n235萃取脱除锌溶液中氟氯

・8・有色金属(冶炼部分)(http：//)2020 4 doi：10.3969力・issn1007-7545.2020.04.002
N235萃取脱除锌溶液中氟氯
楚立军】，苏秋琼】，罗远辉2,袁学韬2,莫毅1,李晓彤1
(1.南丹县南方有色金属有限责任公司，广西南丹547204；
2.有研工程技术研究院有限公司，北京100088)
摘要：采用N235萃取含氟、氯的锌浸出液，氟、氯被萃取到有机相中，锌留存于萃余液中，锌萃取率低于
5%，氟脱除率高于80%，氯脱除率高于94%。

在N235有机相中加入异辛醇，萃取、水洗、反萃温度控制
在40〜45C，可避免出现有机相乳化和分相时间长的问题。

萃余液中锌、氟、氯浓度分别为55.54、
0.011,0.082g/L,可返回锌冶炼系统配入浸出、净化或送锌电解配液。

关键词:N235；萃取；反萃；氟；氯
中图分类号:TF813文献标志码:A7章编号：1007-7545(2020)04-0008-04
Removal of Fluorine and Chlorine from Zinc Leaching
Solution by N235Extraction
CHU Li-jun1,SU Qiu-qiong1,LUO Yuan-hui2,YUAN Xuetao2,MO Yi1,LI Xiao-tong1
(1.Nandan Southern Nonferrous Metals Co.,Ltd.,Nandan547204,Guangxi,China；
2.GRIMAT Engineering Institute Co.,Ltd.,Beijing100088,China)
Abstract：N235was used to extract zinc and remove fluorine and chlorine from zinc leaching solution. Fluorine and chlorine were extracted into organic phase.Zinc extraction rate is lower than5%,fluorine extraction rate is over80%,and chlorine extraction efficiency is over94%.Organic phase emulsification and long time phase separation can be avoided when sooctanol is added to N235organic phase,and temperature of extraction,washing and stripping is controlled at40一45°C.Concentrations of Zn,F,Cl in raffinate is55.54,0.011and0.082g/L respectively,which can be reused in zinc leaching,purification, andelectrolytepreparaton.
Key words:N235；extraction；stripping；fluorine；chlorine
在锌的湿法冶炼中，锌精矿中的氟、氯会在浸出时进入浸出液、净化液和电解液卩2］,电积锌后的电解废液中一般含有40〜60g/L的锌，可返回浸出、净化或新电解液的配制。

随着锌冶炼过程的持续进行，氟、氯在锌冶炼系统中持续累积［1，4］。

次氧化锌资源特别是烟尘中氟、氯含量较高，在冶炼中进入锌浸出并最终在锌电解液中累积［1，5］。

在电解过程中，氟会造成阴极板腐蚀、剥板困难和损坏，氯会造成阳极板腐蚀和电锌品级低。

因此，锌电解液中的氟、氯的浓度需分别控制在50mg/L和100mg/L 以下［1，］。

目前，从锌溶液(锌浸出液、净化液、电解液等)中脱除氟、氯的方法较多［1，11］。

萃取法使用萃取剂萃取溶液中的锌或氟、氯，但萃取和反萃存在有机相
收稿日期：2019-08-22
基金项目：广西科技厅重点研发计划项目(桂科AB16380013)
作者简介:楚立军(1981-),男，湖南郴州人，工程师；通信作者：罗远辉(1968-),男，河南罗山人，教授级高级工程师
乳化、分相时间长等问题，尚未应用于生产［12］。

对目前液氟氯存在效率低、成本高的问题，本文采用N235萃取液中的氟、氯，研究提高氟、氯脱除率的，解取、反岀机相乳化、分相时间长的问题，萃余液脱氟、氯杂质系统再利用。

1试验原料
浸岀液是锌电解废液浸岀高氟氯含量次氧化锌锌灰得到的［1］，含Zn57.67g/L、F0.058g/L、Cl 1.50g/L,浸岀液已经过除铁、除铜处理，在除铁处理过程中，溶液中的氟离子分随氢氧化铁沉淀除去。

溶液呈弱酸性，萃取时需调整溶液pH。

2试验方法
N235取机取，，与酸反应生，形取过量酸,牡取的酸很容易被水反萃。

N235对锌离子具有较高的萃取率［12］。

利用N235与水溶液中金属离子及金属离子与氟、氯离子之间的反应，可使用N235萃取氟、氯的液，脱除氟、氯离子。

不同于HC1, HF是一种中弱酸，强极性分子HF在水溶液中的离解度并不高，大部分HF都以分子状态存在，并通过氢键与H2O结合,这导致N235对酸性溶液中氟的萃取率不高，因此在使用N235萃取氟、氯时，要提氟效率，需要控制适宜的pH［13］。

3试验结果与讨论
N235萃取时，生成的胺盐在煤油溶剂中易形成多聚体，这种多聚体在有机相中的溶解度较小，容易析岀形成第三相（乳化相），在有机相中加入异辛为极性改善相，可防止多聚体的生成，防止有机相岀现乳化。

