[发明专利]一种从含氯硫酸锌溶液中脱除氯的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种对于锌电解过程中产生的含氯硫酸锌溶液中氯离子的净化分离方法。

背景技术

湿法冶锌领域长期以来含氯硫酸锌溶液氯离子的净化分离主要采用，氯化银沉淀法，铜渣除氯法和离子交换法。

①氯化银沉淀法如下：

主要反应式：                                               。

氯化银沉淀法是往含氯溶液中添加硫酸银，与氯离子作用，生成难溶的氯化银沉淀。该方法虽然操作简单，除氯效果好，但因银盐价格昂贵，银的再生回收率低，成本较高，在经济上并不合理。

②铜渣除氯法：

主要反应式：。 

铜渣除氯法是基于铜及铜离子与溶液中的氯离子相互作用，形成难溶的氯化亚铜沉淀。然而要使溶液中的氯离子生成氯化亚铜沉淀必须使铜及铜离子建立一个平衡点，在实际生产中铜渣因堆放的时间长短不一，致使海绵态的铜和氧化态的铜之比很难平衡。如铜渣中海绵态的铜（Cu⁰）含量较高时，在除氯过程中需加入氧化剂，氧化剂在使Cu⁰氧化为Cu²⁺的同时部分Cu₂Cl₂也被氧化为CuCl₂，加之溶液中高价铁离子（Fe³⁺）的存在也会使Cu₂Cl₂被氧化为CuCl₂使溶液含氯、含铜升高，降低除氯效果和造成较大的铜损失。因此要提高除氯率必须加入过量的铜渣。如铜渣中氧化态的铜含量较高，在除氯过程中需加入还原剂。如用锌粉作还原剂，Cu²⁺被还原为Cu⁰的同时Cu⁺也被还原为Cu⁰使氯离子重新进入溶液中，使溶液含氯升高降低除氯效果，要提高除氯率仍需加入过量的铜渣。

显然由于存在以上几种原因，铜渣除氯法铜的过量系数较大，投料量较大，铜损失率较高，铜渣再生循环使用较为困难，成本较高，工艺难于操控。

③离子交换法：

离子交换法除氯是利用离子交换树脂的可交换离子与溶液中的待除去的氯离子发生交互反应，使溶液中待除去的氯离子吸附在树脂上，而树脂上相应的可交换离子进入溶液。此法不但除氯效率低，仅为50%左右，而且树脂的再生耗水量较大，再生后液含氯离子较低，给下一步再生后液的处理带来较大的经济负担。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提出一种用溶剂萃取法从含氯硫酸锌溶液中脱除氯的方法，其特点为成本低、效率高、工艺易于操控、无三废的排放。

解决本发明的技术问题所采用的技术方案是：①用8lv%～20lv%的三烷基叔胺、5lv%～10lv%的正辛醇和余量百分比的260^#磺化煤油组成萃取有机相，搅拌混合于含氯硫酸锌的酸性溶液中，水相与有机相萃取体积相比为2~7/1，分离出负氯有机相和贫氯萃余液；②贫氯萃余液通过气浮脱油或者活性炭吸附后送电积锌工序；③负氯有机相混合于锌萃取工序的萃余液中，脱SO₄^2-和萃取Cl^-，得到脱SO₄^2-后液和含氯有机相；脱SO₄^2-后液送锌萃取系统浸矿，而含氯有机相则搅拌混合于碳酸钠溶液进行反萃；④反萃的空载有机相返回步骤①循环使用，反萃沉淀物二水合碱式碳酸锌用作锌矿源使用，反萃后液补加碳酸钠后循环反萃至Cl^-达到设定浓度后，蒸发结晶工业NaCl。

在上述步骤①中，含氯硫酸锌的酸性溶液的硫酸含量为4~100g/L，采用逆流萃取3~7级，萃取混合时间1~3min，分相时间2~8min；步骤③的反萃级数1~2级，有机相比水相的反萃取体积相比为2~8/1，反萃混合时间4~10min，分相时间3~8min。

所述的负氯有机相采用逆流法混合于锌萃取工序的萃余液中，级数为1~2级，搅拌混合时间为2~5min，分相时间为5~10min。

所述的负氯有机相是与浓度为30~100g/L的碳酸钠溶液进行反萃。 

反萃沉淀物二水合碱式碳酸锌应在温度80~95℃下洗涤，洗涤的液固体积比为2~6/1，时间为30~60min。