[发明专利]酸循环利用进行酸浸萃取锌的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金的一种酸浸、萃取的方法，特别涉及酸循环利用的酸浸萃取锌的方法。

背景技术

在湿法冶金上，由于萃取具有一般化学、物理处理难以达到分离效果，常被用作金属提纯、浓缩的有效手段。锌萃取常采用酸性萃取，其酸浸与萃取的化学反应过程如下，其中（s）、（l）、（O）分别表示固相、水相或油相。

酸浸：金属氧化物（MeO）与氢离子（H⁺）发生化学反应，生成金属离子（Me²⁺）

和水，其反应式为：

MeO（s）+H⁺ （l）→Me²⁺（l）+H₂O（l）

萃取：金属离子（Me²⁺）与萃取剂（H-R）发生化学反应，生成金属聚合物（Me-R₂）和氢离子（H⁺），其反应式为：

Me²⁺ （l）+H-R（O） →Me-R₂（O）+H⁺（l）

从上面的反应式中可以看出，酸浸过程是一个消耗酸的过程，酸消耗量等于浸出锌当量数。萃取过程中萃取多少的锌会释放出当量的酸，而且金属的萃取率与溶液中的PH值相关，PH值越高萃取反应进行越彻底，为提高萃取率，需在萃取时，添加碱性中和剂，中和萃取反应释放的H⁺，以稳定水相溶液的介质条件，提高体系的PH值，以加强萃取过程的进行深度。因此，整个酸浸与萃取过程，需耗用较大量的酸和碱性中和剂，生产成本增加；且工艺过程需添加酸和碱，生产过程会造成环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述存在问题提出一种循环利用酸液的酸浸萃取锌的装置和方法，以达到酸耗量少，不需中和剂，生产过程环保、经济效益好的目的。

本发明所采取的技术解决方案是：

酸循环利用进行酸浸萃取锌的装置，其特征在于：至少设二个酸浸槽、一个萃取槽和一个反萃槽，所述二个酸浸槽的出料管与萃取槽进料口相连通，萃取槽的萃余液管分别与酸浸槽二或酸浸槽一进料口相连接，所述萃取槽的有机相出液管与所述反萃槽相连接。

酸循环利用进行酸浸萃取锌的方法，其特征包括以下步骤：

a）、酸浸，酸浸槽一中按锌料：水为1：2的重量比加入含锌粉料和水，搅拌成浆，再加50g/L浓度的硫酸进行搅拌酸浸，当浸液pH5～5.5，Zn²⁺浓度为15～20g/L时，沉清1～2小时到明显分离为二层；

酸浸槽二中按锌料：水为1：2的重量比加入锌粉料和水，搅拌成浆料备用； 

b）、萃取，将酸浸槽一上清液抽至萃取槽，按体积比为1：1加入酸性萃取剂搅拌10～30分钟，反应生成含锌离子有机相液和萃余液，萃余液pH值为1～1.5，静置沉清至有机相液和萃余液明显分层后，将萃余液通过萃余液管抽至酸浸槽二中与已成浆料搅拌酸浸，已萃取的含锌离子有机相液通过有机相出液管排至反萃槽中；

将酸浸槽二中的上清液抽至萃取槽，按体积比为1：1加入酸性萃取剂，搅拌10～30分钟，反应生成含锌离子有机相液和萃余液，萃余液pH值为1～1.5，静置沉清至有机相液和萃余液明显分层后，将萃余液通过萃余液管抽至酸浸槽一中，已萃取的含锌离子有机相液通过有机相出液管排至反萃槽中；

c）、酸液已进行二次循环利用，循环多次后，加硫酸或水调节pH值至1～1.5继续循环利用。

酸循环利用进行酸浸萃取锌的装置，其特征在于设三个酸浸槽、一个萃取槽和一个反萃槽，所述酸浸槽一、酸浸槽二或酸浸槽三的出料管分别与萃取槽的进料口相连通，所述萃取槽的萃余液管分别与酸浸槽一、酸浸槽二或酸浸槽三的进料口相连接，所述萃取槽的有机相出液管与反萃槽相连接。

设三个或三个以上酸浸槽时酸循环利用进行酸浸萃取锌的方法：

a）、酸浸：酸浸槽一中按锌料：水为1：2的重量比加入含锌粉料和水，搅拌成浆料，再加50g/L浓度的硫酸进行搅拌酸浸，当浸液pH为5～5.5，Zn²⁺浓度为15～20g/L时停止搅拌，沉清1～2小时到明显分离为二层；

酸浸槽二中按锌料：水为1：2的重量比加入含锌粉料和水，搅拌成浆，再加50g/L浓度的硫酸进行搅拌酸浸，当浸液pH为5～5.5，Zn²⁺浓度为15～20g/L时停止搅拌，沉清1～2小时到明显分离为二层；

酸浸槽三中按锌料：水比为1：2的重量比例加入含锌粉料和水，搅拌成浆备用；