金属的金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,并在此基础上提出一种该工艺所使用的装置。
为解决上述技术问题,本发明提供了金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,包括如下步骤,
(1)将金属酸浸液加压注入隔膜压滤机的滤室内得到滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.2-0.6MPa;
(2)在预压状态下,将酸注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将洗涤液不断注入所述滤室中进行洗涤;
(4)洗涤结束后,对所述滤室内的物质进行高压压滤,压滤结束后卸掉滤渣即可。
酸注入的压力为0.2-0.6MPa,所述酸的注入量为所述滤饼的30-200wt%,二段酸浸时间为5-120min;步骤(1)中,所述金属酸浸液的注入压力为0.2-0.6MPa。
所述洗涤液的流量为2-30m3/h,洗涤液注入的压力为0.2-0.6MPa,洗涤时间为5-90min。
所述金属酸浸液为锰酸浸液或锌酸浸液。
还包括将步骤(4)中使用过的高压气体作为步骤(1)中预压操作的气体使用。
所述酸为硫酸、盐酸、磷酸、氢氟酸和有机酸中的一种或多种的混合物;所述洗涤液为水。
在此基础上,本发明还提出用于金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺的装置,包括
隔膜压滤机,所述隔膜压滤机上设置有入料口、滤液出口、进气口和出气口;
储酸罐和洗涤液罐,所述储酸罐和洗涤液罐上均设置有出口,所述滤液出口通过阀体择一与所述储酸罐的出口或洗涤液罐的出口相连通;
低压气罐和高压气罐,所述低压气罐和高压气罐上均设置有出口,所述进气口通过阀体择一与所述低压气罐的出口或高压气罐的出口相连通。
还包括排气管,所述低压气罐上设置有进口,所述隔膜压滤机的出气口通过阀体择一与所述排气管或低压气罐的进口相连通。
还包括空压机,所述空压机上设置有出口,所述高压气罐上设置有进口,所述空压机的出口与所述高压气罐的进口相连通,同时,所述空压机的出口通过调压阀与所述低压气罐的进口相连通。
还包括调压器,设置于连接所述隔膜压滤机的进气口和所述低压气罐的出口的管线上。
本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果:
(1)本发明所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,包括1)将金属酸浸液加压注入隔膜压滤机的滤室内得到滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.2-0.6MPa;2)在预压状态下,将酸注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸;3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将洗涤液不断注入所述滤室中进行洗涤;4)洗涤结束后,对所述滤室内的物质进行高压压滤,压滤结束后卸掉滤渣即可。
将加压的金属酸浸液注入隔膜压滤机内过滤成滤饼,而后使滤饼保持在0.2-0.6MPa的预压状态下,对滤饼进行二段酸浸和洗涤。在上述酸浸和洗涤过程中,预压力能够使滤料聚集在一起形成滤饼,因而滤料不容易在液体的冲击力下破裂开,也就不会产生易进入滤板流道中的滤渣,同时滤饼在预压力下能够保持一定的疏松状态,向该疏松状态下的滤饼注入的酸液和洗涤液能够最大程度地提取出滤饼内的可溶性金属,并且预压状态下的滤饼在二段酸浸和洗涤过程中不会被液体冲击压实,因而维持了滤饼稳定的疏松度,从而保证了可溶性金属的提取效果;避免了现有技术中金属矿渣容易在洗涤液冲击下破裂,导致局部未充分洗涤或者无法洗涤,导致金属的提取率降低,而且矿渣容易进入滤板流道中堵塞滤板流道的问题。
此外,在上述工艺条件下进行洗涤可大大减少用水量,节约成本。
(2)本发明所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,所述洗涤液的流量为2-30m3/h,洗涤液注入的压力为0.2-0.6MPa。在上述流量和注入压力下进行洗涤,能够进一步提高可溶性金属的提取量,并且在该流量和压力下的洗涤液不会压实预压状态下的滤饼,使滤饼的疏松度稳定在可进行洗涤的范围内。
(3)本发明所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,酸注入的压力为0.2-0.6MPa,所述酸的注入量为所述滤饼重量的30-200wt%,二段酸浸时间为5-120min。步骤1)中,所述金属酸浸液的注入压力为0.2-0.6MPa。
