CN104711423A - 一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及湿法冶金技术领域,尤其是一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,通过对硫酸锌溶液中成分含量的检测,并做记录,再调整硫酸锌溶液的PH值为2.5-3.5,进而使得硫酸锌在进行后续的纯化工艺能够满足条件要求,促进了硫酸锌中Cu、Cd、Ni、Co、Sb元素的排除率,提高了硫酸锌溶液的纯度;并结合处理过程加入除钴剂再进行搅拌,再向其中加入锌粉,再搅拌过滤,使得硫酸锌中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb元素能够同时被除去掉,降低硫酸锌中杂质元素的含量,提高了硫酸锌的纯度;并且还使得净化过程能够在50-60℃的环境下完成,降低了净化过程的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域,尤其是一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法。
背景技术
在湿法炼锌流程中,ZnSO4溶液中的Cu、Cd、Ni、Co、As、Sb净化排除是非常重要的一个工艺流程。传统的方法是采用Zn粉在50~60℃按Cu加Cd的总量的2.5~3倍加入进行0.5~1小时进行净化,达到Cu0.1mg/L以下,Cd2mg/L以下为合格,然后过滤再加温到80~90℃按Ni、Co含量之和的100倍以上加入Zn粉,同时按Co、Ni含量之和加入Sb盐0.6~1倍,加入CuSO4.5H2O 50~100mg/L,才能使Co、Ni净化到1mg/L左右。并且,当Co含量较高时,往往还需要进行二次以上高温净化,进而消耗Zn粉量达到Co、Ni含量之和的500~1000倍。更进一步的,为了深度净化还需要采用中温70~80℃进行第三次或者第四次Zn粉净化,并采用丁基黄药,β-萘酚,砷盐,NaBH4等方法除Ni、Co,并且其净化效果还没有上述的Zn粉-Sb盐法较佳,同时还会造成操作环境恶化,导致环境污染。
由此可见,现有技术中的湿法炼锌流程中,ZnSO4溶液中的Cu、Cd、Ni、Co、As、Sb净化排除工艺程序复杂,除杂周期长,能耗高,环境污染严重,除杂成本高,得到的产品的质量较差。
为此,本研究人员通过长期的探索与研究,为湿法炼锌流程中硫酸锌溶液的净化和提纯提供了一种新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,该方法中的工艺流程短,净化周期短,净化采用的试剂量较低,并且还不会给环境带来较重的污染,净化成本低,获得硫酸锌的纯度较高,质量较优。
具体是通过以下技术方案得以实现的:
一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,对湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行检测,并记录所测定的Cu、Cd、Ni、Co、Sb的含量,再采用硫酸调整湿法炼锌的硫酸锌溶液的PH值为2.5-3.5,再将其升温处理至溶液温度为50-60℃,再向其中加入Ni、Co含量之和1.35-1.65倍的除钴剂,并将其搅拌处理1.5-2h,再向其中加入Cu、Cd、Ni、Co含量之和3-3.5倍的锌粉,再进行搅拌处理0.5-1h,再将其进行过滤处理,即可。
所述的硫酸酸度为PH2.5~3.5。
所述的溶液温度为55℃。
所述的除钴剂的加入量为Ni、Co含量之和1.5倍。
所述的加入除钴剂的搅拌,搅拌速度为50-60r/min。
所述的加入锌粉的搅拌,搅拌速度为40-55r/min。
所述的除钴剂为以邻苯二酚与β-荼酚为主的混合物。
所述的邻苯二酚与β-荼酚的混合物的混合比为任意比。
所述的过滤为板框过滤。
与现有技术相比,本发明的技术效果体现在:
①通过对硫酸锌溶液中成分含量的检测,并做记录,再调整硫酸锌溶液的PH值为2.5-3.5,进而使得硫酸锌在进行后续的纯化工艺能够满足条件要求,促进了硫酸锌中Cu、Cd、Ni、Co、Sb元素的排除率,提高了硫酸锌溶液的纯度;并结合处理过程加入除钴剂再进行搅拌,再向其中加入锌粉,再搅拌过滤,使得硫酸锌中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb元素能够同时被除去掉,降低硫酸锌中杂质元素的含量,提高了硫酸锌的纯度;并且还使得净化过程能够在50-60℃的环境下完成,降低了净化过程的能耗。
②本发明的硫酸锌净化方法的工艺流程相比传统的工艺流程来看,其流程短,净化周期短,能耗低,加入的试剂量较少,成本较低,生产效率高;并且还不会给环境带来污染,具有显著的经济效益和环保价值。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,对湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行检测,并记录所测定的Cu、Cd、Ni、Co、Sb的含量,具体为含Cd 548mg/L,Sb0.6mg/L、Co 2.89mg/L、Ni 1.85mg/L、Cu 12.92mg/L;再采用硫酸调整湿法炼锌的硫酸锌溶液的PH值为3.5,再将其升温处理至溶液温度为55℃,再向其中加入Ni、Co含量之和1.35倍的除钴剂,并将其搅拌处理1.5h,再向其中加入Cu、Cd、Ni、Co含量之和3倍的锌粉,再进行搅拌处理1h,再将其进行过滤处理,即可。
