[发明专利]一种处理氧化锌矿或氧化锌二次资源制取电锌的方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种处理氧化锌矿或氧化锌二次资源制取电锌的方法，属有色金属湿法冶金和二资源回收领域。

[技术背景]我国有极其丰富的氧化锌矿资源，其中含Zn≥20％的氧化锌矿占的比例少。对这类氧化锌矿，如果钙与镁含量高，即CaO+MgO≥20％，则采用火法处理制取次氧化锌或锌粉，CaO+MgO＜10％时，可以用硫酸法处理制取电锌。Zn＜20％的低品位氧化锌矿占的比例很大，大多为钙与镁含量高的氧化锌矿，目前尚无成熟的经济有效的处理方法，采用浮选法富集，药剂消耗大，回收率低；火法挥发富集，在经济上不合算，且环境污染严重。采用酸法处理，硫酸消耗大，且易堵塞管道造成停产；采用NaOH处理时，试剂昂贵，成本高，且只能电积成粉状锌。另外，我国次氧化锌二次资源也十分丰富，但成分复杂，往往含有有害杂质元素氟或氯或铁，不能用常规酸法工艺处理制取电锌，只能用作生产锌化工产品的原料。ZnSO₄-H₂SO₄-H₂O体系电积锌，对体系中的F^-及Cl^-的含量有严格的要求，因为Cl^-含量高会腐蚀铅合金阳极，造成烧板故障和电锌中铅含量超标；F^-含量高会腐蚀阴极铝板，造成剥锌困难。目前除氯方法主要有银盐沉淀法、铜渣除氯法、离子交换法及碱洗除氯法，除氟方法有钍盐法、石灰乳法和硅胶法，各种方法各有利弊，但成本均高，对于氟、氯含量不太高的锌物料还能承受，但对于氟、氯含量高的锌物料，不仅存在成本高的问题，而且在脱氟氯技术上不能满足电积锌的要求。

[发明内容]

本发明的目的在于提供一种处理氧化锌矿和复杂氧化锌二次资源制取电锌的方法，该方法工艺流程短，不仅原料适应性强，而且能耗低，成本低，污染小。

为实现上述目的，本发明方法采用的技术方案是：在Zn(II)-NH₄Cl-NH₃-H₂O体系中配合浸出氧化锌矿或复杂氧化锌二次资源，浸出剂成分(mol/L)为：[NH₄Cl]＝1～7，[NH₃]＝0.2～4，液固体积质量比＝2～10∶1，浸出温度10～50℃，浸出时间0.5～4h；在浸出过程后期，即浸出结束前30分钟加入CaCl₂和BaCl₂的一种或两种，除去CO₃^2-和SO₄^2-，沉淀剂用量为理论用量的1.0～10倍，净化温度10～50℃，搅拌净化时间0.5～5h；向过滤后的浸出液中加成胶剂FeCl₂和氧化剂H₂O₂(30％)除Sb，FeCl₂用量为0～10g/L，双氧水(30％)用量为0.005～0.05ml/L，搅拌时间0.5～5h；然后用锌粉置换除去杂质元素Pb、Cu、Co、Ni和Cd，锌粉用量为理论用量的1.5～30倍，净化温度10～50℃，搅拌时间0.5～5h；净化后液进行电积产出电锌，槽电压2.5～3.5v，同名极距6～12cm，阴极电流密度1 00～1000A/m²，电积温度20～50℃，添加剂用量：骨胶为20～500mg/L，T-B为20～500mg/L，T-C为0.5～5ml/L；阳极材料为石墨板或涂钌钛板，阴极材料为铝板或铝合金板或钛板。

本发明原料适应性强，既可以处理含Zn2～20％的低品位氧化锌矿，又可以处理氟、氯、铁三种元素含量均高，即F≥0.10％，Cl≥0.10％，Fe≥5％，或者其中一种或两种含量高的氧化锌二次原料。对含Zn＜5％的氧化锌矿须采用堆浸和循环浸出的方法，以提高浸出液中的锌浓度和降低浸出成本。

本发明具有原料适应性强，流程简单，全流程在常温下进行，能耗低，流程闭路循环，污染小的优点。

本发明的工艺过程和反应原理如下：

1、浸出过程