CN107475526A - 一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法，以高氯冶炼烟灰为原料，采用水洗‑氧化酸解‑电解工艺技术，制备锌片和氯化铵，包括以下步骤：（1）水洗高氯冶炼烟灰；（2）水洗液的净化；（3）氯化氨的制备；（4）水洗渣的浸出；（5）氨浸液中铜与锌的分离。本发明用水洗高氯冶炼烟灰，可降低浸出成本，采用四级逆流水洗，提高氯的浸出率，用氨浸出水洗渣，并控制体系的pH值，使铜和锌的浸出率高，而铅、镉等杂质留在残渣中，降低了后继氨浸液的除杂成本。

Description

一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法
技术领域
本发明涉及一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法。
背景技术
现有技术中，高氯冶炼烟灰，还没有综合利用的文献发表，本发明人用水洗高氯冶炼烟灰，降低了浸出成本，采用四级逆流水洗，提高了氯的浸出率，用氨浸出水洗渣，并控制体系的pH值，使铜和锌的浸出率高，而铅、镉等杂质留在残渣中，降低了后继氨浸液的除杂成本。有很好的利用和推广价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法，该方法用水洗高氯冶炼烟灰，可降低浸出成本，采用四级逆流水洗，提高氯的浸出率，用氨浸出水洗渣，并控制体系的pH值，使铜和锌的浸出率高，而铅、镉等杂质留在残渣中，降低了后继氨浸液的除杂成本。
本发明目的及解决的主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法，其特征在于：以高氯冶炼烟灰为原料，采用水洗-氧化酸解-电解工艺技术，制备锌片和氯化铵，包括以下步骤：
（1）水洗高氯冶炼烟灰：采用四级逆流搅拌水洗，在20～80℃下，按重量比为1～5：1将水与高氯冶炼烟灰混合，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1～6h后进行固液分离，得到水洗液和水洗渣；
（2）水洗液的净化：在20～60℃及搅拌状态下，向水洗液中加入浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气至水洗液的pH值达7.5～9.5，搅拌30～180min，过滤，得滤渣和高纯滤液；
（3）氯化氨的制备：先用盐酸将高纯滤液的pH值调至4.5～7.5，再向溶液中加入离子掩蔽剂，最后经减压蒸馏、冷凝、结晶，得到氯化铵产品；其中，离子掩蔽剂按每立方含氯液加入0.5～3 L；
（4）水洗渣的浸出：采用二级逆流浸出，在反应温度为20～90℃，液固重量比为1～6:1，用浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气将反应体系的pH值调节到10.0～13，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1～6h后进行固液分离，得到氨浸液和铅富集渣；
（5）氨浸液中铜与锌的分离：将步骤（2）得到的滤渣加入氨浸液中，并用浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气将滤渣溶解，以锌片为阳极板、铜片为阳极板，在电压为1.87～20.35V和电流为0.25～10.00A条件下电解，得到电解铜和电解锌。
所述步骤（3）中所述的离子掩蔽剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸铵、三氨乙基胺、马来海松酸、二巯基丙醇、二巯基丙磺酸钠、二巯丁二酸、双氢苯甘氨酸中的一种或一种以上。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明具有以下特点：
1、用水洗高氯冶炼烟灰，可降低浸出成本，采用四级逆流水洗，提高氯的浸出率。
2、用氨浸出水洗渣，并控制体系的pH值，提高铜和锌的浸出率，而铅、镉等杂质留在残渣中，降低了后继氨浸液的除杂成本。
3、整条工艺无三废排出：冷凝水返回作水洗高氯冶炼烟灰的用水；浸出残渣可作为电解铅的原料；电解产生的碱液作水洗渣的浸出剂。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法，其特征在于：以高氯冶炼烟灰为原料，采用水洗-氧化酸解-电解工艺技术，制备锌片和氯化铵，包括以下步骤：
