CN109055749A - 一种锌氧压浸出溶液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锌氧压浸出溶液的处理方法，向所述的锌氧压浸出溶液中加入中和沉淀物，反应，直至溶液pH值为4‑5，获得中和后溶液和石膏渣；水洗石膏渣，获得洗水；将部分中和后溶液和洗水混合，获得混合液，然后向混合液中加入石灰，反应，直至混合液pH值为7‑8，获得中和沉淀物；其中，所述中和沉淀物包含CaSO4和锌的氢氧化物。本发明中，中和剂（锌的氢氧化物）为自循环，无需向生产系统额外添加含锌物料，用作锌的氢氧化物中和剂的锌量大约为主生产系统锌量的10%。石膏渣含锌量大大减少，所需石灰量少。利用石灰与中和后溶液、洗水混合制备中和沉淀物，解决了洗水中锌富集回收的问题。

Description

一种锌氧压浸出溶液的处理方法
技术领域
本发明涉及一种锌氧压浸出溶液的处理方法，属于湿法冶金领域。
背景技术
硫化锌精矿氧压浸出产生的溶液含酸一般较高，均需要中和多余酸后才能进入下一工序，目前生产中使用的中和剂一般分为两种类型，一类为锌焙砂或氧化锌，另一类为石灰。采用锌焙砂或氧化锌作为中和剂的优势是中和后产生的中和渣不外排，可返回高压釜浸出或送火法处理回收锌，采用此工艺锌可得到有效回收，但也有缺陷，即需建设配套的锌焙砂或氧化锌生产单元，或者通过外购，也将增加建设投资或生产成本。由于氧化锌物料中含氟氯较高，即使采用火法或湿法对氧化锌进行脱氟氯处理，也难以保证氧化锌作为中和剂时不带入氟氯离子，而锌冶炼过程中氟氯离子的增加会引起锌电解的烧板。采用石灰作为中和剂，则产生大量中和石膏渣造成锌的损失。
针对目前锌氧压浸出溶液中和剂存在的问题，亟待开发出新的锌氧压浸出溶液处理方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种锌氧压浸出溶液的处理方法，以降低石灰用量、渣产生量，降低锌损失。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种锌氧压浸出溶液的处理方法，包括如下步骤：
向所述的锌氧压浸出溶液中加入中和沉淀物，反应，直至溶液pH值为4-5，获得中和后溶液和石膏渣；
水洗石膏渣，获得洗水；
将部分中和后溶液和洗水混合，获得混合液，然后向混合液中加入石灰，反应，直至混合液pH值为7-8，获得中和沉淀物；
其中，所述中和沉淀物包含CaSO4和锌的氢氧化物。
本发明中，将含有锌的氢氧化物的中和沉淀物与锌氧压浸出溶液混合，进行中和反应，通过终点pH值的控制，可准确控制中和沉淀物的加入量，避免产生过多的渣相，减少渣夹带锌而造成的锌损失，易水洗回收锌。现有的处理方法中，通过缓慢加入混合均匀的石灰浆或锌焙砂粉末，在采用石灰浆或锌焙砂中和的过程中，部分石灰或锌焙砂未反应完全，石灰浆或锌焙砂用量较之理论量大幅度增大，中和工序完成后所得中和渣量大，渣中锌夹带量大，且难以通过冲洗等手段回收锌。
将中和后溶液和洗水混合并与石灰反应，制备中和沉淀物，其中，中和后溶液的加入可弥补洗水中Zn2+含量的不足，通过终点pH值的控制，可准确控制石灰用量，避免石灰加入量过大；另外，在获得锌的氢氧化物的同时，实现洗水中低浓度Zn2+的有效富集，解决洗水的后处理问题。
一般地，混合液与石灰反应时，会生成石膏，与锌的氢氧化物一起沉淀。对于该部分石膏，可通过预处理从中和沉淀物中分离，然后将中和沉淀物投入锌氧压浸出溶液的中和处理；也可在不分离该部分石膏的情况下，直接将中和沉淀物投入锌氧压浸出溶液的中和处理中。
进一步地，锌氧压浸出溶液由硫化锌精矿通过氧压浸出获得。所述氧压浸出可采用常规氧压浸出工艺。
所述锌氧压浸出溶液中Zn2+的浓度为140-180g/L，一般为150-170g/L，优选为155-165g/L，H2SO4的浓度为7-13g/L，一般为8-12g/L，优选为9-11g/L。
所述锌氧压浸出溶液与中和沉淀物的反应温度为65-90℃，优选为70-80℃。
所述锌氧压浸出溶液与中和沉淀物的反应时间为2-4h，优选为3-3.5h。
通过反应温度和/或反应时间的合理控制，可加快锌氧压浸出溶液与中和沉淀物的反应进程，尽可能多地使得锌的氢氧化物溶解于溶液中，提升反应完全度，降低锌损失。
在本发明的一些实施例中，中和沉淀物的加入方式可以为逐渐添加，也可以称取所需总量后，一次性加入。
所述洗水中Zn2+浓度为35-50g/L，优选为40-45g/L，H2SO4浓度为3.5-4.5g/L，优选为3.8-4.2g/L。
所述混合液中，锌氧压浸出溶液和洗水的体积比为1:3-4。具体地，两者比例可根据实际情况调整。
所述混合液与石灰的反应温度为40-65℃，一般为50-60℃，优选为53-58℃。
所述混合液与石灰的反应时间为1-3h，一般为1.2-2.3h，优选为1.5-2h。
