CN104775040A - 一种酸浸渣综合回收再利用的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种酸浸渣综合回收再利用的工艺，包括酸浸处理、空气或双氧水氧化除铁、一段锌净化、二段锌净化和滤渣焙烧步骤。本发明利用氧化酸性浸出，酸浸渣中锌的浸出率可达到95％以上，有效地降低渣中含锌量，从而可大大提高锌回收率，降低对环境造成的污染。另外，这种资源化处理方案，将大大降低酸浸渣处理的企业成本和社会成本，彻底解决酸浸渣问题。

Description

一种酸浸渣综合回收再利用的工艺
技术领域
本发明涉及一种酸浸渣综合回收再利用的工艺，尤其处理湿法电解锌工厂和锌冶炼过程中产生的酸浸渣的工艺。
背景技术
冶炼、电解行业中产生的酸浸渣数量很大，经综合回收锌、铅及稀贵金属处理后的尾渣，仍需占用大量的土地，并形成较大的隐患。酸浸渣中含有一定量的Pb、In、Au、Ag、Ga等稀贵金属。这些金属既对环境造成污染，又具有一定的回收价值。为了彻底解决酸浸渣问题，必需研究酸浸渣的终极处理方案。无害化处理虽是一个可行的方案，但处理的企业成本和社会成本都很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理湿法电解锌工厂和锌冶炼过程中产生的酸浸渣的工艺。
以硫化锌精矿为原料生产电解锌、或鑫海公司以次氧化锌为原料生产电解锌的企业每年产生大量的酸浸渣。经现场取样分析，酸浸渣主要含Zn、Pb、Fe、Ca较高，另外还含有一定量的In、Au、Ag、Ge等稀贵金属，主要物相为硫酸钙、硫酸铅、铁酸锌、黄钾铁矾等。从渣样分析可看出，这些企业酸浸渣含金属量高，是造成污染的主要原因。为减少酸浸渣中金属含量，我们针对这些企业的生产工艺开展优化研究。实验结果表明，利用氧化酸性浸出，酸浸渣中锌的浸出率可达到95％以上，有效地降低渣中含锌量，从而可大大提高锌回收率，降低对环境造成的污染。同时，经过实验研究发现，尾渣通过焙烧改性 后制备成合格的水泥活性渣粉，可用于混凝土搅拌站或水泥厂。这种资源化处理方案，将大大降低酸浸渣处理的企业成本和社会成本，彻底解决酸浸渣问题。
具体而言，本发明提供一种处理湿法电解锌工厂和锌冶炼过程中产生的酸浸渣的工艺，其包括：
(A)在加热至70～80℃的热水中投入酸浸渣(保证热水的量浸没酸浸渣)，并加入基于酸浸渣重量的40～60％的电解废液或酸，保持pH在2～3，反应2小时以上(例如2～5小时)，至终点pH为5以上继续反应1小时以上(例如1～2小时)；
(B)双氧水氧化除铁：在步骤(A)所得溶液中加入基于酸浸渣重量的20～50％的双氧水，氧化处理2小时以上，优选3～10小时；
或(B’)空气氧化除铁：保持pH值为4-5，温度80-85℃，用空气压缩机向步骤(A)获得的溶液中通入适量空气，同时为提高反应效率，按0.1～1.0g/L，优选0.5g/L加入铜作为催化剂，并开动搅拌，在此操作条件下，经1-2h即可将溶液中1g/L左右的铁除至所要求的20mg/L以下。铁被除去的机理是Fe2+被空气均匀缓慢氧化为Fe3+，且被氧化的离子状态Fe3+最大的浓度始终保持不高于1g/L的状态，在此条件下，被氧化的Fe3+即生成所谓的针块矾沉淀此沉淀物易于过滤，同时还可以吸附除去滤液中部分的As、Sb、Ge。
(C)一段低温锌净化：在步骤(B)获得的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.0～1.2kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持50-60℃，处理0.5～1小时；
处理反应过程如下：
Cu2++Zn→Zn2+↓+Cu
Cd2++Zn→Zn2+↓+Cd
净化后：Cd≤10mg/l Cu≤0.2mg/l
(D)二段高温锌净化：在一段锌净化处理后的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.0～1.2kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持70-80℃，处理0.5～1.5小时；
(E)将二段净化后的溶液压滤，滤渣焙烧后，再冷却粉碎，用作水泥活性渣粉。
本发明的优点是利用氧化酸性浸出，酸浸渣中锌的浸出率可达到95％以上，有效地降低渣中含锌量，从而可大大提高锌回收率，降低对环境造成的污染。另外，这种资源化处理方案，将大大降低酸浸渣处理的企业成本和社会成本，彻底解决酸浸渣问题。
具体实施方式
以下通过具体实施方式来说明本发明。
实施例1
(A)在加热至80℃的热水中投入酸浸渣(保证热水的量浸没酸浸渣)，并加入基于酸浸渣重量的50％的电解废液或酸，保持pH在2～3，反应3小时，至终点pH为5，继续反应1小时；
(B)双氧水氧化除铁：在以上步骤所得溶液中加入基于酸浸渣重量的30％的双氧水,常温下氧化处理3小时；
(C)一段低温锌净化：在双氧水除铁步骤中获得的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.0kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持约55℃， 处理1小时；
反应过程如下：
Cu2++Zn→Zn2+↓+Cu
Cd2++Zn→Zn2+↓+Cd
净化后：Cd≤10mg/l Cu≤0.2mg/l
(D)二段高温锌净化：在一段锌净化处理后的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.2kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持80℃，处理1.5小时；
(E)将二段净化后的溶液压滤，滤渣焙烧后，再冷却粉碎，用作水泥活性渣粉。
实施例2
(A)在加热至80℃的热水中投入酸浸渣(保证热水的量浸没酸浸渣)，并加入基于酸浸渣重量的50％的电解废液或酸，保持pH在2～3，反应3小时，至终点pH为5，继续反应1小时；
(B)空气氧化除铁：保持pH值为4-5，温度约80℃，用空气压缩机向步骤(A)获得的溶液中通入适量空气，同时为提高反应效率，按0.5g/L加入铜作为催化剂，并开动搅拌，在此操作条件下，经约1.5h将溶液中1g/L左右的铁除至所要求的20mg/L以下。
(C)一段低温锌净化：在以上步骤获得的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.0kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持约55℃，处理1小时；
处理反应方程式如下：
Cu2++Zn→Zn2+↓+Cu
Cd2++Zn→Zn2+↓+Cd
净化后：Cd≤10mg/l Cu≤0.2mg/l
(D)二段高温锌净化：在一段锌净化处理后的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.2kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持80℃，处理1.5小时；
(E)将二段净化后的溶液压滤，滤渣焙烧后，再冷却粉碎，用作水泥活性渣粉。