在上述条件下进行二段酸浸的滤饼,能够进一步提高滤饼中可溶性金属的浸出量,从而进一步提高金属的提取率,而且上述压力的酸液不会将预压状态下的滤饼压实,滤饼的疏松度仍保持在可实施二段酸浸的范围内。步骤1)中金属酸浸液的注入压力能够使过滤出的滤饼中的颗粒分散均匀,从而能够进一步稳定预压状态下滤饼的疏松度。
(4)本发明所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,所述金属酸浸液为锰酸浸液或锌酸浸液。还包括将步骤4)中使用过的高压气体作为步骤1)中预压操作的气体使用。本发明所述二段酸浸洗涤压滤工艺优选适用于对锰酸浸液和锌酸浸液中的金属进行提取。并且,步骤4)的高压压滤过后,所使用的高压气体压力下降,此时可以将压力下降的高压气体回用到预压操作中,作为预压气体使用,节约了气体资源和能量。
(5)本发明所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤装置,包括隔膜压滤机,所述隔膜压滤机上设置有入料口、滤液出口、进气口和出气口;储酸罐和洗涤液罐,所述储酸罐和洗涤液罐上均设置有出口,所述滤液出口通过阀体择一与所述储酸罐的出口或洗涤液罐的出口相连通;低压气罐和高压气罐,所述低压气罐和高压气罐上均设置有出口,所述进气口通过阀体择一与所述低压气罐的出口或高压气罐的出口相连通。
该装置可实现金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺:将金属酸浸液经入料口以一定压力送入隔膜压滤机中过滤得滤饼,关闭入料口,打开低压气罐和进气口连接线上的阀体,将低压气体输入压滤机内隔膜腔室中对滤饼进行预压,预压力为0.2-0.6MPa;保持预压状态,将酸液经滤板一侧的滤液出口送入隔膜压滤机中对滤饼进行二段酸浸,之后经滤板另一侧的滤液出口将酸液排出;仍然保持预压状态,将洗涤液同样由滤板一侧的滤液出口不断注入滤室进行洗涤,之后经滤板另一侧的滤液出口将洗涤液排出。洗涤结束后,关闭低压气罐和进气口连接线上的阀体,同时打开高压气罐和进气口连接线上的阀体,将高压气体输入压滤机内隔膜腔室中进行高压压滤,最后卸掉滤室内的滤渣。该装置将金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺集成在一个装置内完成,可通过自动控制开关完成各个步骤间的切换,便于工业化推广使用。
(6)本发明所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤装置,还包括排气管,所述低压气罐上设置有进口,所述隔膜压滤机的出气口通过阀体择一与所述排气管或低压气罐的进口相连通。高压压滤使用过的气体可选择通过排气管外排,或者送入低压气罐中作为预压气体循环使用。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被理解,本发明结合附图和具体实施方式对本发明的内容进行进一步的说明;
图1为本发明所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤装置的结构示意图;
图2为本发明所述带有排气管的金属酸浸液二段酸浸洗涤压滤装置的结构示意图;
图3为本发明所述带有排气管、空压机、调压阀和调压器的金属酸浸液二段酸浸洗涤压滤装置的结构示意图;
其中附图标记为:1-隔膜压滤机,2-入料口,3-滤液出口,4-进气口,5-出气口,6-储酸罐,7-洗涤液罐,8-低压气罐,9-高压气罐,10-排气管,11-空压机,12-调压阀,13-调压器。
具体实施方式
实施例1
(1)将锰酸浸液以0.2MPa的压力注入隔膜压滤机的滤室内得到4t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.2MPa;
(2)在预压状态下,将1.2t、10v%的硫酸以0.2MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为5min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.2MPa的压力、2m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为90min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在0.8MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣1。
实施例2
(1)将锰酸浸液以0.6MPa的压力注入并充满隔膜压滤机的滤室后得到5t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.6MPa;
