湿法高效除氯及除氯渣技术
湿法炼锌中氨浸法除氟氯的工艺流程
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湿法炼锌体系铜渣脱氯试验及产业化研究
湿法炼锌体系铜渣脱氯试验及产业化研究杨建军;牛皓【摘要】根据湿法炼锌体系流程中氯的来源和开路,进行了铜渣脱氯条件试验研究,条件试验优化为:浸出温度为70~75℃,反应时间为45~55 min,铜离子浓度为1~2.5 g/L,pH值为2.5~3.0,液固比为30∶ 1,铜渣粒度为~120目占90%,在此条件下,脱氯率达到60.3%.并在优化条件的基础上,进行产业化运行,平均脱氯率可以达到47.02%.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2010(039)006【总页数】5页(P21-25)【关键词】湿法炼锌;铜渣除氯;脱氯率;产业化【作者】杨建军;牛皓【作者单位】云南铜业(集团)有限公司,云南,昆明,650051;云南云铜股份有限公司,云南,昆明,650051【正文语种】中文【中图分类】TF812湿法炼锌系统氯离子含量高对电解过程有重大影响,如何控制系统氯含量在工艺允许范围是湿法炼锌企业共同面临的难题,国内文献[1-5]多涉及火法脱氯,仅仅进行到小试阶段,或者是低浓度氯离子进行脱氯。
株冶锌冶炼系统中氯的脱除,主要是靠多膛炉、沸腾炉通过高温从烟气中去除,但 2006年以后,因氯含量达到1300 mg/L,采用将含氯约1080 mg/L的硫酸锌溶液并配入废电解液加进行了铜渣脱氯试验研究,取得了一定效果[4]。
某公司因氧化锌粉处理量大幅度提高,因而导致电解循环液含氯明显升高,由原来的300 mg/L以内升高到1500 mg/L以上,已经对电解产生了明显的影响。
本文旨在通过脱氯试验条件的优化,获得脱氯优化条件,并基于优化条件,进行产业化研究,探索出一条低成本、无废渣、废液和废气的铜渣脱氯“绿色冶金”工艺路线并用于产业化生产实践。
1 氯的富集来源和开路氯的来源,主要有外购的高氯原料、回转窑所产氧化锌粉和沸腾炉所产含氯少量的锌焙砂,具体成分如表1所示。
表1 外购高氯氧化锌粉、自产氧化锌粉含量和锌焙砂表Tab.1 Incoming high chlorine zinc oxide powder,home-grown zinc oxide and zinc calcine list %个旧旭众有色矿业有限公司 55.0 0.40 0.30 5.32 0.70 3.17昆明鑫友 54.5 0.094 0.027 13.82 2.84 15.13砚山县信和贸易有限责任公司 56.7 0.37 0.22 11.4 3.7 6.85自产氧化锌粉含量种类 Zn Cl F Pb S 还原性余锅粉周综合样37.440.0700.0058 6.49 3.60 7.5电收尘粉周综合样 60.820.0950.0032 5.48 1.59 8.3表冷粉周综合样 55.32 0.16 0.011 7.82 3.52 6.4布袋粉周综合样 67.92 0.28 0.013 8.31 2.71 6.9锌焙砂种类 Zn F Cl As Ni -锌焙矿周综合样 149.50.00150.0085 0.50 0.0015 -锌焙矿周综合样 2 51.40.00260.0091 0.36 0.0017 -由表1可以看到,外购氧化锌粉带入氯和氟的量比较高,氯最高可以达到 0.4%,自产氧化锌粉中布袋粉氯最高可以达到 0.28%,锌焙砂氯最高带入为 0.0091%,外购氧化锌粉是锌焙砂 44倍。
从湿法炼锌硫酸锌溶液中去除氯试验研究
Vol. 40 No. 1(Sum. 175)Feb.2021第40卷第1期(总第175期)2021年2月湿法冶金Hydrometallurgy of China从湿法炼锌硫酸锌溶液中去除氯试验研究杨晓冬1 ,徐俊忠2 ,马先春2 ,罗琪护2(1.云南金鼎锌业有限公司,云南怒江673200;2.四川弘业环保科技有限公司,四川德阳618000)摘要:研究了采用一种高效除氯剂以吸附沉淀法从湿法炼锌溶液中去除C 「(质量浓度500 mg/L )。
结果表 明:在除氯剂用量为CL 质量浓度10倍、反应时间60 min 、反应温度60 t 、料液pH = 5. 0条件下,氯去除率达81.10%,除氯后溶液中C 「质量浓度低于200 mg/L,符合要求;适宜条件下,溶液中的Mg 2+和Zn ”质量浓度对除氯影响不大。
