[发明专利]锌氨络合物水溶液电解锌技术

说明书

技术领域

本发明涉及锌氨络合物溶液电解锌的实用新技术，属于湿法冶金电解锌技术领域。

背景技术

传统酸法炼锌工艺是在ZnSO₄-H₂SO₄-H₂O体系中进行的，酸浸渣中残余锌含量高，后经高温气化回收铅锌，能耗高，污染大，且电能消耗量大，工艺流程复杂，并不适用于氧化锌矿锌物料。在氨法电解锌中，主要采用Zn(Ⅱ)-NH₃-NH₄Cl-H₂O体系、ZnCl₂-NH₄Cl-H₂O体系、Zn(Ⅱ)- (NH₄)₂SO₄-H₂O体系，而在氨水体系下浸出电积锌却未曾见报道。

杨声海，唐谟堂，龙运炳，刘志宏，罗为等 “一种高纯锌及其制备方法”，专利号为：CN99115463.0.

2.  张保平,唐谟堂,杨声海，氨法处理氧化锌矿制取电锌，中南工业大学学报(自然科学版)，2003,34（6）, 619-623

3.  邓良勋,吴保庆.络合物电解制锌.CN93104303.4.

4.  张保平,唐谟堂. NH₄Cl-NH₃-H₂O体系浸出氧化锌矿[J].中南工业大学学报(自然科学版), 2001,32(5):483-485.

5.  唐谟堂,鲁君乐. Zn(Ⅱ)-NH₃-(NH₄)₂SO₄-H₂O系的氨络合平衡，[J].中南矿冶学院学报, 1994,25(6):701-705.

上述文献1，文献2，文献3和文献4介绍了氨浸取液电解锌的工艺研究和制备方法，但是氨浸取的体系选用的是NH₄Cl-NH₃-H₂O体系，由于该技术采用的是氯化氨存在条件下的浸取液，因此氨浸取液中存在氯离子，电解过程中阳极会产生氯气，对电积造成腐蚀和环境污染。

文献5则选用了Zn(Ⅱ)-NH₃-(NH₄)₂SO₄-H₂O体系，氨浸取中增加了硫酸根离子，增加了体系中多盐对的平衡，对溶液净化增大了难度，提高了电解工段的消耗量。

目前尚未见有单一氨水体系中锌氨络合物电解锌的相关技术文献的报道和专利。该体系组分简单，电耗低，产品纯度高，清洁环保，氨循环利用，生产成本低。目前国内外传统电解锌技术为硫酸法，该工艺复杂，要求的锌矿品位高，电解液净化难度大，电耗高。

发明内容

本发明的目的是为了改变和克服传统硫酸法电解锌溶液净化难度大、固液分离困难、能耗高、污染重、成本高等不足而提供一种各类型锌矿氨浸电解锌的新方法。其特点是单一氨水体系电解锌溶液净化工艺简单，无二次废渣、废液排放，氨水循环利用，耗能比硫酸法低20%，工艺流程短。与文献报道的的Zn(Ⅱ)-NH₃-NH₄Cl-H₂O体系相比较，氨浸取液中少了氯离子，可避免电解过程排放的氯气污染和设备的腐蚀。本法电解锌质量优于其它方法，产品质量可达99.87%。该方法适用于各种高低品位氧化锌矿。本研究对于利用低品位锌矿提取分离高纯度锌的清洁环保生产技术和经济效益具有重要意义。

本发明反应原理和工艺过程如下：

其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

氨水浸锌原理：

对于氧化锌矿：

Zn₂(OH)₂CO₃+8NH₃?H₂O→2[Zn(NH₃)₄(OH)₂]+7H₂O+CO₂↑

对于氧化锌渣：