(2)在预压状态下,将10t、6v%的盐酸以0.6MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为120min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.6MPa的压力、30m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为5min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在1.6MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣2。
实施例3
(1)将锰酸浸液以0.4MPa的压力注入并充满隔膜压滤机的滤室后得到4t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.5MPa;
(2)在预压状态下,将0.9t、10v%的磷酸和0.9t、6v%的氢氟酸的混合物以0.5MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为100min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.5MPa的压力、15m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为60min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在1.3MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣3。
实施例4
(1)将锰酸浸液以0.5MPa的压力注入隔膜压滤机的滤室后得到4t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.3MPa;
(2)在预压状态下,将0.8t、10v%的乙酸和0.8t、10v%的琥珀酸以0.3MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为60min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.4MPa的压力、30m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为40min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在1.2MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣4,使用过的高压压滤气体可回用于步骤(1)中作为预压气体使用。
实施例5
(1)将锌酸浸液以0.2MPa的压力注入隔膜压滤机的滤室内得到4.8t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.2MPa;
(2)在预压状态下,将1.44t、12v%的硫酸以0.2MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为5min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.2MPa的压力、2m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为90min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在0.8MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣5。
实施例6
(1)将锌酸浸液以0.6MPa的压力注入并充满隔膜压滤机的滤室后得到5t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.6MPa;
(2)在预压状态下,将10t、6v%的盐酸以0.6MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为120min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.6MPa的压力、30m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为5min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在1.5MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣6。
实施例7
(1)将锌酸浸液以0.3MPa的压力注入并充满隔膜压滤机的滤室后得到4.8t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.5MPa;
