[发明专利]一种从硫酸溶液中去除镁、氟离子的方法

说明书

一种从硫酸溶液中去除镁、氟离子的方法，具体为一种锌冶炼系统中去除镁、氟离子的方法，属于湿法冶金技术领域，首先往锌中浸液中加入除镁剂进行选择性除镁，得到氟化镁和除镁后液；氟化镁碱浸后得到碱浸液和碱浸渣，碱浸渣水热转化得高值六角片状氢氧化镁，碱浸液返回作除镁剂使用；同时往除镁后液中加入除氟剂进行深度除氟，得到氟化钙和除氟后液；氟化钙酸浸后得到酸浸渣和酸浸液，酸浸液返回作除镁剂使用，酸浸渣返回作除氟剂使用；最后除氟后液送电解工序。本发明能有效实现锌冶炼系统中镁、氟离子的综合去除；除镁剂和除氟剂能循环使用，满足清洁生产环保要求；同时附产高值六角片状氢氧化镁，实现资源高值化利用，还可拓展到其它硫酸溶液中镁、氟离子的去除。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，特别是指一种从硫酸溶液中去除镁、氟离子的方法，具体为一种锌冶炼系统中去除镁、氟离子的方法。

背景技术

在湿法炼锌过程中，锌精矿原料和辅助添加剂夹带镁进入锌中浸液中，而电解阳极液返回浸矿导致镁不断的循环富集。镁析出电位较锌负，在锌电积过程中镁难以在阴极电解沉积。高镁离子浓度会增加溶液黏度，降低电流效率，电解过程能耗大幅增加；此外，镁易结晶析出堵塞管道。镁离子的高位运行给整个锌冶炼过程带来严重负面影响，亟待需要找到有效的除镁方法。

开路中和除镁法是通常采用的处理办法。该方法采用石灰中和废电解液不仅对酸资源造成浪费，同时产生大量废水和废渣，带来很大的环保压力，且废渣中锌回收利用成本较高。

中国专利CN106435214A公开了一种锌冶炼系统中去除镁的方法。该方法利用电解后液预浸出锌焙砂中的镁，同时焙砂中的氧化锌与溶液中的硫酸锌生成碱式硫酸锌沉淀返回浸出工序，而镁留在溶液中并开路排出。此方法起到双重排镁的作用，但局限于处理高镁锌精矿。

中国专利CN104313320A公开了一种锌电解液中锌镁的强酸饱和结晶分离方法。本方法利用硫酸锌和硫酸镁在特定高温高酸条件可大量快速析出，将锌镁固化物和上清液硫酸分离开；硫酸返回湿法电解锌系统，锌镁固化物送火法冶炼回收锌。此方法涉及高温、高酸过程，能耗高、设备腐蚀严重等问题难以避免。

中国专利CN109628745A公开了一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法。该方法将废电解液加入到冷却反应器中，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。此方法分离出锌镁的混合硫酸盐结晶物，造成锌大量损失。

综上可见，现有技术中处理锌冶炼系统中镁离子的方法存在资源浪费、成本高、能耗高、附产大量废水废渣等问题。此外，锌电积过程中氟离子能破坏阴极板的氧化铝膜，使析出锌与铝板粘连难以剥离，造成阴极铝板消耗增加。因此，迫切需要一种能够综合去除锌冶炼系统中镁、氟离子的方法，并实现镁的高值化利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中处理锌冶炼系统中镁离子的方法存在资源浪费、成本高、能耗高、附产大量废水废渣，并未同时涉及氟离子的去除以及镁的高值化利用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种从硫酸溶液中去除镁、氟离子的方法，具体为一种锌冶炼系统中去除镁、氟离子的方法，其特征在于，包括首先往锌中浸液中加入除镁剂进行选择性除镁，得到氟化镁和除镁后液；氟化镁碱浸后得到碱浸液和碱浸渣，碱浸渣进一步水热转化得到高值六角片状氢氧化镁，碱浸液作为新一轮除镁剂使用；同时往除镁后液中加入除氟剂进行深度除氟，得到氟化钙和除氟后液；氟化钙酸浸后得到酸浸渣和酸浸液，酸浸液作为新一轮除镁剂使用，酸浸渣作为新一轮除氟剂使用；最后除氟后液进一步除杂得到电解前液。

优选地，所述的一种从硫酸溶液中去除镁、氟离子的方法，具体为一种锌冶炼系统中去除镁、氟离子的方法，具体步骤如下：

S1、选择性除镁：往锌中浸液中加入除镁剂进行选择性除镁，得到氟化镁和除镁后液；