[发明专利]湿法炼锌工艺中沉矾除铁工艺

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶炼领域，具体涉及湿法炼锌工艺中沉矾除铁工艺氧化剂的运用。

背景技术

湿法炼锌是冶炼锌中的主要方法，当前有锌产量的80%均出自湿法炼锌工艺，湿法炼锌一般包括浸出、预中和、沉矾除铁等步骤，其工艺基本相同，主要区别在于采用不同的方法除铁。锌矿焙烧后中性浸出，浸出液中含铁少，但是锌的浸出率也很低。目前的工艺一般使用锌焙砂热酸浸出，锌的浸出率大大提高，但是大量的铁也随之浸出进入溶液。在酸性浸出液中加入锰粉，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，弱酸性条件下Fe³⁺可形成铁矾被除去。

锌矿中经常含硫和亚铁量高，导致在酸性浸出液中需要加入较多的锰粉，使得溶液中锰离子含量直线上升，生产时测得含量最高值达到24g/l，为除去锰离子使得电解电能单耗达到3400Kwh/t.Zn，造成能量损耗。

发明内容

本发明是针对现有技术中的不足，提供一种成本低、耗能少、工序简单的湿法炼锌工艺中除铁的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

湿法炼锌工艺中沉矾除铁工艺，包括以下步骤：调节沉矾上清液PH=3.5~4.5、加入Fe²⁺的氧化剂进行反应，反应温度为60~70℃，搅拌反应40~90min、调节反应液PH=4.8~5.2、沉淀除铁，其特征在于：所述Fe²⁺的氧化剂为H₂O₂氧化剂或H₂O₂和锰粉联合氧化剂。

更具体地，所述氧化剂是H₂O₂氧化剂，加入方式为从所述沉矾上清液底部加入H₂O₂溶液，H₂O₂的加入量是氧化Fe²⁺理论用量的1.3~2.1倍。

所述氧化剂为H₂O₂和锰粉联合氧化剂，加入方式为先加入氧化Fe²⁺理论用量30%-60%的锰粉，然后从所述沉矾上清液底部加入H₂O₂溶液，H₂O₂的量是氧化Fe²⁺理论用量的1.1~2.0倍。

其中一种加入量为，所述锰粉的加入量为氧化Fe²⁺理论用量的30%，所述H₂O₂的加入量是氧化Fe²⁺理论用量的1.8~2.0倍。

另一中加入量为：所述锰粉的加入量为氧化Fe²⁺理论用量的60%，所述H₂O₂的加入量是氧化Fe²⁺理论用量的1.1~1.3倍。

更具体地，调节沉矾上清液PH=4。

下面利用试验对上述技术方案进行阐述：

试验所用器材：

恒温式电加热器一台；水银温度计一支；5L广口烧杯两个；可控式搅拌器一台。

一、H₂O₂溶液加入方式的影响

试验过程：

（1）取一定量的沉矾上清液。

（2）化验分析沉矾上清液中Fe²⁺含量。

（3）根据沉矾上清液中Fe²⁺的含量计算加入H₂O₂的量。

（4）往沉矾上清液中加入的质量分数为27.5%的H₂O₂溶液，加入方式为从沉矾上清液表面加入。

（5）将沉矾上清液温度控制在60~70℃、PH值控制在2.0~2.5。

（6）当反应时间达到40分钟时，化验沉矾上清液中Fe²⁺含量。

具体数据见表1：

 

结论：在PH=2.0~2.5，加入方式为沉矾上清液表面加入，温度60～70℃，H₂O₂用量为理论加入量的8倍，除铁后Fe²⁺含量均不小于30mg/l，除铁效果不好。