CN109385524A - 一种锌焙砂的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锌焙砂的提取方法，具体包括以下步骤：S1、制酸：首先，将约300℃的二氧化硫烟气从顶部进入湍冲塔，与循环液逆流接触，去除烟气中的尘、砷、氟等杂质；然后，出湍冲塔烟气入冷却塔，与经过稀酸板式换热器降温后的循环液逆向接触，使烟气进一步除尘降温，然后除雾进入干燥塔；然后，净化后的二氧化硫烟气进入干燥塔，与塔顶喷淋下来的93％酸逆流接触，出塔烟气进行干燥，干燥后的二氧化硫烟气经鼓风机升压后送往转化器，控制二氧化硫的浓度，通过调节各触媒层温度，使得二氧化硫转化生成三氧化硫烟气。本发明一种锌焙砂的提取方法，区别于传统制造工艺，将各部分产生的物质合理利用，降低污染和成本，使得制锌产业可持续发展。
Description
技术领域
发明涉及锌焙砂提取技术领域，具体为一种锌焙砂的提取方法。
背景技术
湿法锌冶炼浸出过程，是以稀硫酸溶液(主要是锌电解过程中产生的废电解液)做溶剂，将含焙砂中的锌及有价金属溶解进入溶液的过程，原料焙砂中除锌外，一般含有铁、铜、镉、钴、砷、锑、镍、锗及稀有金属元素。在浸出过程中，除锌进入溶液外，其它金属元素也不同程度地溶解而随锌一起进入溶液。这些杂质会对锌电积过程产生不良影响，因此在送电解以前必须把有害杂质尽可能除去。浸出过程的目的就是将原料中锌尽可能完全溶解进入溶液中，并在浸出终了阶段采取措施，除去部分铁，砷、锑、硅及锗等有害杂质，同时得到沉降速度快、过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。热酸浸出工艺的浸出率高，可获得含锌、铟低的铅银渣，但铁矾渣含有可溶离子，易造成环境污染。
发明内容
发明的目的在于提供一种锌焙砂的提取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种锌焙砂的提取方法，具体包括以下步骤：
S1、制酸：首先，将约300℃的二氧化硫烟气从顶部进入湍冲塔，与循环液逆流接触，去除烟气中的尘、砷、氟等杂质；然后，出湍冲塔烟气入冷却塔，与经过稀酸板式换热器降温后的循环液逆向接触，使烟气进一步除尘降温，然后除雾进入干燥塔；然后，净化后的二氧化硫烟气进入干燥塔，与塔顶喷淋下来的93％酸逆流接触，出塔烟气进行干燥，干燥后的二氧化硫烟气经鼓风机升压后送往转化器，控制二氧化硫的浓度，通过调节各触媒层温度，使得二氧化硫转化生成三氧化硫烟气；最后，将净化后的烟气用93％的硫酸干燥除水，送往转化工序，采用98.3％的硫酸吸收转化工序来的三氧化硫烟气，产出合格成品酸；
S2、中性浸出：首先，选取连续的几个中浸反应槽，在第一中浸反应槽中加入废电解液、锰矿粉及混合液构成氧化液；然后，第一中浸反应槽中的氧化液流入第二中浸反应槽中，同时锌焙砂经送料装置加入到第二中浸反应槽中进行反应，并用步骤1中产生的硫酸调节溶液酸碱性；然后，反应后的液体流入第三中浸反应槽中进行固液分离，进入第四中浸反应槽的中上清液送入净液车间，底流送入下一工序的反应槽；
S3、中和：首先，选取连续的几个中和反应槽，步骤2中产生的底流流入第一中和反应槽中，根据需要适当加入锌焙砂，控制中和终点酸度；然后，矿浆流入第二中和反应槽并进行固液分离，上清液送入沉矾槽，底流送入下一工序反应槽；
S4、高温高酸浸出：首先，选取几个连续的反应槽，将中和过的底流、废电解液和浓硫酸加入至第一高浸反应槽中，进行高温高酸反应，控制酸度及温度；然后，将反应过后的矿浆进行固液分离，上清液送入第一中和反应槽中，底流进行过滤排放；
S5、沉矾除铁：在沉矾槽的反应过程中不断加入沉矾剂和中和剂，将反应过后的浓密机液固液分离，上清液送入第一中浸反应槽，矿浆及铁杂质经过滤后排放。
优选的，步骤1中所述约300℃的二氧化硫烟气是由锌精矿中的硫氧化物经焙烧转化得来，用于制取浓度为98％的硫酸。
优选的，步骤2中所述第二中浸反应槽出液口的溶液PH值控制在3.5-4之间，所述第四中浸反应槽出液溶液口的PH值控制在5.2-5.4之间，所述混合液包括步骤5中产生的上清液。
优选的，步骤3中所述第二中和反应槽中中和终点酸度为5-15g/L。
