[发明专利]不同锰离子条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及锌湿法冶炼领域，具体涉及一种高锰条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺。

背景技术

湿法炼锌过程中，电积过程是一个很重要的生产环节，它的一般原理与过程是将电解循环液中的Zn²⁺离子吸附到阴极上，产出锌金属，阳极释放电子并放出氧气。在这一过程中，电解液中的Mn²⁺离子在阳极板上的作用主要为：

2MnSO₄+3H₂O+5/2O₂=2HMnO₄+2H₂SO₄

2HMnO₄+3MnSO₄+2H₂O=5MnO₂+3H₂SO₄

而在这一过程中，Mn²⁺离子起到了非常关键的作用，即在电解循环液中产生H₂SO₄；同时释放出氧气,产生的二氧化锰是固体物质,吸附于阳极板上或者随循环液掉到电解槽底部。因此电积过程中循环液中Zn²⁺离子浓度一般控制在50-75g/l之间，在阴极上产出金属锌。循环液中的Mn²⁺离子高低同样对电积过程产生极大的影响，一般电解液中要求Mn²⁺离子浓度在2-8 g/l之间，电解混合液中Mn²⁺离子过高与过低对电解都产生不良的影响，当Mn²⁺离子＜2g/l或者＞8g/l时，都会对电积产生极大的影响，降低直流电单耗，甚至产生不合格阴极锌。

近十年以来，随着锌精矿杂质成份的变化，相应的造成了湿法炼锌电解循环液中Mn²⁺离子变化很大，可以从2 g/l很快上升到25g/l，变化范围之大，给电解生产造成难以应对的困难：电解槽槽温度升高到40—48℃；阴极锌质量下降，含铅时常超标，正常阴极锌含铅都在0.003%以下，而高锰条件下，含铅达到了0.005—0.010%，进而造成阴极锌质量达不到零级品；阴极锌产量由340吨/天，下降到280—300吨/天；直流电单耗由3050KWh/t上升到3150KWh/t，电流效率由91.0%下降到88.0%左右；电解槽底部沉积二氧化锰增多，电解液循环恶化；管线结晶增加，循环流量降低；直流电单耗增加，阴极锌产量减少，总之，槽面管理困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种高锰条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，以解决现有技术中电解循环液Mn²⁺离子浓度变化范围大，在生产时造成生产控制难以应对的问题。

为此，本发明采用如下技术方案：一种高锰条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，在锌电积电解槽不同同极距中，根据电解液Mn²⁺离子浓度不同而降低电解循环液酸锌比保证生产正常。

进一步地，在同极距为75mm电解槽中，电解液Mn²⁺离子浓度在10-12g/l时，控制酸锌比为2.8-3.0:1；电解液锰离子浓度在12-15g/l时，控制酸锌比为2.6-2.8:1；电解液锰离子浓度在15-25g/l时，控制酸锌比为2.0-2.6:1。

进一步地，在同极距为70mm电解槽中，电解液Mn²⁺离子浓度在6.5-8g/l时，控制酸锌比为2.6-3.0:1；电解液Mn²⁺离子浓度在8-12g/l时，控制酸锌比为2.4-2.6:1；电解液锰离子浓度在12-25g/l时，控制酸锌比为2.0-2.4:1。

进一步地，在锌电积电解过程中采取开启多台冷却塔控制槽内温度为38--43℃，槽电压为3.2—3.5V，阴极面积电流为450—500A/m²，进一步强化阴极板平整，减少阴阳极极板短路发生；增加碳酸锶用量，减少阴极锌含铅超标。

进一步地，在锌电积电解过程中采用真空抽吸掏槽进行清槽，清槽周期为20-25天，提高电解槽、以及循环管线液体流量、流速。利于电解过程充分进行。

本发明的有益效果是：

1、能够比较好的控制好正常生产，消除了不同锰离子浓度在两种极距中对于电解电积过程的影响。

2、在不同同极距中根据电解循环液所含锰离子浓度高低采用降低酸锌比，最大限度地减少了锰离子浓度波动对锌电积生产危害，减少了阴极板烧板透酸事故，稳定了生产。