CN111485120A - 一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有色冶金工艺技术领域，具体涉及一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，包括以下步骤：在氧化锌上清液中加入高锰酸钾；向溶液中加入氧化剂、锌电解废液并通入低压风，进行中性浸出；中性浸出结束后加入絮凝剂，取中浸底流，加入锌电解废液，进行酸浸；取酸浸底流中的酸性浸出渣，置于回转窑，通入氧气和焦炭，氢氧化锡随窑渣开路。本发明可有效解决系统低浓度含锡溶液升高至0.05mg/l以上时，电解阴极锌皮析出时表面金属亮片、表面质量不稳定问题，从而降低锡对电解阴极析出锌造成的不利影响。采用本发明方法，降低电解烧板风险、工人劳动强度，实现析出锌产量质量双提高，而且降低能耗，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明属于有色冶金工艺技术领域，具体涉及一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法。
背景技术
常规湿法炼锌系统电解用硫酸锌溶液为低浓度含锡溶液，锡含量正常值0.03～0.05mg/L范围内，但由于原料的复杂性，生产过程中易出现电解用低浓度锡溶液锡含量的升高，导致电解阴极锌皮析出时表面金属亮片、表面质量不稳定，不但影响阴极析出锌产量而且造成析出锌直流电单耗升高。通过排查发现常规湿法炼锌系统电解用硫酸锌溶液含锡升高主要是从氧化锌焙砂物料带入多，因此提供一种降低电解用硫酸锌溶液含锡的方法。
现有技术中对氧化锌溶液中的锡离子进行降低多使用通入空气的操作，如中国专利CN110607444A公开了一种除铜锡渣的处理新方法，即通过通过空气来降低浸出液中的锡含量，但通入空气降低锡离子只适用于高浓度含锡溶液中除去大量锡离子的情况，不适用于低浓度含锡溶液锡含量的降低。
发明内容
为解决现有技术中无法降低低浓度含锡溶液中锡含量的问题，本发明提供一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，包括以下步骤：
A．在氧化锌上清液中加入高锰酸钾；
B．向溶液中加入氧化剂、锌电解废液并通入低压风，进行中性浸出；
C．中性浸出结束后加入絮凝剂，取中浸底流，加入锌电解废液，进行酸浸；
D．取酸浸底流中的酸性浸出渣，置于回转窑，通入氧气和焦炭，氢氧化锡随窑渣开路。
进一步地，所述高锰酸钾的浓度为50%～70%，高锰酸钾的摩尔量与溶液中锡离子摩尔量比例为（4～6）：3。
进一步地，所述氧化剂为软锰矿和空气，软锰矿粒度为120目。
进一步地，所述软锰矿中二氧化锰含量≥50%，加入的软锰矿中锰离子与溶液中二价铁离子的摩尔比为（0.6～0.7）：1。
进一步地，每升所述锌电解废液中Zn含量为40～65g、H2SO4含量为150～200g。
进一步地，所述低压风的压力为0.4Map，通气量为10m3/h。
进一步地，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。
进一步地，所述回转窑内温度为800～900℃，焦炭的加入量为40～60%焦比。
本发明的主要原理为：湿法炼锌系统所含低浓度的Sn2+、Sn4+主要由氧化锌焙砂物料带入系统。根据Sn2+在PH=4.0完全水解，Sn4+在PH=1.0完全水解原理，而实际生产过程中氧化锌中浸槽终点PH在3.5～4.0，达到Sn4+完全水解条件。因此在氧化锌中上清处加入强氧化剂工业高锰酸钾试剂，控制高锰酸钾试剂加入量为理论量的2～2.5倍，高锰酸钾试剂连续稳定的进入系统，促使液体中的低浓度的Sn2+彻底氧化为Sn4+。通过改变锡的价态，锡水解为Sn(OH)4进入系统浸出渣中，降低电解硫酸锌溶液的低浓度锡含量达到0.03~0.05mg/L之间，从而达到降低电解硫酸锌溶液中锡含量的目的，保证电解阴极析出锌质量合格。
反应公式：
3Sn2++2K2MnO4+SO4 2-→Sn4++2MnO2+K2SO4
Sn4++H2O→Sn(OH)4+4H+
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种降低低浓度含锡溶液中锡的方法，是在氧化锌系统中加入工业高锰酸钾试剂做为强氧化剂，通过改变锡的价态，进而使锡金属水解沉淀进入浸出渣中，使液体含锡控制在正常值0.03~0.05mg/L范围内，而浸出渣中的氢氧化锡沉淀通过挥发窑高温焙烧后，随着焙烧后的窑渣开路，可有效解决系统低浓度含锡溶液升高至0.05mg/l以上时，电解阴极锌皮析出时表面金属亮片、表面质量不稳定问题，从而降低锡对电解阴极析出锌造成的不利影响。采用本发明方法，降低电解烧板风险、工人劳动强度，实现析出锌产量质量双提高，而且降低能耗，节约生产成本。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。以下实施例中所述软锰矿的粒度为120目，软锰矿中二氧化锰含量≥50%，所述锌电解废液中Zn含量为40～65g/L、H2SO4含量为150～200g/L。
实施例1
