CN105018744B - 一种湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，属于湿法冶金技术领域。首先将湿法炼锌萃余液加入到反应釜中，向湿法炼锌萃余液中加入三价铁盐使Fe3+浓度大于1g/L，然后控制反应釜温度为160℃~220℃、氧分压为0.15MPa~0.8MPa条件下反应2~4h，即能获得脱除有机物的湿法炼锌萃余液。本方法采用O2为氧化剂，Fe3+的为催化剂，在高温条件下将萃余液中残留的有机物氧化分解，同时利用铁离子氧化形成的氢氧化铁和三氧化二铁沉淀物的吸附作用，除去溶液中残留的有机物，达到脱除萃取剂的目的，从根本上避免有机物对锌电积的潜在危害。

Description

一种湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法
技术领域
本发明涉及一种湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，属于湿法冶金技术领域。
背景技术
湿法炼锌工艺中锌、铟、镓和锗等有价金属综合回收过程产出萃余液，这些萃余液中残留的萃取剂和选矿药剂将引起电积过程的烧板现象，影响锌电积电流效率，严重的危害生产。因此，高效脱除萃余液中残留的有机物非常重要。
目前脱除萃余液中有机物的方法有：
（1）气浮法
气浮法是利用溶液中有机物的疏水性，向溶液中通入一定尺寸的气泡，使有机物吸附在大量的微细气泡上，借气泡本身的浮力而一同上浮。在液面上形成由气泡、水合有机物组成的三相泡沫层，将泡沫层与溶液本体分离，从而达到脱除有机物的目的。
（2）活性炭吸附
采用活性炭对吸附脱除萃余液中的有机物是一种常见方法，活性炭除去溶液中有机物的过程主要为物理吸附。活性炭的多孔结构提供了较大的表面积，对有机物有较强的吸附能力。吸附剂在达到穿透容量以后用蒸汽活化再生。如采用木质活性炭可以将铟生成萃余液中的萃取剂和残留的选矿药剂部分吸附除去。
（3）超声波破乳除油
超声波通过液体时，当声波负压半周期的声压值超过液体内部静压强是，存在于液体中的微小气泡就会迅速增大，相继而来的声波正压相中气泡又绝热压缩而崩灭，实现破乳。液体中的微小油滴在超声波的作用下与介质一起振动，但大小不同的例子具有不同的振动速度，油粒将相互碰撞、粘合、聚结，当粒子变大到不能随超声波振动，只能做无规则运动，继续碰撞、聚结，形成大颗粒油滴，上浮形成浮油。
（4）膜分离法
膜分离处理含油废水是一种常用的方法，并且逐步被应用到生产中。膜法分离油水过程中，不产生含油污泥，脱油效率较高。
上述方法都能部分脱除湿法炼锌萃余液中的有机物，各具优点，但存在的共同缺点是：不能将萃余液中残留的有机物彻底分解或完全脱除。因而，不能从根本上避免萃余液中残留有机物对锌电积带来的潜在危害。
专利申请号为“20140183824.7”的专利公开了一种粗铟萃余液的处理方法，该方法利用活性炭吸附除去萃余液中的煤油，并加入氧化剂使亚铁铁离子氧化并与砷离子形成砷酸铁脱除溶液中的砷，再加入氧化剂使二价锰离子氧化为二氧化锰，最后加入锌粉除去二价镉离子。该方法虽然可以除去萃余液中的煤油，并除去有害的砷离子和镉离子，但并不能有效除去溶液中残留的二(2-乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯等萃取剂及乙基黄药、脂肪酸、氧肟酸等选矿药剂，而这些残留的有机物的累积将对锌电积带来严重的危害。因此，开发一种能够除去萃余液中残留的二(2-乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯等萃取剂及乙基黄药、脂肪酸、氧肟酸等选矿药剂的方法成为需要解决的一个新的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法。本方法采用O2为氧化剂，Fe3+的为催化剂，在高温条件下将萃余液中残留的有机物氧化分解，同时利用铁离子氧化形成的氢氧化铁和三氧化二铁沉淀物的吸附作用，除去溶液中残留的有机物，达到脱除萃取剂的目的，从根本上避免有机物对锌电积的潜在危害，本发明通过以下技术方案实现。
一种湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，其具体步骤如下：首先将湿法炼锌萃余液加入到反应釜中，向湿法炼锌萃余液中加入三价铁盐使Fe3+浓度大于1g/L，然后控制反应釜温度为160℃~220℃、氧分压为0.15MPa~0.8MPa条件下反应2~4h，即能获得脱除有机物的湿法炼锌萃余液。
所述湿法炼锌萃余液为湿法炼锌工艺中溶剂萃取法综合回收锌、铟、镓、锗金属过程产出的萃余液，萃余液中含有的有机物为P204（中文名称为二(2-乙基己基)磷酸酯）和/或TBP萃取剂（中文名称为磷酸三丁酯）和乙基黄药、脂肪酸和氧肟酸的一种或几种选矿药剂。