通过反应温度和/或反应时间的合理调控，可加快混合液与石灰的反应进程，并促使锌的氢氧化物的生成。
在本发明的一些实施方式中，石灰的加入方式可以为逐渐添加，也可以称取所需石灰总量后，一次性加入。
所述锌的氢氧化物为碱式硫酸锌和氢氧化锌。
所述中和后溶液中Zn2+的浓度为140-180g/L。进一步地，中和后溶液pH值为4-5。
本发明中产生的石膏渣可外售或堆存；获得的中和后溶液可送除铁、净化、电解、熔铸等工序，最终获得锌锭。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明中，中和剂（锌的氢氧化物）为自循环，无需向生产系统额外添加含锌物料，用作锌的氢氧化物中和剂的锌量大约为主生产系统锌量的10%。
（2）石膏渣含锌量大大减少，由于制备锌的氢氧化物所需中和后溶液量少，大约为主生产系统溶液量5%。因此中和沉淀制备锌氢氧化物所需石灰量少。
（3）利用石灰与中和后溶液、洗水混合制备中和沉淀物，解决了洗水中锌富集回收的问题。
附图说明
图1是本发明的一种锌氧压浸出溶液的处理方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例中，锌氧压浸出溶液的处理方法为：取中和后的锌氧压浸出溶液1L（Zn2+：160g/L），洗水3.5L（Zn2+：40g/L，H2SO4：4g/L），加入石灰0.36kg（CaO90%），控制反应温度60℃，反应时间2h，终点pH=8，产出中和沉淀物2.45L，将2.45L中和沉淀物，加入到24L锌氧压浸出溶液中（Zn2+：160g/L，H2SO4：10g/L），控制反应温度80℃，反应时间3.5h，终点pH=4，得到合格的中和后溶液（Zn2+：160g/L），产出石膏渣0.56kg（Zn含量为 0.3wt%）。
实施例2
本实施例中，锌氧压浸出溶液的处理方法为：取中和后的锌氧压浸出溶液1L（Zn2+：160g/L），洗水3.5L（Zn2+：40g/L，H2SO4：4g/L），加入石灰0.4kg（CaO90%），控制反应温度50℃，反应时间1.5h，终点pH=7，产出中和沉淀物2.4L，将2.4L中和沉淀物，加入到24L锌氧压浸出溶液中（Zn2+：160g/L，H2SO4：10g/L），控制反应温度70℃，反应时间3h，终点pH=5，得到合格的中和后溶液（Zn2+：160g/L），产出石膏渣0.6kg（Zn含量为 0.4wt%）。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种锌氧压浸出溶液的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
向锌氧压浸出溶液中加入中和沉淀物，反应，直至溶液pH值为4-5，获得中和后溶液和石膏渣；
水洗石膏渣，获得洗水；
将部分中和后溶液和洗水混合，获得混合液，然后向混合液中加入石灰，反应，直至混合液pH值为7-8，获得中和沉淀物；
其中，所述中和沉淀物包含CaSO4和锌的氢氧化物。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述锌氧压浸出溶液中Zn2+的浓度为140-180g/L，H2SO4的浓度为7-13g/L。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述锌氧压浸出溶液与中和沉淀物的反应温度为65-90℃。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述锌氧压浸出溶液与中和沉淀物的反应时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述洗水中Zn2+浓度为35-50g/L，H2SO4浓度为3.5-4.5g/L。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述混合液中，中和后溶液和洗水的体积比为1:3-4。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述混合液与石灰的反应温度为40-65℃。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述混合液与石灰的反应时间为1-3h。
9.根据权利要求1-8任一项所述的处理方法，其特征在于，所述锌的氢氧化物为碱式硫酸锌和氢氧化锌。
10.根据权利要求1-8任一项所述的处理方法，其特征在于，所述中和后溶液中Zn2+的浓度为140-180g/L，pH值为4-5。
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