CN110923470B

CN110923470B - 一种锌电解废液的综合回收工艺

Info

Publication number: CN110923470B
Application number: CN201911293263.5A
Authority: CN
Inventors: 蒋晓云; 夏栋; 何劲松; 易亚男; 阳春华; 黄科科
Original assignee: Changsha Hasky Environmental Protection Technology Development Co ltd
Current assignee: Changsha Hasky Environmental Protection Technology Development Co ltd
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2039-12-16
Also published as: CN110923470A

Abstract

本发明公开了一种锌电解废液的综合回收工艺，该综合回收工艺包括将锌电解废液通过酸吸附树脂进行酸吸附，再洗脱酸吸附树脂，得到脱酸含锌液和回收酸液，将脱酸含锌液进行中和沉锌，得到的硫酸镁溶液排至污水处理进行镁开路，得到的含锌滤渣加入部分回收酸液将锌溶解，得到硫酸锌溶液，与多余的回收酸液均回用至锌浸出系统，或者将脱酸含锌液进行硫化沉锌。本发明对锌电解废液中的硫酸和锌进行回收，同时对镁进行开路，可回收90%以上的硫酸、99%以上的锌，同时可开路85%以上的镁等杂质，工艺简单，处理成本低。

Description

一种锌电解废液的综合回收工艺

技术领域

本发明属于锌湿法冶金技术领域，涉及一种锌电解废液的综合回收工艺，尤其涉及一种锌电解废液综合回收硫酸和锌、并开路镁等杂质的新工艺。

背景技术

在锌湿法冶金领域，一般都是采用焙烧、浸出、净化和电积的工艺过程，在此工艺中，电解废液会返回浸出系统循环使用，但镁等杂质不能开路，会在系统内循环富集。当到达一定浓度后，会造成结晶堵塞现象，以及电解液粘度会增加，从而增加电耗等问题。因此，需要定期开路部分电解废液进行排镁等杂质。

常规工艺一般采用石灰中和，但因电解废液中硫酸和锌的浓度很高，会产生大量渣，辅料消耗也大。有的方法采用分段中和处理，例如，从锌电解过程中排镁时，采用大量氧化锌进行中和，1L氧化锌中性浸出上清液投加750～1700g氧化锌粉，造成调浆和冲洗渣用水量大，且工艺较为复杂。还有的方法采用膜进行处理，例如，采用均相阴膜渗析器进行综合回收，但锌电解废液中本身钙镁含量高，易结垢堵塞膜，而且膜的成本高，容易损坏，造成其后续膜设备更换费用高。还有的工艺采用结晶法开路镁，例如，在锌电解液中进行锌镁的强酸饱和结晶分离，通过加入浓硫酸进行结晶后，得到锌镁混合渣，再返回烟化处理，但是，此工艺流程长，镁分离率低，锌没有直接回收，还需返回火法处理，综合处理成本很高。

由上述可知，现有的锌电解废液在进行回收处理时均存在各自的缺陷，工艺简单、环保和低成本才是解决这些技术问题的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、处理成本低、回收率高、且对环境友好的锌电解废液的综合回收工艺，该工艺可以实现高效综合回收硫酸和锌、并开路镁等杂质的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种锌电解废液的综合回收工艺（方案一），包括以下步骤：

（1）将锌电解废液通过酸吸附树脂，使酸被吸附，得到脱酸含锌液，对酸吸附树脂进行洗脱，使酸被洗脱下来，得到回收酸液；

（2）将脱酸含锌液中加碱控制pH值在7～8之间，进行中和沉锌，经过滤后，得到硫酸镁溶液和含锌滤渣，硫酸镁溶液作为镁开路溶液，排至污水处理；

（3）将含锌滤渣中加入部分步骤（1）得到的回收酸液使锌溶解，经过滤后，得到硫酸锌溶液和滤渣；

（4）将硫酸锌溶液和另一部分步骤（1）得到的回收酸液均回用至锌浸出系统。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种锌电解废液的综合回收工艺（方案二），包括以下步骤：

（1）将锌电解废液通过酸吸附树脂，使酸被吸附，得到脱酸含锌液，对酸吸附树脂进行洗脱，使酸被洗脱下来，得到回收酸液，回收酸液回用至锌浸出系统；

（2）将脱酸含锌液中加碱控制pH值在3～5之间，加入硫化剂进行硫化，经过滤后，得到硫化锌和硫酸镁溶液，硫酸镁溶液作为镁开路溶液，排至污水处理，硫化锌返回火法系统。