所述的硫酸酸度为PH=2.5。
所述的加入除钴剂的搅拌,搅拌速度为50r/min。
所述的加入锌粉的搅拌,搅拌速度为40r/min。
所述的除钴剂为邻苯二酚与β-荼酚的混合物,混合比为1:1。
所述的过滤为板框过滤。
过滤完成后,再对滤液中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb进行检测,检测得Cu 0.5mg/L、Cd 24.04mg/L、Co 1.2mg/L、Ni 1.09mg/L、Sb0.5mg/L。
实施例2
一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,对湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行检测,并记录所测定的Cu、Cd、Ni、Co、Sb的含量,具体为含Cd 548mg/L,Sb0.6mg/L、Co 2.89mg/L、Ni 1.85mg/L、Cu 12.92mg/L;再采用硫酸调整湿法炼锌的硫酸锌溶液的PH值为2.5,再将其升温处理至溶液温度为50℃,再向其中加入Ni、Co含量之和1.35倍的除钴剂,并将其搅拌处理2h,再向其中加入Cu、Cd、Ni、Co含量之和3.5倍的锌粉,再进行搅拌处理0.5h,再将其进行过滤处理,即可。
所述的硫酸酸度为PH=3。
所述的加入除钴剂的搅拌,搅拌速度为60r/min。
所述的加入锌粉的搅拌,搅拌速度为55r/min。
所述的除钴剂为邻苯二酚与β-荼酚的混合物,混合比为1:2。
所述的过滤为板框过滤。
过滤完成后,再对滤液中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb进行检测,检测得ZnSO4溶液中含Cd 12.13mg/L、SbO:3mg/L、Co 0.55mg/L、Ni0.612mg/L、Cu微量。
实施例3
一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,对湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行检测,并记录所测定的Cu、Cd、Ni、Co、Sb的含量,含Cd 431mg/L,Sb0.6mg/L,Co 2.69mg/L,Ni 1.87mg/L,Cu 10.79mg/L,再采用硫酸调整湿法炼锌的硫酸锌溶液的PH值为3,再将其升温处理至溶液温度为60℃,再向其中加入Ni、Co含量之和1.65倍的除钴剂,并将其搅拌处理1.8h,再向其中加入Cu、Cd、Ni、Co含量之和3.3倍的锌粉,再进行搅拌处理0.7h,再将其进行过滤处理,即可。
所述的硫酸酸度为PH=3.5。
所述的加入除钴剂的搅拌,搅拌速度为55r/min。
所述的加入锌粉的搅拌,搅拌速度为50r/min。
所述的除钴剂为邻苯二酚与β-荼酚的混合物,混合比为1:3比。
所述的过滤为板框过滤。
过滤完成后,再对滤液中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb进行检测,检测得溶液含Cu微量、Cd 2.5mg/L、Sb 0.3mg/L、Co 0.91mg/L、Ni0.9mg/L。
实施例4
一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,对湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行检测,并记录所测定的Cu、Cd、Ni、Co、Sb的含量,含ZnSO4溶液含Cd431mg/L,Sb 0.6mg/L,Co 2.69mg/L,Ni 1.87mg/L,Cu 10.79mg/L,再采用硫酸调整湿法炼锌的硫酸锌溶液的PH值为2.7,再将其升温处理至溶液温度为53℃,再向其中加入Ni、Co含量之和1.45倍的除钴剂,并将其搅拌处理1.6h,再向其中加入Cu、Cd、Ni、Co含量之和3.1倍的锌粉,再进行搅拌处理0.9h,再将其进行过滤处理,即可。
所述的硫酸酸度为PH=2。
所述的加入除钴剂的搅拌,搅拌速度为57r/min。
所述的加入锌粉的搅拌,搅拌速度为49r/min。
所述的除钴剂为邻苯二酚与β-荼酚的混合物,混合比为任意比。
所述的过滤为板框过滤。
过滤完成后,再对滤液中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb进行检测,检测得溶液检测Cd为2.32mg/L、Cu微量、Sb 0.1mg/L、Co 0.71mg/L、Ni 0.65mg/L。
实施例5
