CN108220598A - 一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法 - Google Patents

一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法 Download PDF

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董鹏
森维
张英杰
孙红燕
曾晓苑
韩丽娜
王丁
张呈旭
李冕
段建国
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Abstract

本发明公开一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，在搅拌条件下将氟沉淀剂加入到高氟硫酸锌溶液，温度25~90℃，反应时间0.5~2h；过滤得到除氟后液和沉淀渣；沉淀渣在搅拌条件下洗涤再生，再生渣返回循环利用；通过向硫酸锌溶液中加入氟沉淀剂，脱除溶液中的杂质氟，除氟效率高，除氟率达80%以上；沉淀渣洗涤再生后，返回循环利用，本发明效率高、成本低、工艺操作简单。

Description

一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法
技术领域
本发明涉及一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，属于锌湿法净化除杂技术领域。
背景技术
随着矿山资源存储量逐渐减少和国家对可持续发展和绿色发展的要求，国内部分锌湿法冶炼厂开始调整发展方向，集中处理各种高杂低品位氧化锌烟尘。这些高杂低品位氧化锌烟尘一般含杂质氟较高，为0.5~5%，采用传统碱洗工艺难以脱除达到生产要求，这些氟进入硫酸锌湿法系统，不断富集升高后会危害电解系统，降低电解电流效率，锌片难剥离，增加了劳动强度和生产成本。
在湿法炼锌过程中，氟对系统设备和环境都影响较大。氟含量达一定值后会使电解阴阳极消耗和作业环境恶化。在硫酸锌电积过程中，氟离子会破坏阴极铝板表面的氧化铝膜，使析出锌与铝板的新鲜表面形成锌铝合金，导致锌皮难于剥离，阴极铝板消耗增加，增加作业成本。
氟的去除方法主要有化学沉淀法、吸附法、混凝沉淀法、电化学法和膜分离法。化学沉淀法具有方法简单、处理方便、成本低、效果好的特点，是目前工业上广泛应用的方法。混凝沉降法一般只适用于含氟较低的溶液处理，若含氟量大，混凝剂使用量多，处理费用较大，产生污泥量多，具有药剂投加量少、处理量大、一次处理后可达国家排放标准的优点，适用于工业含氟废水的处理。吸附法仅适用于处理水量较小的情况，如饮用水的除氟处理。离子交换法费用高，且对废水水质要求严格，难于工业化应用；电凝聚法及反渗透法装置复杂，耗电量大，因此都极少采用。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有工业技术存在的问题，提出一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，该方法通过向高氟硫酸锌溶液中加入氟沉淀剂，脱除溶液中的杂质氟，除氟效率高，成本低。
本发明的目的通过以下手段来实现：
一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，具体包括如下步骤：
（1）取锌冶炼生产系统的高氟硫酸锌溶液，在搅拌条件下加入氟沉淀剂，温度25~90℃，搅拌反应时间0.5~2h；
（2）步骤（1）反应结束后，过滤得到除氟后液和沉淀渣；
（3）步骤（2）的沉淀渣在搅拌条件下洗涤再生，洗涤条件：加氢氧化钠或碳酸钠1~20g/L，温度40~90℃，反应时间0.5~2h；
（4）步骤（3）反应结束后，过滤得到洗涤液和再生渣，再生渣返回步骤（1）循环利用。
所述高氟硫酸锌溶液为生产系统的锌烟尘浸出液，含Zn100~160g/L，含氟100~1000mg/L。
所述氟沉淀剂为稀土元素的氧化物和/或氢氧化物，加入量为1~25g/L，稀土元素包括镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu）。
本发明的特点：通过向硫酸锌溶液中加入氟沉淀剂，脱除溶液中的杂质氟，除氟效率高，除氟率达80%以上；沉淀渣洗涤再生后，可返回循环利用。本发明效率高、成本低、工艺操作简单。
附图说明
附图1是本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
结合实例对本发明作进一步详细说明，但本发明不限于实施例。
实施例1
一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
（1）取锌冶炼生产系统的高氟硫酸锌溶液，其中Zn含量为100g/L，氟含量为180mg/L，在搅拌条件下加入氟沉淀剂镧和镨的氧化物（两种氧化物质量比1︰1），加入量为1g/L，温度25℃，搅拌反应时间2h；
（2）步骤（1）反应结束后，过滤得到除氟后液和沉淀渣，除氟后液含氟35mg/L，除氟率80.6%；
（3）步骤（2）的沉淀渣在搅拌条件下洗涤再生，洗涤条件：加氢氧化钠5g/L，温度90℃，搅拌反应时间0.5h；
（4）步骤（3）反应结束后，过滤得到洗涤液和再生渣，再生渣作为氟沉淀剂返回步骤（1）循环利用。
实施例2
一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，具体包括如下步骤：
（1）取锌冶炼生产系统的高氟硫酸锌溶液，其中Zn含量为150g/L，氟含量为1000mg/L，在搅拌条件下加入氟沉淀剂铕和镧的氢氧化物（两种氢氧化物质量比1︰2），加入量为21g/L，温度90℃，搅拌反应时间1h；
（2）步骤（1）反应结束后，过滤得到除氟后液和沉淀渣，除氟后液含氟98mg/L，除氟率90.2%；
（3）步骤（2）的沉淀渣在搅拌条件下洗涤再生，洗涤条件：加碳酸钠20g/L，温度50℃，搅拌反应时间1h；
（4）步骤（3）反应结束后，过滤得到洗涤液和再生渣，再生渣作为氟沉淀剂返回步骤（1）循环利用。
实施例3
一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，具体包括如下步骤：
（1）取锌冶炼生产系统的高氟硫酸锌溶液，其中Zn含量为160g/L，氟含量为100mg/L，在搅拌条件下加入氟沉淀剂钇的氢氧化物，加入量为25g/L，温度80℃，搅拌反应时间0.5h；
（2）步骤（1）反应结束后，过滤得到除氟后液和沉淀渣，除氟后液含氟12.5mg/L，除氟率87.5%；
（3）步骤（2）的沉淀渣在搅拌条件下洗涤再生，洗涤条件：加碳酸钠1g/L，温度40℃，搅拌反应时间2h；
（4）步骤（3）反应结束后，过滤得到洗涤液和再生渣，再生渣作为氟沉淀剂返回步骤（1）循环利用。

Claims (3)

1.一种脱除硫酸锌溶液中氟的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）取锌冶炼生产系统的高氟硫酸锌溶液，在搅拌条件下加入氟沉淀剂，温度25~90℃，搅拌反应时间0.5~2h；
（2）步骤（1）反应结束后，过滤得到除氟后液和沉淀渣；
（3）步骤（2）的沉淀渣在搅拌条件下洗涤再生，洗涤条件：加氢氧化钠或碳酸钠1~20g/L，温度40~90℃，反应时间0.5~2h；
（4）步骤（3）反应结束后，过滤得到洗涤液和再生渣，再生渣返回步骤（1）循环利用。
2.根据权利要求1所述脱除硫酸锌溶液中氟的方法，其特征在于，所述高氟硫酸锌溶液含Zn100~160g/L，含氟100~1000mg/L。
3.根据权利要求1所述脱除硫酸锌溶液中氟的方法，其特征在于，所述氟沉淀剂为稀土元素的氧化物和/或氢氧化物，加入量为1~25g/L。
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