N235以煤油稀释，配成有机相,取、反因素条件试验在分液中进行。

最进行串级试验验证验的工艺。

3.1水相酸度对氟、氯萃取率的影响
验：N235体积分数25%、异辛醇体积分数25%、稀释剂为、萃取温度40C、萃取时间5min、相比O/A=1/2。

不同锌料液pH下的试验结果如图1所示。

由图1可知，随着pH的升高,氟、氯萃取率增大，当pH达到5.0以上时，氟、氯均的萃取率。

萃取前后，料液和液中氟的浓度分别为0.058,0.031g/L,萃取前后，料液和液中氯的浓度分别为1.50,0.96g/L。

pH
图1料液pH对氟、氯萃取率的影响
Fig.1Effects of pH value of zinc feed solution
onextractionrateofFandCl
3.2N235浓度对氟、氯萃取率的影响
试验条件：锌料液pH=5.3、异辛醇25%、萃取温度40C、萃取时间5min、0/A=1/2。

改变N235体分数进行验，验结2所。

2明，随着N235体积分数的升高，氟、氯萃取率增大,当N235体积分数达到25%时，氟、氯萃取率均较高。

当N235体积分数高于30%时，有机相黏性增大，流动性变差。

图2N235浓度对氟、氯萃取率的影响
Fig.2Effect ofN235concentrationon
extractionrateofFandCl
3.3异辛醇浓度对氟、氯萃取率的影响
试验条件:N235体积分数25%、锌料液pH= 5.3、萃取温度40C、萃取时间5min、0/A=1/2。

改变体分数进行验，验结3所示。

从图3可见，随着异辛醇体积分数的升高，氟、氯萃取率增大，当异辛醇体积分数达到25%，氟、氯取率均。

当体积分数低于10%时，有机相黏性增大，流动性变差，有机相中可见少量白色岀。

1015202530
异辛醇体积分数/%
3540图3异辛醇浓度对氟、氯萃取率的影响
Fig.3Effects of isooctanol concentration on
extractonrateofFandCl
3.4温度对氟、氯萃取率的影响
试验条件:N235体积分数25%、异辛醇25%、锌料液pH=5.3、O/A=1/2、萃取时间5min。

不同取温度时的氟氯的萃取率见图4。

从图4可见,随着温度的升高，氟、氯萃取率增大，当温度达到40T，氟、氯萃取率均。

当温度25T时,有机相增大，流变差。

60
50
20253035404550
温S/t
图4温度对氟、氯萃取率的影响
Fg.4Efectsoftemperatureonextracton
rateofFandCl
3.5相比对氟、氯萃取率的影响
试验条件:N235体积分数25%、异辛醇25%、锌料液pH=5.3、萃取温度40C、萃取时间5min。

改变相比进行试验,试验结果如图5所示。

图5表明，随着相比增大，氟、氯萃取率增大，当相比：0.5时，氟、氯萃取率均，继续增大相比，氟、氯萃取率变化缓慢。

3.6反萃试验
采用水和25%NaOH溶液为反萃剂，对负载氟、氯的有机相进行反萃，反萃温度40C，反萃的相比O/A=2/1,试验数据1。

1数据计算可知，经过两段反萃（水洗,25%NaOH反萃），有机相中的氟、氯分别进入液和N q OH溶液中，氟反萃率为9852%，氯反萃率为9943%。

60厂
0------------------------------------------------------------
0.00.5 1.0 1.5 2.0 2.5
相比
图5相比对萃取率的影响
Fig.5Effects of O/A on extraction
rateofFandCl
表1萃取、反萃试验结果
Table1The tett results of extracting and stripping
/(g-L-1)项目Zn F Cl 萃取前锌料液57.670.058150萃余液55.480.00430073负载氟、氯的有机相 4.770047117
液5560060197反液(25%NaOH反 3.7300280.96
3.7试验
根据前述试验结果，可确定连续萃取/反萃工艺。

萃取:N235体积分数25%、异辛醇25%、锌料液pH=5.3、萃取温度40C,O/A=1/2,级数4。

反萃：水洗2级、25%NaOH溶液反萃2级，水洗、碱液反萃温度40C、O/A=2/1。

试验处理锌料液100m3,所液中锌、氟、氯浓度分别为55.54、0.011,0082g/L,锌萃取率低5%，氟率大于80%，氯脱除率94%。

4结论
1）采用N235萃取含氟、氯的锌浸岀液，氟、氯被萃取机相中,液中，锌萃取率低于5%,水洗液和碱反萃液中的通过
氟脱除率80%，氯率94%。

2）在N235有机相中加入异辛醇，萃取、水洗、反萃温度控制在40-45C，可避免岀机相乳化和分相时间长的问题。

2020 4有色金属(冶炼部分)(http：//)・11・
3)N235萃取工艺条件为：N235体积分数25%、异辛醇25%、锌料液pH=5.3、O/A=1/2、萃取温度40C、萃取时间5min。

4)反萃工艺条件为：水洗和25%NaOH溶液反萃温度40C、反萃时间5min、相比O/A=2/1。

5)萃余液中锌、氟、氯浓度分别为55.54、0.011,0.082g/L,可返回锌冶炼系统配入浸出、净化或送锌电解配液。

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