一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,对湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行检测,并记录所测定的Cu、Cd、Ni、Co、Sb的含量,含ZnSO4溶液含Cd431mg/L,Sb 0.6mg/L,Co 2.69mg/L,Ni 1.87mg/L,Cu 10.79mg/L,再采用硫酸调整湿法炼锌的硫酸锌溶液的PH值为3.1,再将其升温处理至溶液温度为57℃,再向其中加入Ni、Co含量之和1.55倍的除钴剂,并将其搅拌处理1.9h,再向其中加入Cu、Cd、Ni、Co含量之和3.3倍的锌粉,再进行搅拌处理40min,再将其进行过滤处理,即可。
所述的硫酸酸度为PH=3.2。
所述的加入除钴剂的搅拌,搅拌速度为53r/min。
所述的加入锌粉的搅拌,搅拌速度为43r/min。
所述的除钴剂为邻苯二酚与β-荼酚的混合物,混合比为1.5:1。
所述的过滤为板框过滤。
过滤完成后,再对滤液中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb进行检测,检测得溶液检测Cu微量,Cd 0.5mg/L,Sb 0.4mg/L,Co 0.73mg/L,Ni0.9mg/L。
试验例:
取实施例1所述的硫酸锌溶液,控制PH为3.5-4的环境下,采用传统的净化工艺:50~60℃一次Zn粉净化除Cu、Cd,Zn粉加入量为Cd的2.5倍,净化时间0.5小时,过滤后再升温至80~90℃,按Co、Ni含量之和加入120倍Zn粉及0.6~1倍的Sb2O3,50~100mg/L CuSO4·5H2O进行1.5小时净化Co、Ni,检测溶液含Cu 0.1mg/L,Cd 2.55mg/L,Co1.69mg/L,Ni 1.35mg/L,Sb 0.2mg/L。
再将上述试验例净化后硫酸锌中的Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行对比,对比结果见表1所示:
表1
由上表1所示的数据结果可以看出,本发明的制备工艺流程较短,工艺周期短,对硫酸锌的净化效果较优,具有显著的进步。
再在上述试验例的基础上,将80~90℃高温净化Co、Ni所示溶液再按Co、Ni含量之和的200倍加入Zn粉进行第二次高温净化,使ZnSO4溶液的净化共进行三次,过滤后检测溶液含Cd 2.25mg/L、Cu微量、Co 1.02mg/L、Ni 0.95mg/L。
并将上述得出的结果与实施例1-5进行对比分析,能够和实施例1-5达到相同的效果,但是其制备工艺过程中的能耗较大,净化流程、周期长,成本较大。
在此有必要指出的是,以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明,并不是对本发明的技术方案的进一步的限制,本领域技术人员在此基础上做出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进,均属于本发明的保护范畴。
Claims (9)
1.一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,对湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量进行检测,并记录所测定的Cu、Cd、Ni、Co、Sb的含量,再采用硫酸调整湿法炼锌的硫酸锌溶液的PH值为2.5-3.5,再将其升温处理至溶液温度为50-60℃,再向其中加入Ni、Co含量之和1.35-1.65倍的除钴剂,并将其搅拌处理1.5-2h,再向其中加入Cu、Cd、Ni、Co含量之和3-3.5倍的锌粉,再进行搅拌处理0.5-1h,再将其进行过滤处理,即可。
2.如权利要求1所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的硫酸酸度的PH值为2.5~3.5。
3.如权利要求1所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的溶液温度为55℃。
4.如权利要求1所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的除钴剂的加入量为Ni、Co含量之和1.5倍。
5.如权利要求1所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的加入除钴剂的搅拌,搅拌速度为50-60r/min。
6.如权利要求1所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的加入锌粉的搅拌,搅拌速度为40-55r/min。
7.如权利要求1所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的除钴剂为邻苯二酚与β-荼酚为主要成分的混合物。
8.如权利要求7所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的邻苯二酚与β-荼酚的混合物的混合比为任意比。
9.如权利要求1所述的降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法,其特征在于,所述的过滤为板框过滤。
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