[发明专利]一种利用电解锌废渣环保生产饲料级硫酸锌的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及硫酸锌精制技术领域，具体是一种利用电解锌废渣环保生产饲料级硫酸锌的工艺方法。

背景技术

目前所使用的饲料添加剂硫酸锌，其主要由三种制备方法获得：第一种方法是以金属锌粉为原料，经硫酸浸出、过滤、除杂、净化、浓缩结晶来获得；第二种方法是以次氧化锌为原料，经硫酸浸出、过滤、除杂、净化、浓缩结晶来获得；第三种方法是以锌矿石经浮选富集，氧化焙烧后再用硫酸浸出来获得。以上三种制备方法均有成熟的工艺方案，但是还存在以下问题：1.已有工艺所使用的多为有限的锌金属资源，成本比较高；2.生产中必须使用硫酸这一危险化学品，存在安全隐患；3.生产过程较长，能耗高，对环境不友好；4.生产中产生大量废渣，废渣处理成本较高，不加以处理又会带来环境污染。

电解锌过程中会产生大量含锌废渣，这种含锌废渣的主要成分为：三氧化硫25-40%，氧化锌50-80%，此外，还含有Si，K，As，Mg，Ca，Al、Cu、Pb、Cd等二十余种重金属杂质，这种废渣中虽然锌含量比较可观，但是由于杂质种类多，含量高，利用该废渣提纯金属锌工艺复杂，成本高，经济上不划算，而其中的锌金属资源若不加以回收利用直接废弃，又会造成很大的资源浪费，因此，研发一种利用电解锌废渣为原料来生产饲料级硫酸锌的工艺方法，不仅能解决含锌废渣中锌资源浪费的问题，还可以解决饲料级硫酸锌的原料成本过高，生产工艺不环保等问题。

发明内容

本发明的目的就是针对目前饲料级硫酸锌的制备方法存在原料成本高，生产工艺不环保，能耗高等问题，提供一种利用电解锌废渣环保生产饲料级硫酸锌的工艺方法。

本发明的一种利用电解锌废渣环保生产饲料级硫酸锌的工艺方法，依次包括下述步骤：

（1）将电解锌废渣和水按质量比为1:2～4的比例加入一级反应池中，搅拌，并将物料加热至60～80℃，保温搅拌1.5～2小时；此步骤中，搅拌完成后，液体的pH为1.5～2，用热水溶解是为了尽量使废渣中的锌元素进入溶液中；

（2）向一级反应池中滴加饱和石灰乳上清液，调节溶液的pH至4.5～5.1，继续搅拌0.5～1h，陈化15～30min；此步骤中用饱和石灰乳上清液调节溶液的pH值，是为了保证废渣中的锌完全溶解进入溶液中，而其他杂质不溶解或溶解后的杂质又重新生成沉淀；

（3）将一级反应池中的物料抽出压滤，使固液分离，所得滤渣用清水洗涤后作为固体钙铁渣处理给制砖厂，滤液进入下道工序，洗水回用做电解锌废渣溶解用水；

（4）将滤液抽入二级反应池中，搅拌，将物料加热至80～90℃，同时从反应池底部通入空气或氧气，搅拌下保温通气直至溶液颜色由无色转变为出现铁锈红翻花，停止通气，检测溶液的pH值、锌含量及铁含量，按下述方法处理：

a.若pH＜5.1，锌含量为110～120g/L，铁含量＞0.01%，在搅拌下加入氧化钙粉末，调节溶液pH为5.3～5.4，搅拌下反应3～4小时，陈化0.5～1小时，检测上清液，当铁离子含量＜0.005%时，除铁完成，进入下道工序；

b.若pH＜5.1，锌含量＜110g/L，加入次氧化锌，调节溶液pH为5.3～5.4，搅拌下反应3～4小时，陈化0.5～1小时，检测上清液，当铁离子含量＜0.005%时，除铁完成，进入下道工序；

c.若5.1＜pH＜5.4，锌含量为110～120g/L，铁含量＜0.01%；直接进入下道工序；

（5）将二级反应池中的物料抽出压滤，滤渣作为固体钙铁渣处理给制砖厂或生产氧化铁红，滤液进入下道工序；

（6）将滤液加入净化池中，用稀硫酸回调滤液pH为4.2～4.5，将物料加温至35～40℃后，检测液体中重金属杂质含量，加入重金属杂质总质量1.5～3倍的金属锌粉，保温搅拌除去重金属杂质，经此步处理后若溶液表面没有油膜，直接过滤后转入浓缩结晶釜中制取成品，若溶液表面存在油脂类有机物杂质或游离酸，在溶液中加入液体总质量0.3～0.5％的活性碳粉及0.02～0.05%的螯合剂，使硫酸锌溶液净化澄清后过滤；

（7）将过滤后的硫酸锌溶液根据客户需要浓缩结晶制取七水硫酸锌产品或一水硫酸锌产品，所得产品均符合GB/T25865-2010饲料添加剂硫酸锌标准；过滤后的硫酸锌母液加入结晶釜中继续浓缩结晶。