CN108251643A - 一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，属于冶金和化工领域，所述的氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲具体步骤为：1）硫酸锌溶液冷却；2）硫酸锌溶液加氧雾化；3）雾化后的硫酸锌溶液在加压设备充分与氧和臭氧反应；4）保持加压反应器的溶液循环；（5）反应后溶液进行沉降（或直接过滤）后上清液即得到合格的硫酸锌溶液。本发明利用在加压环境下，溶液在雾化（细粒）条件与氧和臭氧充分接触，实现湿法锌冶金过程硫酸锌溶液中微量硒和碲的脱除，与现有技术相比，本发明的有益效果是作业时间短，净化过程不带入其它杂质，能够提高硫酸锌溶液的质量，溶液质量稳，过程自动化程度高，生产成本低。
Description
技术领域
本发明属于冶金化工技术领域，具体地说，涉及一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法。
背景技术
在湿法锌冶金过程中，溶液中的硒和碲含量过高会影响溶液净化电解生产过程，造成电解电流效率降低、直流能耗增加，产品质量下降，整体生产成本增加。现有的公知方法有锌粉置换还原法、加入吸附剂或其它添加剂处理，锌粉，吸附剂或添加剂难于将溶液中硒和碲脱除到1.5mg/L以内，且添加剂综合回收难度大，整体生产成本高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，利用在加压环境下对硫酸锌溶液进行净化，作业时间短，过程自动化程度高，所需场地小，在有效的降低人工劳动强度的同时实现高效净化。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，具体步骤为：
1）将硫酸锌溶液通过冷却装置将硫酸溶液温度控制到80℃以内；
2）将温度在80℃以内的硫酸锌溶液用富氧空气雾化，使溶液分散成颗粒状和细线状加入加压反应器内；
3) 雾化后的硫酸锌溶液在加压反应器充分与氧和臭氧反应；
4）控制压力反应器内的压力0.01-0.1MPa；出口溶液50-80℃之间，保持加压反应器内的氧气和溶液循环，控制反应时间为30-60分钟。
其中，所述硫酸锌溶液的pH值为4.0-5.4。
在步骤2）中，硫酸锌溶液使用含氧22-85%、臭氧0.5-10%的气体进行雾化和反应。
在步骤3）中，硫酸锌溶液经雾化后体积在加超反应器中增加3-300倍。
在步骤4）中，溶液雾化成细粒状态在超重力场发生器内与氧气和臭氧充分接触，促使硫酸锌溶液中硒和碲低价态离子氧化成高价态发生水解反应从溶液中析出，从而实现湿法锌冶金过程硫酸锌溶液中硒和碲进一步脱除。
在步骤4）中，溶液雾化成细粒状态与氧气、臭氧充分接触，其反应过程是气-液和气-汽反应。
本发明的有益效果：本发明利用在加压环境下，增加臭氧和氧气在溶液中的溶解度，提高氧气效率；在溶液在雾化（细粒）过程中，富氧空气中的氧和部分臭氧与细小液滴充分接触快速发生氧化反应；通过加压反应内气体和溶液雾化循环，高效利用余氧和臭氧，促使硫酸锌溶液中有硒和碲的低价态离子氧化成高价态以生水解反应从溶液中析出，从而实现湿法锌冶金过程硫酸锌溶液中硒和碲进一步脱除。与现有技术相比，本发明的有益效果是作业时间短，自动化程度高，生产成本低，溶液质量稳定。
附图说明
图1为硫酸锌溶液中有机物脱除的工艺流程图。
具体实施方式
一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，具体步骤为：
1）将pH值为4.0-5.4的硫酸锌溶液通过降温装置将硫酸溶液温度降低到80℃以内；
2）将80℃以内的硫酸锌溶液雾化：硫酸锌溶液使用富氧（O2：22-85%、O3：0.5-10%）空气混合部分臭氧进行雾化，使溶液分散成颗粒状和细线状加入加压反应器内；
3) 雾化后的硫酸锌溶液在加压设备内充分与氧和臭氧反应；
4）控制加压设备的压力0.01-0.10 MPa；出口溶液50-80℃之间，保持加压反应器的气体和溶液循环，控制反应时间为10-60分钟；溶液在雾化成细粒状态在加压反应器内与氧充和臭氧分接触，加压设备内溶液与底部通入的富氧（O2：22-85%、O3：0.5-10%）空气充分反应，促使硫酸锌溶液中硒和碲的低价态离子氧化成高价态以发水解反应从溶液中析出，从而实现湿法锌冶金过程硫酸锌溶液中硒和碲脱除。