Claims (3)

1.一种酸浸渣综合回收再利用的工艺，其包括：
(A)在加热至70～80℃的热水中投入酸浸渣，并加入基于酸浸渣重量的40～60％的电解废液或酸，保持pH在2～3，反应2小时以上，至终点pH为5以上继续反应1小时以上；
(B)双氧水氧化除铁：在步骤(A)所得溶液中加入基于酸浸渣重量的20～50％的双氧水，氧化处理2小时以上；
或(B’)空气氧化除铁：保持pH值为4-5，温度80-85℃，用空气压缩机向步骤(A)获得的溶液中通入适量空气，反应1-2小时；同时为提高反应效率，按0.5g/L加入铜作为催化剂，并开动搅拌，在此操作条件下，经1-2h即可将溶液中1g/L左右的铁除至所要求的20mg/L以下。铁被除去的机理是Fe2+被空气均匀缓慢氧化为Fe3+，且被氧化的离子状态Fe3+最大的浓度始终保持不高于1g/L的状态，在此条件下，被氧化的Fe3+即生成所谓的针块矾沉淀此沉淀物易于过滤，同时还可以吸附除去滤液中部分的As、Sb、Ge。
(C)一段低温锌净化：在步骤(B)获得的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.0～1.2kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持50-60℃，处理0.5～1小时；
(D)二段高温锌净化：在一段锌净化处理后的溶液中添加锌粉，锌粉用量为1.0～1.2kg/m3处理液，并添加硫酸铜0.06kg/m3处理溶液，温度保持70-80℃，处理0.5～1.5小时；
(E)将二段净化后的溶液压滤，滤渣焙烧后，再冷却粉碎，用作水泥活性渣粉。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在步骤(B’)中，为提高反应效率，按0.5g/L加入铜作为催化剂，并开动搅拌。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，通过步骤(B)或(B’)，将处理溶液中1g/L左右的铁除至所要求的20mg/L以下。
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Denomination of invention: A Process for Comprehensive Recovery and Reuse of Acid Leaching Residue

Effective date of registration: 20230829

Granted publication date: 20170201

Pledgee: Hunan Luxi Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: HUNAN XINHAI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980054568

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