优选的，步骤4中所述第一高浸反应槽的溶液温度控制在90℃以上且终点酸度大于30g/L。
优选的，步骤5中所述上清液中铁的含量小于5g/L，所述矿浆及铁杂质以固体渣形式排放，所述沉矾剂和中和剂均采用碳铵。
与现有技术相比，发明的有益效果是：
1、由焙烧工序产生的二氧化硫经过回收处理再次利用，避免了污染环境的危害，由制酸工序制得的酸可根据实际需要的情况调整浓度，方便不同工序的实用，降低了尾气回收处理系统的压力，也降低了生产成本。
2、中浸及后续的中和、高温高酸浸出和沉矾除铁工序中的部分溶液循环使用，沉矾除铁工序中的上清液送入第一中浸反应槽重复利用，高温高酸浸出工序上清液送入第一中和反应槽中重复利用，中和反应中的上清液送入沉矾槽中进行处理，处理后同样送入第一中浸反应槽重复利用，从而实现物料的循环利用，节省材料降低成本。
3、沉矾除铁工序由于去除溶液中过量的铁，通过碳铵与其进行反应，生成三价铁，再进行沉降，最后以固体渣形式排放，使得处理效果更好，安全排放。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
发明提供一种技术方案：一种锌焙砂的提取方法，具体包括以下步骤：
S1、制酸：首先，将约300℃的二氧化硫烟气从顶部进入湍冲塔，与循环液逆流接触，去除烟气中的尘、砷、氟等杂质；然后，出湍冲塔烟气入冷却塔，与经过稀酸板式换热器降温后的循环液逆向接触，使烟气进一步除尘降温，然后除雾进入干燥塔；然后，净化后的二氧化硫烟气进入干燥塔，与塔顶喷淋下来的93％酸逆流接触，出塔烟气进行干燥，干燥后的二氧化硫烟气经鼓风机升压后送往转化器，控制二氧化硫的浓度，通过调节各触媒层温度，使得二氧化硫转化生成三氧化硫烟气；最后，将净化后的烟气用93％的硫酸干燥除水，送往转化工序，采用98.3％的硫酸吸收转化工序来的三氧化硫烟气，产出合格成品酸。
S2、中性浸出：首先，选取连续的几个中浸反应槽，在第一中浸反应槽中加入废电解液、锰矿粉及混合液构成氧化液；然后，第一中浸反应槽中的氧化液流入第二中浸反应槽中，同时锌焙砂经送料装置加入到第二中浸反应槽中进行反应，并用步骤1中产生的硫酸调节溶液酸碱性；然后，反应后的液体流入第三中浸反应槽中进行固液分离，进入第四中浸反应槽的中上清液送入净液车间，底流送入下一工序的反应槽。
S3、中和：首先，选取连续的几个中和反应槽，步骤2中产生的底流流入第一中和反应槽中，根据需要适当加入锌焙砂，控制中和终点酸度；然后，矿浆流入第二中和反应槽并进行固液分离，上清液送入沉矾槽，底流送入下一工序反应槽。
S4、高温高酸浸出：首先，选取几个连续的反应槽，将中和过的底流、废电解液和浓硫酸加入至第一高浸反应槽中，进行高温高酸反应，控制酸度及温度；然后，将反应过后的矿浆进行固液分离，上清液送入第一中和反应槽中，底流进行过滤排放。
S5、沉矾除铁：在沉矾槽的反应过程中不断加入沉矾剂和中和剂，将反应过后的浓密机液固液分离，上清液送入第一中浸反应槽，矿浆及铁杂质经过滤后排放。
步骤1中所述约300℃的二氧化硫烟气是由锌精矿中的硫氧化物经焙烧转化得来，用于制取浓度为98％的硫酸。
步骤2中所述第二中浸反应槽出液口的溶液PH值控制在3.5-4之间，所述第四中浸反应槽出液溶液口的PH值控制在5.2-5.4之间，所述混合液包括步骤5中产生的上清液。
步骤3中所述第二中和反应槽中中和终点酸度为5-15g/L。
步骤4中所述第一高浸反应槽的溶液温度控制在90℃以上且终点酸度大于30g/L。
步骤5中所述上清液中铁的含量小于5g/L，所述矿浆及铁杂质以固体渣形式排放，所述沉矾剂和中和剂均采用碳铵。
工作原理：首先，焙烧产生的二氧化硫烟气进入湍冲塔，去除烟气中的杂质，再进入冷却塔进行降温，使得出塔后的二氧化硫气体温度≤45℃，进入除雾干燥塔去除二氧化硫中的水汽，出塔后控制含酸雾≤0.005g/Nm3，再次进行干燥，并使得出塔后的烟气含水达到0.1g/m3，干燥后的二氧化硫送入转化器在催化剂的作用下将二氧化硫转化为三氧化硫，三氧化硫烟气经浓硫酸干燥后再用硫酸进行吸收，转化为98％浓度的硫酸或93％浓度的硫酸。