湿法锌电解用浓度含锡溶液锡含量达到0.1mg/l时，在氧化锌中上清处加入强氧化剂高锰酸钾试剂，本实施例中加入高锰酸钾180g/m3，稀释至浓度为50%的高锰酸解溶液，高锰酸钾溶液连续稳定的进入系统，促使液体中的Sn2+氧化为Sn4+。向溶液中加入软锰矿、锌电解废液并通入空气和低压风，加软锰矿的目的是氧化二价铁离子，低压风的压力为0.4Map，通气量为10m3/h，进行中性浸出，中性浸出结束后加入絮凝剂聚丙烯酰胺，用来吸附溶液中的阳离子杂质，沉降至浓密机，以达到液固分离的作用，添加量为每吨析出锌加入0.3kg絮凝剂。取中浸底流，加入锌电解废液，进行酸浸，酸浸底流进入银回收工段的浓密机里，经过银浮选尾矿浓密底流在隔膜自动厢式压滤机上进行过滤，压榨，以减少酸性浸出渣中水份。取酸浸底流中的酸性浸出渣，置于回转窑，回转窑的温度为800～900℃，通入氧气和焦炭，焦炭的加入量为40%～60%焦比，作用是作为回转窑内的燃料和还原剂；低熔点物质锌挥发成氧化锌，氢氧化锡随窑渣开路。取电解新液样化验液体含锡为0.036mg/l，且电解阴极锌皮未出现表面金属亮片现象，未出现析出异常症状。
实施例2
湿法锌电解用浓度含锡溶液锡含量达到0.15mg/l时，在氧化锌中上清处加入强氧化剂高锰酸钾试剂，控制高锰酸钾试剂加入量为理论量的1.5倍，即加入高锰酸钾340g/m3，稀释至浓度为60%的高锰酸解溶液，高锰酸钾溶液连续稳定的进入系统，促使液体中的Sn2+氧化为Sn4+。向溶液中加入软锰矿、锌电解废液并通入空气和低压风，低压风的压力为0.4Map，通气量为10m3/h，进行中性浸出，中性浸出结束后加入絮凝剂聚丙烯酰胺，添加量为每吨析出锌加入0.9kg絮凝剂；取中浸底流，加入锌电解废液，进行酸浸，取酸浸底流中的酸性浸出渣，置于回转窑，回转窑的温度为800～900℃，通入氧气和焦炭，焦炭的加入量为40%～60%焦比，作用是作为回转窑的燃料和还原剂；氢氧化锡随窑渣开路。取电解新液样化验液体含锡为0.042mg/l，且电解阴极锌皮未出现表面金属亮片现象，未出现析出异常症状。
实施例3
湿法锌电解用浓度含锡溶液锡含量达到0.2mg/l时，在氧化锌中上清处加入强氧化剂高锰酸钾试剂，控制高锰酸钾试剂加入量为理论量的2.0倍，即加入高锰酸钾550g/m3，稀释至高锰酸解溶液70%，高锰酸钾溶液连续稳定的进入系统，促使液体中的Sn2+氧化为Sn4+。向溶液中加入软锰矿、锌电解废液并通入空气和低压风，低压风的压力为0.4Map，通气量为10m3/h，进行中性浸出，中性浸出结束后加入絮凝剂聚丙烯酰胺，添加量为每吨析出锌加入0.5kg絮凝剂取中浸底流，加入锌电解废液，进行酸浸，取酸浸底流中的酸性浸出渣，置于回转窑，回转窑的温度为800～900℃，通入氧气和焦炭，焦炭的加入量为40%～60%焦比，作用是作为回转窑的燃料和还原剂；氢氧化锡随窑渣开路。取电解新液样化验液体含锡为0.041mg/l，且电解阴极锌皮未出现表面金属亮片现象，未出现析出异常症状。
实施例4
某厂湿法锌电解用浓度含锡溶液锡含量达到0.1mg/l时，本实施例与实施例1的区别在于未在氧化锌中上清处加入强氧化剂高锰酸钾试剂，其余步骤相同。中性浸出过程和酸性浸出过程中通入压缩风（空气），控制压风压力0.4Map，通气量为10m3/h。取电解新液化验液体含锡为0.092mg/l，几乎未降低锡含量，且电解析出前期阴极锌皮表面金属亮片现象，析出后期出现阴极锌皮返溶症状。
实施例5
某厂湿法锌电解用浓度含锡溶液锡含量达到0.1mg/l时，本实施例与实施例1的区别在于未在氧化锌中上清处加入强氧化剂高锰酸钾试剂，中性浸出过程和酸性浸出过程中通入压缩风（空气），用于控制压风压力0.4Map，通气量为20m3/h，其余步骤相同，取电解新液化验液体含锡为0.09mg/l，几乎未降低锡含量，且电解析出前期阴极锌皮表面金属亮片现象，析出后期出现阴极锌皮返溶症状。
由此可以看出，如果不在氧化锌上清处中加入强氧化剂高锰酸钾试剂，即使增大通气量仍然无法降低含锡量。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰均视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A．在氧化锌上清液中加入高锰酸钾；
B．向溶液中加入氧化剂、锌电解废液并通入低压风，进行中性浸出；
C．中性浸出结束后加入絮凝剂，取中浸底流，加入锌电解废液，进行酸浸；
D．取酸浸底流中的酸性浸出渣，置于回转窑，通入氧气和焦粒，氢氧化锡随窑渣开路。
2.根据权利要求1所述的一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，所述高锰酸钾的浓度为50%～70%，高锰酸钾的摩尔量与溶液中锡离子摩尔量比例为（4～6）：3。
3.根据权利要求1所述的一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，所述氧化剂为软锰矿和空气，软锰矿粒度为120目。
4.根据权利要求3所述的一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，所述软锰矿中二氧化锰含量≥50%，加入的软锰矿中锰离子与溶液中二价铁离子的摩尔比为（0.6～0.7）：1。
5.根据权利要求1所述的一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，每升所述锌电解废液中Zn含量为40～65g、H2SO4含量为150～200g。
6.根据权利要求1所述的一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，所述低压风的压力为0.4Map，通气量为10m3/h。
7.根据权利要求1所述的一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求1所述的一种降低氧化锌溶液中锡含量的方法，其特征在于，所述回转窑内温度为800～900℃，焦炭的加入量为40～60%焦比。
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