（1）水洗高氯冶炼烟灰：采用四级逆流搅拌水洗，在20～80℃下，按重量比为1～5：1将水与高氯冶炼烟灰混合，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1～6h后进行固液分离，得到水洗液和水洗渣；
（2）水洗液的净化：在20～60℃及搅拌状态下，向水洗液中加入浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气至水洗液的pH值达7.5～9.5，搅拌30～180min，过滤，得滤渣和高纯滤液；
（3）氯化氨的制备：先用盐酸将高纯滤液的pH值调至4.5～7.5，再向溶液中加入离子掩蔽剂，最后经减压蒸馏、冷凝、结晶，得到氯化铵产品；其中，离子掩蔽剂按每立方含氯液加入0.5～3 L；
（4）水洗渣的浸出：采用二级逆流浸出，在反应温度为20～90℃，液固重量比为1～6:1，用浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气将反应体系的pH值调节到10.0～13，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1～6h后进行固液分离，得到氨浸液和铅富集渣；
（5）氨浸液中铜与锌的分离：将步骤（2）得到的滤渣加入氨浸液中，并用浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气将滤渣溶解，以锌片为阳极板、铜片为阳极板，在电压为1.87～20.35V和电流为0.25～10.00A条件下电解，得到电解铜和电解锌。
所述步骤（3）中所述的离子掩蔽剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸铵、三氨乙基胺、马来海松酸、二巯基丙醇、二巯基丙磺酸钠、二巯丁二酸、双氢苯甘氨酸中的一种或一种以上。
实施例1，包括以下步骤：
（1）水洗高氯冶炼烟灰：采用四级逆流搅拌水洗，在20℃下，按重量比为5：1将水与高氯冶炼烟灰混合，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1h后进行固液分离，得到水洗液和水洗渣，其中，氯的浸出率达99%以上，锌浸出率约为20%；
（2）水洗液的净化：在60℃及搅拌状态下，向水洗液中加入浓度为28wt%的氨水至水洗液的pH值达9.5，搅拌30min，过滤，得滤渣和高纯滤液，其中，水洗液中99%的锌进入滤渣中；
（3）氯化氨的制备：用盐酸将高纯滤液的pH值调至4.5，再向溶液中加入离子掩蔽剂，最后经减压蒸馏、冷凝、结晶，得到氯化铵产品；其中，离子掩蔽剂为二巯基丙醇，按每立方含氯液加入0.5 L；
（4）水洗渣的浸出：采用二级逆流浸出，在反应温度为20℃，液固重量比为6:1，用通入氨气将反应体系的pH值调节到13，在搅拌器中进行搅拌，搅拌6h后进行固液分离，得到氨浸液和铅富集渣，其中，锌和铜的浸出率均达98%以上；
（5）氨浸液中铜与锌的分离：将步骤（2）得到的滤渣加入氨浸液中，并用浓度为28wt%的氨水将滤渣溶解，以锌片为阳极板、铜片为阳极板，在电压为20.35V和电流为5.67A条件下电解，得到电解铜和电解锌。
实施例2，包括以下步骤：
（1）水洗高氯冶炼烟灰：采用四级逆流搅拌水洗，在80℃下，按重量比为1：1将水与高氯冶炼烟灰混合，在搅拌器中进行搅拌，搅拌6h后进行固液分离，得到水洗液和水洗渣，其中，氯的浸出率达99%以上，锌浸出率约为20%；
（2）水洗液的净化：在20℃及搅拌状态下，向水洗液中加入浓度为10wt%的氨水至水洗液的pH值达7.5，搅拌30min，过滤，得滤渣和高纯滤液，其中，水洗液中99%的锌进入滤渣中；
（3）氯化氨的制备：用盐酸将高纯滤液的pH值调至7.5，再向溶液中加入离子掩蔽剂，最后经减压蒸馏、冷凝、结晶，得到氯化铵产品；其中，离子掩蔽剂是浓度为10%的乙二胺四乙酸二钠溶液，按每立方含氯液加入3 L；
（4）水洗渣的浸出：采用二级逆流浸出，在反应温度为90℃，液固重量比为1:1，用浓度为10wt%的氨水将反应体系的pH值调节到10，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1h后进行固液分离，得到氨浸液和铅富集渣，其中，锌和铜的浸出率均达98%以上；
