[发明专利]氨浸氧化锌制电积锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉有色金属冶金领域中的湿法冶金领域，特别涉及一种氨浸氧化锌的方法。

背景技术

锌主要以硫化物形态存在于自然界，氧化物形态为其次，是硫化锌矿长期风化的结果，故氧化锌矿常与硫化锌矿伴生。氧化锌矿中含有大量的杂质，如铅、铁、铜、铟、镍、钴、砷、锑、铋、铁、镉等。随着锌用途范围的扩大，世界各国锌产品消耗逐年增加。硫化锌矿日渐供应不足，氧化锌矿的开采利用逐渐引起人们的重视。

目前，氧化锌矿的处理方式主要有两种：1、氧化锌矿石经选矿富集后进入冶炼工序得到金属锌和铅；2、氧化锌矿石直接用冶金方法进行处理。其中直接冶金法又分为火法和湿法两类。在传统湿法炼锌工艺中，ZnSO₄-H₂SO₄-H₂O体系的“焙烧-浸出-净化-电积”工艺占绝对优势，世界上有85%～90%的锌是通过该工艺生产的。然而，由于国内的氧化锌矿泥化现象严重、碱性脉石含量较高(CaO、MgO)、有价金属与多种杂质金属元素共存、硅脉石(SiO₂)含量较大,所以用硫酸浸出氧化锌矿耗酸量大、固液分离难、浸出液中杂质较多、净化程序复杂,而且酸性体系对设备的腐蚀较为严重。

而碱法浸出氧化锌不易腐蚀设备,固液分离容易，浸出液易净化，是目前研究较多，也是最有前途的处理氧化锌矿的方法。以氨或铵盐作浸出剂的湿法冶金过程称为氨法浸出。氨法处理氧化锌制取电积锌包括浸出、净化、电积三个步骤（氨法处理氧化锌矿制取电积锌，中国工业大学学报自然科学版，2003年12月，第34卷第6期），在氨浸过程中，使用氨和氯化铵作为浸出剂，浸出体系为弱碱体系，矿物中的许多有害杂质元素如铅、铁、锰、锑、砷、铋、银等大部分金属杂质均不溶解于浸出剂形成浸出渣而与锌分离；而其他可与氨配合的杂质如铜、镉、钴、镍、砷、锑、铁等少部分金属杂质与氨形成配合物而进入浸出液；再用锌粉置换剩余的铜等金属杂质，净化除杂一次加入适量锌粉除杂均可达电积要求。因此采用氨浸法所得浸出液杂质种类少、含量低、净化除杂容易、过程简单，有价金属回收率高。

然而，采用上述氨浸工艺，虽然氨浸过程及锌粉置换除去了大部分金属杂质，然而氧化锌矿中，特别是低品位氧化锌矿或火法所得氧化锌矿粉中砷、锑等杂质仍有少部分残留，并且难以除去矿中的氟、氯等杂质，浸出剂及除杂的过程中还带入了氯，因而净化液中还含有少量的氯、氟等杂质，在电解液中富含氟、氯离子，会对电解造成不利影响，主要有：1、电解锌时电解液内含有的氟和氯会对电解极板造成严重腐蚀，腐蚀过程中，会致使析出锌与阴极铝板溶结，锌片不易剥板；进一步地，腐蚀极板，致使极板使用周期缩短，增加生产成本；

2、电解过程，析出的氢气等其他附带氟氯，对周边设备设施腐蚀；

3、氟氯偏高，致使析出锌片中带的铅等杂质偏高，影响锌片质量。

另一方面，采用氨浸法处理氧化锌矿所用的浸出剂浓度较高，铵盐易析出结疤，同时氨水浓度较大，挥发损失造成环境污染，所以目前还是停留在实验室研究阶段，难以在工业上应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种改进的氨浸氧化锌制取电积锌的方法。本发明制取电积锌的方法，电积液中氟氯杂质少，电积所得锌片质量好。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

氨浸氧化锌制取电积锌的方法，包括氨浸、净化，还包括以下步骤：

（1）闪蒸：对氨浸、净化后的氨浸净液进行加热后闪蒸脱氨，得到含锌浆液；对闪蒸气进行回收得氨水；

（2）酸解：向步骤（1）所得含锌浆液中加入浓硫酸和/或三氧化硫（SO₃）气体，对含锌浆液进行酸分解，使其转化为ZnSO₄溶液，同时使浆液中氟、氯挥发去除；

（3）电积：对步骤（4）中所得ZnSO₄溶液冷却后进行电积，得电积锌。