(2)在预压状态下,将1t、10v%的磷酸和1t、10v%乙酸的混合物以0.5MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为100min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.4MPa的压力、15m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为60min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在1.5MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣7。
实施例8
(1)将锌酸浸液以0.5MPa的压力注入并充满隔膜压滤机的滤室后得到5t滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.4MPa;
(2)在预压状态下,将1.8t、10v%的氢氟酸以0.3MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸,二段酸浸的时间为90min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将水以0.5MPa的压力、10m3/h的流量不断注入所述滤室中洗涤二段酸浸后的滤饼,洗涤时间为50min;
(4)洗涤结束后,将所述滤室内的物质在1.6MPa下进行高压压滤,压滤结束后卸料得到滤渣8,使用过的高压压滤气体可回用于步骤(1)中作为预压气体使用。
实施例1-8使用的金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤装置的结构如图1所示,包括隔膜压滤机1,所述隔膜压滤机1上设置有入料口2、滤液出口3、进气口4和出气口5;所述隔膜压滤机1为现有的隔膜压滤机1,所述入料口2与隔膜压滤机1的滤室相连通,所述滤液出口3与隔膜压滤机1滤板一侧的滤液流道相连通,所述进气口4和出气口5与隔膜压滤机1的中隔膜腔室相连通;在本实施例中,所述入料口2处设置有加压泵,用于为注入的金属酸浸液加压;储酸罐6和洗涤液罐7,所述储酸罐6和洗涤液罐7上均设置有出口,所述滤液出口3通过阀体择一与所述储酸罐6的出口或洗涤液罐7的出口相连通,在本实施例中,所述储酸罐6和洗涤液罐7的出口处均设置有加压泵和流量计,用于控制注入隔膜压滤机1中的酸液和洗涤液的压力、流量和总量;低压气罐8和高压气罐9,所述低压气罐8和高压气罐9上均设置有出口,所述进气口4通过阀体择一与所述低压气罐8的出口或高压气罐9的出口相连通;在本实施例中,所述低压气罐8和高压气罐9出口处的阀体可调压。其中,所使用的隔膜压滤机1为市售的常用机械,其一般结构包括机架部分、过滤部分、液压部分和电气控制部分,机架部分主要由止推板、压紧板、油缸座和主梁等组成,机架部分、液压部分和电气控制部分的制造工艺均为现有技术,在此不再赘述。过滤部分包括按次序排列在主梁上的过滤板和隔膜板,相间排列的过滤板和隔膜板形成若干个独立的过滤单元,过滤板和隔膜板间形成过滤单元的滤室,隔膜压滤机1上设置有经入料通道与滤室相通的入料口2;隔膜板上设置有用于压滤时充入气体的隔膜腔室,隔膜压滤机1上设置有与隔膜腔室相通的进气口4和出气口5;滤板上单侧设置有滤液通道,隔膜压滤机1上设置有与滤液通道相通的滤液出口3;使用时,过滤板与隔膜板间密封连接。
使用上述装置实现实施例1-8的工艺时,将加压的锰酸浸液或锌酸浸液由入料口2注入隔膜压滤机1内过滤成滤饼,而后打开低压气罐8的阀体向隔膜压滤机1的隔膜腔室内充气并使滤饼保持在0.2-0.6MPa的预压状态下,并打开储酸罐6的阀体将酸液以一定压力经滤液出口3注入滤室内对滤饼进行一定时间的二段酸浸,酸浸结束后,保持预压状态,关闭储酸罐6的阀体并打开洗涤液罐7的阀体,将洗涤液以一定的流量和压力不断经滤液出口3注入隔膜压滤机1内对酸浸后的滤饼进行洗涤;洗涤结束后,关闭低压气罐8的阀体、打开高压气罐9的阀体,向隔膜腔室内冲入高压气体对滤室内的物质进行压滤,压滤后得到滤渣。
在此基础上,如图2所示,还包括排气管10,所述低压气罐8上设置有进口,所述隔膜压滤机1的出气口5通过阀体择一与所述排气管10或低压气罐8的进口相连通。完成高压压榨后,可使隔膜腔室内的气体经排气管10直接排放到外界,或者打开低压气罐8进口处的阀体将用过的高压气体流进低压气罐8中作为预压气体回用。
在上述装置结构的基础上,如图3所示,所述金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤装置还包括空压机11,所述空压机11上设置有出口,所述高压气罐9上设置有进口,所述空压机11的出口与所述高压气罐9的进口相连通,同时,所述空压机11的出口通过调压阀12与所述低压气罐8的进口相连通。空压机11产生的气体可直接作为高压气体存储于高压气罐9中备用,或者经调压后作为低压气体存储于低压气罐8中备用。还包括调压器13,设置于连接所述隔膜压滤机1的进气口4和所述低压气罐8的出口的管线上。为了使预压压力精确保持在0.2-0.6MPa,在低压气管的出口处设置调压器13,以精确控制预压气体的压力。
