[发明专利]一种高铊氧化锌生产电锌的方法

说明书

本发明属于湿法炼锌领域，公开了一种高铊氧化锌生产电锌的方法，其流程主要包括高铊氧化锌碱洗、碱洗渣中和、中和渣中高酸浸出、中和液两次沉矾、中上清溶液三段净化、合格硫酸锌溶液树脂除铊和锌液电积等步骤，本方法利用了碱洗除铊、芬顿法除铊、低温锌粉联合辅助除铊剂除铊以及树脂除铊等步骤，使得合格硫酸锌溶液中铊浓度远低于锌电积对杂质铊的要求。本发明在传统湿法炼锌工艺基础上进行创新优化及除铊工艺，提升湿法炼锌企业对高铊氧化锌原料的适应性、降低除杂成本，整个工艺操作简单，适合工业化推广使用。

技术领域

本发明属于湿法炼锌领域，具体涉及一种高铊氧化锌生产电锌的方法。

背景技术

铊，化学符号Tl，分子量为204.3833，密度11.85g/cm3，熔点303.5℃，沸点1457℃，在自然环境中含量很低，是一种伴生元素。铊在盐酸和稀硫酸中溶解缓慢，在硝酸中溶解迅速。其主要的化合物有氧化物、硫化物、卤化物、硫酸盐等，铊盐一般为无色、无味的结晶,溶于水后形成亚铊化物。保存在水中或石蜡中较空气中稳定。铊被广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等各个方面，在光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、辐射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值。含铊锌物料中，铊主要以可变价态氧化物T1₂O、TlO、T1₂O₃形态存在。

在湿法炼锌过程中，铊主要富集于氧化锌、多膛炉焙烧布袋尘和铜镉渣浸出置换后的贫镉液中。在中性浸出和综合回收工序能将残铊除去。含铊锌物料中，铊主要以可变价态氧化物T1₂O、TlO、T1₂O₃形态存在。在常规浸出过程中，含铊氧化物在酸性条件下溶解，铊进入溶液。在中性浸出沉矾阶段控制终点pH值5.2～5.4时，T1³⁺水解析出Tl(OH)₃，Tl(OH)₃随Fe(OH)₃一起沉淀进入渣中，而Tl⁺、T1²⁺仍进入浸出中性上清液中。

在锌电积过程中，铊是较锌正电位的杂质。新液含铊量超标时，铊与锌形成原电池，阴极锌反溶,阴极析出锌表面有少数麻坑，严重时阴极锌强烈反溶，麻坑增多。形成透孔，阴极锌透酸连片，内表面锌片发黑返溶.明显由外向里的腐蚀方向，至锌片增厚时，强度减弱，严重烧板时，阴极锌大面积透孔，锌片发黑自动剥离，电效明显降低。对产品产量和技术经济定额指标产生不利影响,导致生产的连续波动，无法正常进行。为了除去铊，常用的方法是在湿法炼锌溶液净化过程中，增加锌粉用量，但当铊含量较高时效果难以得到保证。以上问题严重影响生产的正常运行，现急需找到一种运行成本较低且易于操作的铊去除技术。

发明内容

为克服了现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种高铊氧化锌生产电锌的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤(1)高铊氧化锌碱洗：采用氢氧化钠水溶液对高铊氧化锌进行碱洗，控制终点pH值为8～10，碱洗液进污水站处理达标后回用，碱洗渣做下一步处理；

步骤(2)碱洗渣中和：采用锌电解废液或中和渣硫酸一次浸出液将步骤(1)得到的碱洗渣进行中性浸出，控制终点pH值为3.5～5.0，中和渣采用硫酸进行酸一次和酸二次浸出，中和液做下一步处理；

步骤(3)中和液一次沉矾：将步骤(2)得到的中和液中以2～5mL/h加入双氧水，并加入石灰或者双飞粉作为中和剂，进行沉铁并除去砷、锑、铊等杂质，双氧水的加入量为所述中和液中铁含量的2.0～2.2倍，控制终点pH值为4.0～4.5，液固分离后沉铁渣进转窑焙烧回收锌，沉铁后液做下一步处理；

步骤(4)中和液二次沉矾：将步骤(3)得到的一次沉矾液补充亚铁离子浓度至0.8～1.5g/L，以1～3mL/h加入双氧水，以石灰或者双飞粉作为中和剂，进行沉铁并除去砷、锑、铊等杂质，双氧水的加入量为所述中和液中铁含量的2.0～2.2倍，，控制终点pH值4.5～5.0，二次沉矾液不经压滤，直接进入浓密槽进行沉降分离；