对方案一和方案二的进一步改进如下：

上述的锌电解废液的综合回收工艺中，优选的，所述步骤（2）中，所述碱包括氧化锌、石灰和液碱中的一种或多种。

上述的锌电解废液的综合回收工艺中，优选的，所述步骤（1）中，所述酸吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂。

上述的锌电解废液的综合回收工艺中，优选的，所述步骤（1）中，所述酸吸附树脂装载于树脂柱中。

上述的锌电解废液的综合回收工艺中，优选的，所述步骤（1）中，用水洗脱酸吸附树脂。

上述的锌电解废液的综合回收工艺中，优选的，所述步骤（1）中，在所述锌电解废液通过酸吸附树脂之前，先将所述锌电解废液进行过滤。

本发明的方案一和方案二中，所述的锌电解废液均含有硫酸和镁离子，这也为行业公知。

本发明的方案一中，当步骤（2）采用石灰作为碱进行中和沉锌时，所得中和沉锌锌滤渣用回收酸液溶解后所得滤渣为石膏，可外售。

本发明中，采用酸吸附树脂柱进行酸和金属离子的分离，可回收90%以上的硫酸，而回收酸中可去除85%以上的金属离子。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的综合回收工艺可对锌电解废液中的硫酸和锌进行回收，同时对镁等杂质进行开路，回收率高，可回收90%以上的硫酸、99%以上的锌，同时可开路85%以上的镁等杂质。该工艺的操作简单，自动化程度高，处理成本低，只需要消耗少量水和电，且对环境友好。

附图说明

图1为本发明实施例1中锌电解废液的综合回收工艺的流程示意图。

图2为本发明实施例2中锌电解废液的综合回收工艺的流程示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。

实施例1：

一种本发明的锌电解废液的综合回收工艺，采用某锌冶炼厂锌电解废液，含酸为160g/L，含锌为53g/L，含镁为21g/L，如图1所示，该工艺包括以下步骤：

（1）将锌电解废液经过1μm滤膜精密过滤后，用装有2.3L酸吸附树脂的树脂柱进行酸和金属离子的分离，得到脱酸含锌液，然后用水洗脱酸吸附树脂，得到回收酸液。成分如下表1所示。本实施例中，酸吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂。

表1 脱酸含锌液和回收酸液的成分

（2）取0.7L脱酸含锌液，用质量分数25%的石灰进行搅拌，将pH值调整在7～8，中和沉锌反应2h后，过滤（或压滤），得到硫酸镁溶液和含锌滤渣。

其中，含锌滤渣用少量水洗涤，所得洗涤水并入硫酸镁溶液，共0.85L，含锌为0.01g/L，含镁为15.6g/L。硫酸镁溶液作为镁开路溶液，排至污水处理。

（3）在含锌滤渣中加入部分步骤（1）得到的回收酸液进行搅拌酸溶，保持pH<1.0，反应2h后，过滤（或压滤），得石膏渣和硫酸锌溶液。石膏渣中干重108.7g，含锌为0.15wt%。

（4）将硫酸锌溶液和多余的回收酸液均回用至锌浸出系统。

硫酸回收率按回收酸液的回收量计为91.3%，锌回收率按硫酸镁溶液和石膏渣的锌损失率为0.5%，即锌回收率为99.5%，镁去除率按硫酸镁溶液中的镁外排量，为90.2%。

实施例2：

一种锌电解废液的综合回收工艺，对锌的回收还可采用硫化工艺。本实施例与实施例1采用的锌电解废液和步骤（1）相同，回收酸液回用至锌浸出系统。步骤（2）为：将步骤（1）所得的脱酸含锌液用液碱调节pH至3.5左右，然后，用硫化氢进行硫化，并同时用液碱控制pH在3.5左右，反应1h后过滤（或压滤），得硫化锌渣和硫酸镁溶液，硫酸镁溶液中含锌为0.005g/L。硫酸镁溶液作为镁开路溶液，排至污水处理，硫化锌渣返至火法系统。

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。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种锌电解废液的综合回收工艺，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锌电解废液的综合回收工艺，其特征在于，所述步骤（2）中，所述碱包括氧化锌、石灰和液碱中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的锌电解废液的综合回收工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，所述酸吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂。

4.根据权利要求1所述的锌电解废液的综合回收工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，所述酸吸附树脂装载于树脂柱中。

5.根据权利要求1所述的锌电解废液的综合回收工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，用水洗脱酸吸附树脂。

6.根据权利要求1所述的锌电解废液的综合回收工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，在所述锌电解废液通过酸吸附树脂之前，先将所述锌电解废液进行过滤。