（5）氨浸液中铜与锌的分离：将步骤（2）得到的滤渣加入氨浸液中，并通入氨气将滤渣溶解，以锌片为阳极板、铜片为阳极板，在电压为1.87V和电流为0.25A条件下电解，得到电解铜和电解锌。
实施例3，包括以下步骤：
（1）水洗高氯冶炼烟灰：采用四级逆流搅拌水洗，在50℃下，按重量比为3：1将水与高氯冶炼烟灰混合，在搅拌器中进行搅拌，搅拌4h后进行固液分离，得到水洗液和水洗渣，其中，氯的浸出率达99%以上，锌浸出率约为20%；
（2）水洗液的净化：在40℃及搅拌状态下，向水洗液中通入氨气至水洗液的pH值达8.5，搅拌100min，过滤，得滤渣和高纯滤液，其中，水洗液中99%的锌进入滤渣中；
（3）氯化氨的制备：用盐酸将高纯滤液的pH值调至6.5，再向溶液中加入离子掩蔽剂，最后经减压蒸馏、冷凝、结晶，得到氯化铵产品；其中，离子掩蔽剂是浓度为10%的乙二胺四乙酸溶液，按每立方含氯液加入1 L；
（4）水洗渣的浸出：采用二级逆流浸出，在反应温度为60℃，液固重量比为4:1，用浓度为通入氨气将反应体系的pH值调节到11，在搅拌器中进行搅拌，搅拌4h后进行固液分离，得到氨浸液和铅富集渣，其中，锌和铜的浸出率均达98%以上；
（5）氨浸液中铜与锌的分离：将步骤（2）得到的滤渣加入氨浸液中，并通入氨气将滤渣溶解，以锌片为阳极板、铜片为阳极板，在电压为10.56V和电流为4.35A条件下电解，得到电解铜和电解锌。
综上，本发明具有以下特点：
1、用水洗高氯冶炼烟灰，可降低浸出成本，采用四级逆流水洗，提高氯的浸出率，达99%以上。
2、用氨浸出水洗渣，并控制体系的pH值，使铜和锌的浸出率达98%以上，而铅、镉等杂质留在残渣中，降低了后继氨浸液的除杂成本。
3、整条工艺无三废排出：冷凝水返回作水洗高氯冶炼烟灰的用水；浸出残渣可作为电解铅的原料；电解产生的碱液作水洗渣的浸出剂。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变换材质、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法，其特征在于：以高氯冶炼烟灰为原料，采用水洗-氧化酸解-电解工艺技术，制备锌片和氯化铵，包括以下步骤：
（1）水洗高氯冶炼烟灰：采用四级逆流搅拌水洗，在20～80℃下，按重量比为1～5：1将水与高氯冶炼烟灰混合，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1～6h后进行固液分离，得到水洗液和水洗渣；
（2）水洗液的净化：在20～60℃及搅拌状态下，向水洗液中加入浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气至水洗液的pH值达7.5～9.5，搅拌30～180min，过滤，得滤渣和高纯滤液；
（3）氯化氨的制备：先用盐酸将高纯滤液的pH值调至4.5～7.5，再向溶液中加入离子掩蔽剂，最后经减压蒸馏、冷凝、结晶，得到氯化铵产品；其中，离子掩蔽剂按每立方含氯液加入0.5～3 L；
（4）水洗渣的浸出：采用二级逆流浸出，在反应温度为20～90℃，液固重量比为1～6:1，用浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气将反应体系的pH值调节到10.0～13，在搅拌器中进行搅拌，搅拌1～6h后进行固液分离，得到氨浸液和铅富集渣；
（5）氨浸液中铜与锌的分离：将步骤（2）得到的滤渣加入氨浸液中，并用浓度为10～28wt%的氨水或通入氨气将滤渣溶解，以锌片为阳极板、铜片为阳极板，在电压为1.87～20.35V和电流为0.25～10.00A条件下电解，得到电解铜和电解锌。
2.根据权利要求1所述的一种利用高氯冶炼烟灰制备锌片和氯化铵的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的离子掩蔽剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸铵、三氨乙基胺、马来海松酸、二巯基丙醇、二巯基丙磺酸钠、二巯丁二酸、双氢苯甘氨酸中的一种或一种以上。
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