实施例1
将焙烧矿中性浸出的硫酸锌溶液（pH：5.2）1000 ml降温到80℃，使用富氧（O2：25%、O3：0.8 %）空气雾化加入到3000 ml的加压釜中，保持压力0.02 MPa、加压反应器的内气体循环、溶液循环雾化，时间10 min，臭氧用量0.03g/L，雾化气体氧含量25%，硫酸锌溶液硒由2.62mg/L降低到0.98mg/L；溶液中碲由3.42 mg/L降低到1.26mg/L。
实施例2
将焙烧矿中性浸出的硫酸锌溶液（pH：4.8）1000 ml降温到70℃，使用富氧（O2：42%、O3：1.0 %）空气雾化加入到3000 ml的加压釜中，保持压力0.04 MPa、加压反应器的内气体循环、溶液循环雾化，时间20 min，臭氧用量0.04g/L，雾化气体氧含量42%，硫酸锌溶液硒由2.86mg/L降低到0.92mg/L；溶液中碲由3.94 mg/L降低到1.06mg/L。
实施例3
将氧化锌烟尘酸性浸出硫酸锌溶液除铁后（pH：4.5）1000 ml降温到60℃，使用富氧（O2：56%、O3：1.5 %）空气雾化加入到3000 ml的加压釜中，保持压力0.08 MPa、加压反应器的内气体循环、溶液循环雾化，时间30min，臭氧用量0.06g/L，雾化气体氧含量56%，硫酸锌溶液硒由4.23mg/L降低到1.07mg/L；溶液中碲由5.12 mg/L降低到1.43mg/L。
实施例4
将净化后硫酸锌溶液（pH：5.4）1000ml降温到50℃，使用富氧（O2：82%、O3：2.0 %）空气雾加入到3000ml的超加压釜中，保持压力0.1 MPa、加压反应器的内气体循环、溶液循环雾化，时间60min，臭氧用量0.1g/L，雾化气体氧含量82%，硫酸锌溶液硒由2.26mg/L降低到0.62mg/L；溶液中碲由2.86 mg/L降低到0.92mg/L。
本发明利用在雾化加压环境下，使溶液形汽态，同时增加气体在溶液中的溶解度，强化气－液、气－汽反应，在过雾化作用时巨大的剪切力将液体撕裂成微米甚至纳米级的液膜、液丝和液滴，产生巨大的、快速更新的相界面，使相间传质速率比传统气-液提高。因此在加压条件下，溶液在雾化（细粒）条件与氧和臭氧充分接触，加超重力场发生器内氧气进行循环，使硫酸锌溶液中的硒和碲的低价态离子氧化成高价态以生水解反应从溶液中析出，从而实现湿法锌冶金过程硫酸锌溶液中硒和碲脱除，实现湿法锌冶金过程硫酸锌溶液中硒和磅的脱除，与现有技术相比，本发明的有益效果是作业时间短，生产成本低，溶液质量稳定。
最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法,其特征在于，具体步骤为：
1）将硫酸锌溶液通过冷却装置将硫酸溶液温度控制到80℃以内；
2）将温度在80℃以内的硫酸锌溶液用富氧空气雾化，使溶液分散成颗粒状和细线状加入加压反应器内；
3) 雾化后的硫酸锌溶液在加压反应器充分与氧和臭氧反应；
4）控制压力反应器内的压力0.01-0.1MPa；出口溶液50-80℃之间，保持加压反应器内的氧气和溶液循环，控制反应时间为30-60分钟。
2.根据权利要求1所述的一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，其特征在于：所述硫酸锌溶液的pH值为4.0-5.4。
3.根据权利要求1所述的一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，其特征在于：在步骤2）中，硫酸锌溶液使用含氧22-85%、臭氧0.5-10%的气体进行雾化和反应。
4.根据权利要求1所述的一种氧化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，其特征在于：在步骤3）中，硫酸锌溶液经雾化后体积在加超反应器中增加3-300倍。
5.根据权利要求1所述的一种化法脱除硫酸锌溶液中微量硒和碲的方法，其特征在于：在步骤4）中，溶液雾化成细粒状态与氧气、臭氧充分接触，其反应过程是气-液和气-汽反应。
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| GR01 | Patent grant | ||
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