所述三价铁盐为硫酸铁。
本发明通过控制溶液温度、氧分压和Fe3+浓度，利用氧气将Fe2+氧化为Fe3+，在Fe3+的催化和氧气的氧化双重作用下将萃取剂氧化分解，同时利用铁离子氧化形成的氢氧化铁和三氧化二铁沉淀物的吸附作用，除去溶液中残留的有机物，从而实现萃余液中有机物的高效去除。
本发明的有益效果是：（1）本方法采用O2为氧化剂，Fe3+的为催化剂，在高温条件下将萃余液中残留的有机物氧化分解，同时利用铁离子氧化形成的氢氧化铁和三氧化二铁沉淀物的吸附作用，除去溶液中残留的有机物，达到脱除萃取剂的目的，从根本上避免有机物对锌电积的潜在危害；（2）该方法不引入外来的杂质离子，操作简单，有机物脱除彻底，适宜工业化大规模应用，是一种高效的从湿法炼锌萃余液中去除萃取剂的方法。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
该湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，其具体步骤如下：首先将40L湿法炼锌萃余液（经气浮和活性炭吸附后，P204含量为35ppm，乙基黄药含量为10ppm，脂肪酸为5ppm，Fe3+0.2g/L，Fe2+15g/L，Zn76g/L）加入到反应釜中，向湿法炼锌萃余液中加入硫酸铁使Fe3+浓度为5g/L~8g/L，然后控制反应釜温度为160℃、通入氧气维持氧分压为0.8MPa条件下反应4h，即能获得脱除有机物的湿法炼锌萃余液。反应结束后湿法炼锌萃余液中P204含量为4.0ppm，乙基黄药含量为0.5ppm，脂肪酸小于0.5ppm。
实施例2
该湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，其具体步骤如下：首先将40L湿法炼锌萃余液（经气浮后P204含量为60ppm，乙基黄药含量为15ppm，Fe3+0.1g/L，Fe2+6g/L，Zn16.5g/L）加入到反应釜中，向湿法炼锌萃余液中加入硫酸铁使Fe3+浓度为1g/L~3g/L，，然后控制反应釜温度为185℃、通入氧气维持氧分压为0.15MPa条件下反应4h，即能获得脱除有机物的湿法炼锌萃余液。反应结束后湿法炼锌萃余液中P204含量为3.0ppm，乙基黄药含量为1.2ppm。
实施例3
该湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，其具体步骤如下：首先将40L湿法炼锌萃余液（经气浮后P204含量为37ppm，氧肟酸含量为25ppm，Fe3+0.08g/L，Fe2+12.7g/L，Zn65.9g/L）加入到反应釜中，向湿法炼锌萃余液中加入硫酸铁使Fe3+浓度为3g/L~6g/L，然后控制反应釜温度为205℃、通入氧气维持氧分压为0.4MPa条件下反应3h，即能获得脱除有机物的湿法炼锌萃余液。反应结束后湿法炼锌萃余液中P204含量为4.0ppm，氧肟酸小于1ppm。
实施例4
该湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，其具体步骤如下：首先将40L湿法炼锌萃余液（经气浮和活性炭吸附后，P204含量为62ppm，TBP（TBP中文名称为磷酸三丁脂）38ppm，乙基黄药含量为10ppm，氧肟酸含量为32ppm，Fe3+ 0.15g/L，Fe2+22.3g/L，Zn63.8g/L）加入到反应釜中，向湿法炼锌萃余液中加入硫酸铁使Fe3+浓度为2g/L~5g/L，然后控制反应釜温度为220℃、通入氧气维持氧分压为0.5MPa条件下反应2h，即能获得脱除有机物的湿法炼锌萃余液。反应结束后湿法炼锌萃余液中P204含量为2ppm，TBP含量为2ppm，氧肟酸含量小于1ppm。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，其特征在于具体步骤如下：首先将湿法炼锌萃余液加入到反应釜中，向湿法炼锌萃余液中加入三价铁盐使Fe3+浓度大于1g/L，然后控制反应釜温度为160℃~220℃、氧分压为0.15MPa~0.8MPa条件下反应2~4h，即能获得脱除有机物的湿法炼锌萃余液；
所述湿法炼锌萃余液为湿法炼锌工艺中溶剂萃取法综合回收锌、铟、镓、锗金属过程产出的萃余液，萃余液中含有的有机物为P204和/或TBP萃取剂和乙基黄药、脂肪酸和氧肟酸中的一种或几种选矿药剂。
2.根据权利要求1所述的湿法炼锌萃余液脱除有机物的方法，其特征在于：所述三价铁盐为硫酸铁。
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