[发明专利]一种降低锌电积电耗的方法

说明书

本发明公开了一种降低锌电积电耗的方法，属于冶金技术领域。包括以下步骤：步骤一：将电解槽中的锌电解液开路10‑20％首先进入电渗析，并将锌电解中的硫酸浓度降低至50‑80g/L以上，有机物浓度降低20‑30％；步骤二：将其余锌电解液经过超声波40KHz‑50kHz的超声波处理5‑8min；步骤三：将步骤一所得的硫酸锌溶液进入电解槽进行电解，经过电渗析‑超声波协同作用处理至电解槽中锌电解液锌离子浓度为43‑45g/L，硫酸浓度为160‑170g/L，有机物浓度降低20‑30％。本发明利用电渗析‑超声协同作用调控锌电解液中的酸锌比例，以实现锌电解液中硫酸的开路，使得酸锌比例维持在一定浓度范围内，减少硫酸对超声处理锌电解液效率的影响，解决阴极锌烧板的问题，以达到快速同步分离有机物的目的。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体为一种降低锌电积电耗的方法。

背景技术

湿法炼锌已成为主流炼锌方式，湿法炼锌工艺流程包括“锌矿焙烧-焙砂浸出-浸出液除杂-电积锌”序，其中电积锌过程能耗占到总能耗的70-80％，是湿法炼锌中最耗能的一个环节。硫酸锌溶液的电解沉积是湿法炼锌流程中四个重要的工艺过程之一，其技术经济指标不仅反映出整个炼锌工艺的好坏，而且因为其直接消耗大量电能，在很大程度上影响着锌冶炼厂的生产成本。其生产工艺流程具体过程：将通过净化工序后的高纯度的中性硫酸锌溶液新液通过新液泵，送入集液槽，同时按照一定比例将地槽中的一部分废液通过集液泵或者废液泵和冷却塔送入集液槽。集液槽内新液和废液混合后获得具有一定锌酸浓度的电解液，然后将混合好的电解液送入电解槽，用铅银合金板作阳极，纯铝板作阴极，并通以直流电进行电解。电解液的主要成份为硫酸锌、硫酸和水，并含有微量杂质金属铜、福、钻、镍等的硫酸盐。净化后的新液只含有硫酸锌和极少量的杂质离子，而不含有硫酸；电解后的废液同时含有硫酸和硫酸锌，但是含锌量较低，含酸量较高。把新液和废液按照一定比例混合，可以使生产时电解液中锌离子浓度和硫酸浓度保持稳定和恒定电解系统中电解液的体积。随着电解过程的进行，电解液中的锌含量不断减少，硫酸浓度不断增加。经过电解后的电解液废液不断的从电解槽的出液端流入地槽，一部分配以一定量的新液经冷却后返回电解槽循环使用，另一部分送废液罐贮存，供浸出工序作溶剂用。同时，随着有价金属回收种类的增加，进入湿法炼锌系统中的有机物的种类和数量也随之增加，其种类包括3号絮凝剂、黑药、黄原酸盐、脂肪酸、润滑油等。其中，脂肪酸和有机胺为氧化锌矿的常用捕收剂，在浮选过程中吸附于矿物表面进入精矿，在后续湿法浸出过程中进入浸出液，而有机物在浸出液中的存在会严重影响阴极锌电积过程的进行。另一类是为了改善阴极锌的质量而加入的有机添加剂，如胶、B-萘酚以及萘的磺酸盐等；有机物进入电解液将会越来越多。这些有机物中虽然有的对湿法炼锌有利，但大多数在前一工序加入有机物对后一工序会产生极大影响，如在浸出过程引入的有机物会对净化过程产生影响，其次它不是按工艺参数条件要求加入的，其数量变化，难以测定和掌握。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合电渗析浓缩与超声波技术，可以实现锌电解液中硫酸的开路，使得酸锌比例维持在一定浓度范围内，并且同时减少硫酸对超声处理锌电解液效率的影响的降低锌电积电耗的方法，本发明在湿法炼锌电解工序中，利用电渗析-超声协同作用调控锌电解液中的酸锌比例，以实现锌电解液中硫酸的开路，使得酸锌比例维持在一定浓度范围内，减少硫酸对超声处理锌电解液效率的影响，解决阴极锌烧板的问题，以达到快速同步分离有机物的目的。

以解决上述背景技术中提出的问题。

一种降低锌电积电耗的方法，包括以下步骤：

步骤一：将电解槽中的锌电解液开路10-20％首先进入电渗析，利用电渗析选择性膜将硫酸、有机物与硫酸锌分离，分别得到含有硫酸和有机物的熔液，以及含大量硫酸锌的水溶液，并将锌电解中的硫酸浓度降低至50-80g/L以上，有机物浓度降低20-30％；

步骤二：将通过步骤一处理的锌电解液经过超声波40KHz-50kHz的超声波处理5-8min；