对比例1
(1)将一段酸浸得到的锰酸浸液注入隔膜压滤机中,压滤液流入滤液池中,当滤渣完全充满整个隔膜压滤机的滤室时,关闭阀和泵;
(2)将含锰浓度为12.7g/L、硫酸浓度为48g/L的阳极液以0.28MPa的压力注入隔膜压滤机内进行30min的二段酸浸和循环洗涤;
(3)将8g/L的含锰溶液以0.28MPa的压力注入隔膜压滤机内进行15min的循环洗涤;
(4)将清水以0.28MPa的压力注入隔膜压滤机内进行漂洗,待洗出水的流出量为渣重的30wt%时,停止漂洗;对滤室内物质进行压滤得到滤渣9。
对比例2
(1)将一段酸浸得到的锰酸浸液注入隔膜压滤机中,压滤液流入滤液池中,当滤渣完全充满整个隔膜压滤机的滤室时,关闭阀和泵;
(2)将1.2t、10v%的盐酸以0.2MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行100min的二段酸浸;
(3)所述二段酸浸结束后,将清水以0.2MPa的压力和30m3/h的流量不断注入所述滤室中进行一次性漂洗;
(4)漂洗结束后,对所述滤室内的物质进行压滤,得到滤渣10。
对比例3
(1)打开入料口的泵和阀,将一次酸浸得到的锌酸浸液注入隔膜压滤机滤室中,当滤渣充满整个滤室时,关闭泵和阀;
(2)将90-95℃、含锌浓度43.51g/L、含硫酸浓度120.295g/L的废电积液以0.25-0.3MPa的压力注入隔膜压滤机内进行169min的二段酸浸和循环洗涤;
(3)将25℃的含锌洗涤水以0.1-0.6MPa压力注入隔膜压滤机中进行23min的循环洗涤;
(4)将25℃的清水以0.1-0.6MPa压力注入隔膜压滤机中进行5min的一次性洗涤;洗涤结束后,对滤室内物质进行压滤得到滤渣11。
对比例4
(1)将一段酸浸得到的锌酸浸液注入隔膜压滤机中,压滤液流入滤液池中,当滤渣完全充满整个隔膜压滤机的滤室时,关闭阀和泵;
(2)将1.5t、8v%的硫酸以0.2MPa的压力注入所述滤室中对所述滤饼进行120min的二段酸浸;
(3)所述二段酸浸结束后,将清水以0.2MPa的压力和30m3/h的流量不断注入所述滤室中进行一次性漂洗;
(4)漂洗结束后,对所述滤室内的物质进行压滤,得到滤渣12。
测试例
(1)观察实施例1-8和对比例1-4压滤后卸除得到的滤渣形貌,结果见下表;
(2)测量实施例1-8和对比例1-4洗涤过程中的用水量,结果见下表;
(3)采用化学滴定法测定实施例1-4和对比例1-2所得滤渣中碳酸锰和硫酸锰的含量;采用化学滴定法测定实施例5-8和对比例3-4所得滤渣中水溶性锌的含量,结果见下表。
由上述测试结果可以看出:
(1)本发明所述工艺得到的滤渣相比对比例1-4的滤渣破损程度小,因而滤渣不会因破碎而造成局部洗涤不充分的问题,并且滤渣破损程度小较不容易进入滤板的流道中堵塞流道;
(2)本发明所述工艺洗涤过程的耗水量远低于对比例1-4的耗水量,而滤渣中残留金属量却低于对比例1-4,证明在本发明所述工艺条件下操作不仅可以大幅度回收滤渣中的锰锌金属,而且可以大大减少用水量,节约成本。
(3)本发明所述工艺滤渣中的锰、锌含量均低于对比例,说明在本发明所述工艺条件下操作可提高矿渣中金属的提取率。
虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述,但是,本专业普通技术人员应该明白,在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化,均属于本发明所要保护的范围。
Claims (4)
1.金属酸浸液的二段酸浸洗涤压滤工艺,包括如下步骤,
(1)将金属酸浸液加压注入隔膜压滤机(1)的滤室内得到滤饼,对所述滤饼进行预压,预压压力为0.2-0.5MPa,所述金属酸浸液的注入压力为0.2-0.5MPa;
(2)在预压状态下,将酸注入所述滤室中对所述滤饼进行二段酸浸酸注入的压力为0.2-0.6MPa,所述酸的注入量为所述滤饼的30-200wt%,二段酸浸时间为5-120min;
(3)所述二段酸浸结束后,保持所述预压状态,将洗涤液不断注入所述滤室中进行洗涤,所述洗涤液的流量为2-30m3/h,洗涤液注入的压力为0.2-0.6MPa,洗涤时间为5-90min;
(4)洗涤结束后,对所述滤室内的物质进行高压压滤,压滤结束后卸掉滤渣即可。
2.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述金属酸浸液为锰酸浸液或锌酸浸液。
3.根据权利要求1或2所述的工艺,其特征在于,还包括将步骤(4)中使用过的高压气体作为步骤(1)中预压操作的气体使用。
4.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于,所述酸为硫酸、
盐酸、磷酸、氢氟酸和有机酸中的一种或多种的混合物;所述洗涤液为水。
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