[发明专利]一种去除硫酸锌溶液中氟氯的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法炼锌领域，具体涉及一种去除硫酸锌溶液中氟氯的方法。

背景技术

目前世界精锌的总产量中大约五分之四由湿法冶炼技术生产，而随着工业生产的飞速发展，矿产资源的日趋短缺，国内矿业界所产锌精矿杂质含量越来越高，对锌冶炼系统的适应性提出了更高的要求。近年来，由于原料中氟、氯含量的上升，资源综合利用最大化逐步实施和环保要求的更加严格，很多大型湿法炼锌厂系统中氟、氯水平呈上升趋势。而氟氯的存在对制酸系统及湿法系统设备的危害都相当大，一般情况下，含氟氯硫酸锌溶液中氟氯含量较高(F->50mg/LCl->300mg/L)，若直接进行电解工序，会出现阳极板溶解的“烧板”现象、阴极板腐蚀、生产现场出现刺激性气味，电流效率下降，电锌产品杂质铅等升高，贵重的阳极板损害严重，设备腐蚀，生产现场环境恶化。且这些影响随氟、氯含量的增加而加剧，进而会导致整个电解过程瘫痪。因此在将含氟氯硫酸锌溶液送电解工序之前，必须除去溶液中大部分的氟氯。

当前湿法炼锌生产过程中采用的脱氟氯工艺主要有对氧化锌烟尘直接脱氟氯和含硫酸锌溶液体系脱氟氯两类。而对含硫酸锌溶液体系脱氟氯的方法主要有：

(1)铜渣、银渣脱氯法：发明专利公开号CN101113015(申请号200710035354X)中公开了一种采用单质铜、Cu2+和硫酸锌溶液中的氯离子反应产生CuCl沉淀，从而除去体系中的氯离子的方法；类似地，银渣脱氯法通过采用Ag2+与氯离子反应产生AgCl沉淀，除去体系中的氯离子；这类方法不能除氟，除氯效率不高，锌损失大，且单质铜、银渣价格高，工艺条件难于掌握，实际生产中采用较少。

(2)离子交换法：发明专利公开号CN101492772(申请号2009100427701)中公开了一种湿法炼锌工业化离子交换法除氟氯技术，但由于离子交换法对所采用的离子交换树脂选型和工艺参数要求较高，导致除氯效率和锌损失率难以控制，并且树脂再生时产生大量的废水需要处理，实际生产中采用较少。

(3)萃取反萃法：发明专利公开号CN102021336A(申请号2010105845523)公开了一种采用锌粉、氧化钙对硫酸锌溶液预处理，然后采用二-(2-乙基己基)磷酸萃取使锌浸入有机相，而氟氯离子留在水洗那个中，实现锌与氟氯分离，然后采用硫酸溶液对含锌负载有机相进行反萃；该方法能够保证锌与氟、氯分离效率大于95％，但反萃后得到的硫酸锌溶液中会带入部分有机相，电解过程中易出现烧板。

(4)开路热风接触法：发明专利公布号CN102517609B(专利号2012100095924)中公开了一种锌电解液脱氟氯的方法，将锌电解工序电解槽中的锌电解液开路一部分与热风接触，得到脱除氟氯的硫酸锌溶液和气体，所述硫酸锌溶液返回锌电解工序，气体用碱液吸收，转化为氟氯的钠盐体系，该方法虽然工艺简单，但是需要消耗大量热能，且含氟氯的钠盐溶液需再处理除氟才能排放。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除硫酸锌溶液中氟氯的方法，解决目前铜渣、银渣脱氯法除氟效果差，锌的损失大，工艺条件难于掌握等缺陷，满足国内外对电解液中的氟含量小于50mg/L和氯含量小于300mg/L的要求，且成本低，方法简单易于运行。

本发明的技术方案：一种去除硫酸锌溶液中氟氯的方法，包括以下步骤：

A调pH值：先在含有氟氯的硫酸锌溶液中滴加溴甲酚绿指示剂使溶液变黄，然后加入氢氧化钠使溶液由黄色转变成蓝色即可，溶液的pH值≥3.8；

B回收锌：对调好pH值的硫酸锌溶液进行搅拌，搅拌转速600r/min，时间10-60min进行反应；反应结束继续搅拌并按0.6-2.5mg/L加入絮凝剂，中速200r/min搅拌4.5min，慢速60r/min搅拌10min，然后静置20分钟，沉降并离心分离出含锌沉淀物并回收；

C除氟：向回收锌后溶液中投加氯化钙进行搅拌，投加氯化钙的用量为硫酸锌溶液中氟的理论摩尔质量按Ca:F为1-1.2：2，搅拌转速600r/min，时间5-30min进行反应；反应结束继续搅拌并按0.6-2.0mg/L加入絮凝剂，中速120r/min搅拌4.5min，慢速30r/min搅拌10min，静置20分钟，沉降并离心出含氟沉淀物；