[发明专利]一种组合式长期稳定运行的氯化铵法电解锌工艺流程

说明书

本发明提供一种组合式长期稳定运行的氯化铵法电解锌工艺流程，包括浸出、净化、电解主流程和超杂质原料循环粗洗涤、过量钙镁沉淀、氧化杂质过滤辅助流程，两个流程并行布置和连接，可独立工作，互不影响。本发明通过主辅流程的配合，以全流程、控温、紧凑并串布局、多工段、同步/异步和多种手段，控制电解液质量的稳定、解决复杂原料带来的多元素干扰，特别是氯化铵法电解锌长周期稳定高效运行的难题，对氨法处理高氟氯、高杂质含锌原料，和含锌钢铁、冶金烟尘等二次锌资源的环保、及资源再生利用具有积极的环保和经济意义。

技术领域

本发明涉及一种组合式长期稳定运行的氨法电解锌工艺流程，特别是涉及氯化铵法电解锌的长期稳定运行的工艺设备组合和工艺流程，解决当前氯化铵法电解锌工艺难长期运行、电解效率随时间推移下降和失效的问题，属于湿法冶金领域。

背景技术

氯化铵法电解锌技术是一种十分有效的含氯氨法电解锌技术，特别适用于处理含氟氯、含铁杂质高的含锌钢铁烟尘、电镀小灰和高炉、有色冶金炉烟尘富集产生的次氧化锌，以及高铁高钙镁氧化锌。氯化铵电解锌工艺从上世纪90年代由意大利EngitecnImpiant公司公开的EZINEX技术、邓良勋等公开的技术和文献，并实现工业化示范生产后，因其独特的选择性浸出和高宽容度（氟氯）电解体系而备受重视。但是，在实际应用实践中，因不同的工艺流程、布局和设备和控制条件差异，一般的存在锌片质量差，直收熔铸率低、生产成本高的不足的问题，特别是随着生产时间延长，电解液累积杂质升高、反应失衡，进一步降低了生产效率，产品质量和生产效益，使正常生产难以维系，影响了这一先进技术的推广。

本发明人发现这些问题产生的主要原因是：1.氯化锌铵体系比硫酸锌体系引入了更多的金属杂质离子、负离子和有机功能团，会在工艺过程的不同阶段、时间影响电解液和产品质量，进而影响电解的顺利进行和效率；2.目前氯化铵电解锌法的工艺流程和布局主要源于传统硫酸锌法的知识和经验，没有针对氯化锌铵法的特点进行设计和布局，在温度控制，杂质清除，和质量控制上不适应体系的要求； 3.工艺设备缺乏针对性的设计，没有充分反映氯化锌铵体系在选择性浸出、快速净化和高温电解方面的特点，与体系的要求匹配不当。总之，由于当前的工艺和设备缺乏针对性设计，存在体系不完整、布局不合理、设备不适应的问题，导致这项新技术的优势难以发挥，能耗高、锌粉消耗大、产品质量低的现状，特别是氯化锌铵体系本底溶液质量在循环过程中形成的其它杂质累积，使氯化锌氨电解体系的效能逐渐下降，不能满足氯化铵电解锌体系长期稳定运行的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式氯化铵电解锌工艺流程和布局，可以实现氯化锌铵体系电解锌的长期稳定运行。

为了解决上述问题并达到发明目的，本发明提供的一种组合式长期稳定运行的氯化铵法电解锌工艺流程是这样实现的，根据氯化锌氨体系工艺特点和设备特点，把工艺流程划分为主流程和辅助流程，主流程负责持续生产，辅助流程负责独立调控溶液的质量，两个流程并行布局和紧凑的串并连接，既保持主流程独立持续运行，又能通过辅助流程对各工艺段的溶液质量进行控制，按杂质的性质和发生的可能性，在不同的工艺段以不同的工艺质量要求和手段，分类排除杂质，控制杂质的积累，将杂质种类和数量长期控制在正常电解条件之下，保证主流程电解过程长时间、稳定、低成本、高宽容度的运行，解决氯化铵电解锌工艺难以长期稳定运行的难题。

所述的主流程包括：循环洗涤浸出、组合净化、低蒸发长周期电积、混液/液固补氨再净化、低蒸发长周期电积、激冷剥板熔铸工段；所述的辅助流程包括：超杂质原料粗洗涤、高效氯盐蒸发器、钙镁沉淀槽、电解后液过滤器工段、有机氧化物聚团过滤/压滤机，激冷脱片槽，以及他们的组合。

进一步的，所述的超杂质原料前粗洗由压滤循环洗涤机组成，洗涤不以洗净为目的，只对含氯量超过6%的原料做粗洗，将含氯量控制在6%以下，对含氯量超过20-30%的洗液和沉钙镁后氯盐液，送脱盐蒸发器脱出氯盐，液体返回浸出。

进一步的，所述的循环洗涤浸出，浸出器可是整体或连续的，包含了澄清、浸出和洗涤段，浸出器是保温的，温度范围20-80度，容量为电解槽容量的3-8倍。