[发明专利]一种湿法回收含氯氧化锌烟化物料中锌的方法

说明书

本发明涉及一种锌的回收方法，具体涉及一种湿法回收含氯氧化锌烟化物料中锌的方法。本发明的目的是解决现有从含氯高的氧化锌烟化物料回收锌时存在采用回转窑焙烧方法，锌焙砂含氯物料不能直接应用于常规湿法冶炼锌工艺；采用浸出‑萃取‑电积工艺，铜渣投料量较大，工艺难于操控；采用浸出‑萃取‑水洗‑电积工艺，流程较长，成本较高的技术问题，提供一种湿法回收含氯氧化锌烟化物料中锌的方法。该方法包括酸洗工序、中性浸出工序、酸性浸出工序、针铁矿除铁工序、除镉工序、电积工序、阳离子膜转化工序和熔铸工序八步，整个工艺流程短，成本低。

技术领域

本发明涉及一种锌的回收方法，具体涉及一种湿法回收含氯氧化锌烟化物料中锌的方法。

背景技术

电积回收含氯氧化锌烟化物料中锌的过程中，进入电积液中的氯会影响常规锌电积过程的正常进行，不仅使阴阳极腐蚀加剧，成本增加，还导致电积槽上部空气中氯含量升高，使槽面操作条件恶化，严重影响操作人员的身体健康。而去除氯的工序较为复杂，且处理成本高，故一般炼锌企业都采用氯含量不大于0.05％的锌原料。而对于含氯高的氧化锌烟化产物，一般需要特殊的处理工艺，目前大型工业化的处理方法主要有以下三种：

1、回转窑焙烧

此法是使用天然气或重油加热，将含氯氧化锌烟化物料在700℃下焙烧，产出含氯量小于0.15％的焙砂，用于常规湿法冶炼锌工艺，而产生的高氯烟尘(含氯15-20％)用于生产氯化锌。此法的缺点是产出的锌焙砂含氯，仍然不能完全直接应用于常规湿法冶炼锌工艺，只能按比例进行配料，使用受限。同时，利用产出烟尘生产氯化锌，由于氯化锌市场小，生产也受到限制。

2、浸出-萃取-电积工艺

西班牙马德里的Tecnicas Reunidas公司在1997-1998年提出了用浸出-萃取-电积工艺处理低品位氧化锌物料。浸出在常压、温度50℃条件下进行，加入稀硫酸并控制pH值，经一定时间进行浸出反应。浸出液中低浓度的锌用二-2-乙基己基磷酸(D2FHPA)做萃取剂进行萃取富集后反萃，反萃后含高浓度锌的反萃液送电积，贫有机相返回萃取步骤，电积后含高浓度硫酸的贫锌液作反萃液返回反萃步骤。由于氯具有1.3％左右的萃取率，因此采用铜渣除氯，其主要反应式为：Cu+2Cl^-+Cu²⁺＝Cu₂Cl₂↓。铜渣除氯法是基于铜及铜离子与溶液中的氯离子相互作用，形成难溶的氯化亚铜沉淀。然而要使溶液中的氯离子生成氯化亚铜沉淀，必须使铜及铜离子建立一个平衡点，在实际生产中铜渣因堆放的时间长短不一，致使海绵态的铜(CuO)和氧化态的铜之比很难平衡。如铜渣中海绵态的铜含量较高时，在除氯过程中需加入氧化剂，氧化剂在使CuO氧化为Cu²⁺的同时，部分Cu₂Cl₂也被氧化为CuCl₂，加之溶液中高价铁离子(Fe³⁺)的存在，也会使Cu₂Cl₂被氧化为CuCl₂，使溶液含氯、含铜量升高，降低除氯效果和造成较大的铜损失。因此，要提高除氯率，必须加入过量的铜渣。如铜渣中氧化态的铜含量较高，在除氯过程中需加入还原剂。如用锌粉作还原剂，Cu²⁺被还原为CuO的同时，Cu⁺也被还原为CuO，进而使氯离子重新进入溶液中，使溶液中含氯量升高，降低除氯效果，要提高除氯率仍需加入过量的铜渣。显然由于存在以上几种原因，铜渣除氯化铜的过量系数较大，投料量较大，铜损失率较高，铜渣再生循环使用较为困难，成本较高，工艺难于操控。因此，原料中的氯含量受制约。

3、浸出-萃取-水洗-电积工艺

在浸出-萃取-电积工艺基础上，采用水洗反萃液，将所得洗水蒸发结晶生产氯化钠，解决了氯在系统内富集的问题。该工艺的缺点是涉及萃取步骤，导致流程长，投资大，成本高。

随着镀锌行业的飞速发展，含氯氧化锌烟化物料的处理需求也越来越多，研发流程短、投资小、成本低的处理方法一直是该领域研究的重要课题。