在第一中浸反应槽中调配由废电解液、锰矿粉及混合液等构成的氧化液，调好的氧化液进入第二中浸反应槽中，并与加入的焙砂进行反应通过上步工序制得的酸对反应溶液进行PH值调控，使得第二中浸反应槽出液口的溶液PH值控制在3.5-4之间，最大程度浸出锌，反应后的矿浆进行固液分离，中上清液送入净液车间，底流送入到第一中和反应槽中，此时需适当加入锌焙砂调节酸碱性，控制第二中和反应槽中中和终点酸度为5-15g/L，完成反应后进行固液分离，上清液送入沉矾槽，底流送入第一高浸反应槽中进行高温高酸反应，控制第一高浸反应槽的溶液温度控制在90℃以上且终点酸度大于30g/L，再将反应完成的矿浆进行固液分离，上清液送入第一中和反应槽中重复利用，底流进行过滤排放，完成锌的提取。
去除沉矾槽中铁需加入碳酸氢铵或碳酸氢钠或两者都加入，生成不溶的黄钾铁矾沉淀，经液固分离除铁。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种锌焙砂的提取方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、制酸：首先，将约300℃的二氧化硫烟气从顶部进入湍冲塔，与循环液逆流接触，去除烟气中的尘、砷、氟等杂质；然后，出湍冲塔烟气入冷却塔，与经过稀酸板式换热器降温后的循环液逆向接触，使烟气进一步除尘降温，然后除雾进入干燥塔；然后，净化后的二氧化硫烟气进入干燥塔，与塔顶喷淋下来的93％酸逆流接触，出塔烟气进行干燥，干燥后的二氧化硫烟气经鼓风机升压后送往转化器，控制二氧化硫的浓度，通过调节各触媒层温度，使得二氧化硫转化生成三氧化硫烟气；最后，将净化后的烟气用93％的硫酸干燥除水，送往转化工序，采用98.3％的硫酸吸收转化工序来的三氧化硫烟气，产出合格成品酸；
S2、中性浸出：首先，选取连续的几个中浸反应槽，在第一中浸反应槽中加入废电解液、锰矿粉及混合液构成氧化液；然后，第一中浸反应槽中的氧化液流入第二中浸反应槽中，同时锌焙砂经送料装置加入到第二中浸反应槽中进行反应，并用步骤1中产生的硫酸调节溶液酸碱性；然后，反应后的液体流入第三中浸反应槽中进行固液分离，进入第四中浸反应槽的中上清液送入净液车间，底流送入下一工序的反应槽；
S3、中和：首先，选取连续的几个中和反应槽，步骤2中产生的底流流入第一中和反应槽中，根据需要适当加入锌焙砂，控制中和终点酸度；然后，矿浆流入第二中和反应槽并进行固液分离，上清液送入沉矾槽，底流送入下一工序反应槽；
S4、高温高酸浸出：首先，选取几个连续的反应槽，将中和过的底流、废电解液和浓硫酸加入至第一高浸反应槽中，进行高温高酸反应，控制酸度及温度；然后，将反应过后的矿浆进行固液分离，上清液送入第一中和反应槽中，底流进行过滤排放；
S5、沉矾除铁：在沉矾槽的反应过程中不断加入沉矾剂和中和剂，将反应过后的浓密机液固液分离，上清液送入第一中浸反应槽，矿浆及铁杂质经过滤后排放。
2.如权利要求1所述的一种锌焙砂的提取方法，其特征在于：步骤1中所述约300℃的二氧化硫烟气是由锌精矿中的硫氧化物经焙烧转化得来，用于制取浓度为98％的硫酸。
3.如权利要求1所述的一种锌焙砂的提取方法，其特征在于：步骤2中所述第二中浸反应槽出液口的溶液PH值控制在3.5-4之间，所述第四中浸反应槽出液溶液口的PH值控制在5.2-5.4之间，所述混合液包括步骤5中产生的上清液。
4.如权利要求1所述的一种锌焙砂的提取方法，其特征在于：步骤3中所述第二中和反应槽中中和终点酸度为5-15g/L。
5.如权利要求1所述的一种锌焙砂的提取方法，其特征在于：步骤4中所述第一高浸反应槽的溶液温度控制在90℃以上且终点酸度大于30g/L。
6.如权利要求1所述的一种锌焙砂的提取方法，其特征在于：步骤5中所述上清液中铁的含量小于5g/L，所述矿浆及铁杂质以固体渣形式排放，所述沉矾剂和中和剂均采用碳铵。
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| CN1900330A (zh) * | 2006-06-30 | 2007-01-24 | 赤峰红烨锌冶炼有限责任公司 | 一种低污染沉矾除铁湿法炼锌方法 |
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