关键词:湿法炼锌;硫酸锌溶液;氯;除氯剂;去除中图分类号:TF813;TF803.25文献标识码:A DOI : 10. 13355/j. cnki. sfyj. 2021. 01. 013文章编号:1009-2617(2021)01-0068-04在湿法炼锌过程中,受原料组成的影响,浸 出、净化和电解工序的料液中都会存在大量氯离子。
氯离子的存在会加速泵的叶轮和搅拌机等高 速转动部件的腐蚀断裂,还会造成泵机轴承、螺杆、基座和阀门的损坏3*电解时,氯离子含量过 高会造成阳极铅板腐蚀,造成阳极寿命缩短,阳极 板损耗加大,也会使析出锌中铅含量较高口勺;浓 度过高的氯离子会透过阳极板上的Pbo 2保护 膜,与铅板发生反应生成氯化铅,从而使电解液中铅离子浓度升高,并使铅离子在阴极上析出,造成 阴极锌中铅含量升高,影响锌质量因此,去 除硫酸锌溶液中的氯离子对获得高质量阴极锌产品有重要意义。
电解液中,氯离子质量浓度一般 控制在200 mg/L 以内3。
〕。
目前,从硫酸锌电解液中去除氯离子的方法主要有沉淀法和离子交换法。
湿法炼锌工业离子交换法除氯技术简介
湿法炼锌工业离子交换法除氟氯技术一、湿法炼锌除氟氯技术现状近年来,随着低品位氧化锌直接冶炼技术的推广及锌氧粉的直接使用,杂质元素氟氯的浸出和积累就在所难免。
对以次氧化锌为原料造成的氟氯离子超高技术问题,行业内普遍采取对原料进行火法(比如多膛炉、沸腾炉、回转窑)焙烧脱氯或碱洗水洗法,但都存在着投资大、处理成本高、除氯不彻底等不足、除氯不彻底,致使生产液体中氯不断富集,最终严重影响电解生产。
二、技术特点1.工艺说明含氟氯高的硫酸锌溶液进入离子交换柱,氟氯离子被树脂吸附,树脂经过一段时间吸附后,达到饱和状态,处理后的低氟氯硫酸锌溶液进入锌系统。
吸附饱和的树脂,通入解吸剂,树脂经过一段时间解吸后,把树脂吸附的氟氯离子解吸进入解吸后液。
解吸后的树脂进入下一个工作周期。
2.技术优点取消原碱洗等工序,简化工艺过程,利于系统的水平衡;脱氯效率高;脱氟效果明显;投资少;处理费用低;废水经过简单处理后可达标排放。
三、工业化应用和效果2008年1-3月,在湖南省泸溪县某厂进行了中试。
4月,在该厂建设了工业化装置,目前运行正常,指标达到设计要求,工厂对该项技术已进行验收。
1.除氟氯工业效果取消碱洗装置前将氯离子从1300mg/L降低到200mg/L以下,除氯率为85%。
取消碱洗装置后将氯离子从2800mg/L降低到200mg/L左右,除氯率为93%。
离子交换装置除氟率为50-60%。
2.装置投资以年产5000吨电解锌装置为例,离子交换装置设备投资费约为35万元(含一次性购置的离子交换树脂)。
3.单位处理成本取消碱洗装置后,次氧化锌原料含氯量为1.5%,离子交换除氟氯过程的处理费用为167元/吨锌,包括材料消耗、人员工资、电费、树脂损耗等。
典型的单位消耗表如下(不同企业,会有适当的变化):4.推广应用作为国内外将离子交换法除氟氯技术首次应用于电解锌行业的研发单位,目前我公司研发的该项技术已在国内数个省份的十多家企业成功应用,首套装置至今已经稳定运行14个月,经受了工业长期运行的考验,在此基础上,积累了丰富的设计数据和工业实践经验,使此后的技术设计不断优化,能够根据每个企业的工艺特点,设计具有不同适应性的“离子交换法除氟氯装置”。
湿法炼锌中氟氯去除方法的研究
湿法炼锌中氟氯去除方法的研究苏莎;陈海清【摘要】分析了湿法炼锌体系中氟、氯的来源及氟、氯的存在对生产设备和电积的危害,从火法和湿法两个方面阐述了湿法炼锌中氟、氯的去除方法,火法中重点介绍了多膛炉和回转炉焙烧脱氟氯;湿法中重点介绍了吸附法、沉淀法、絮凝沉淀法脱氟和铜渣、氧化铋、离子交换法脱氟氯.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】4页(P40-43)【关键词】湿法炼锌;氟;氯【作者】苏莎;陈海清【作者单位】湖南有色金属研究院,湖南长沙410015【正文语种】中文【中图分类】TF813目前世界精锌的总产量中大约五分之四由湿法冶炼技术生产,即焙烧-浸出-净化-电积。
随着工业生产的飞速发展,矿产资源的日趋短缺,目前国内矿业界所产锌精矿杂质含量越来越高,对锌冶炼系统的适应性提出了更高的要求。
近年来,由于原料中氟、氯含量的上升,资源综合利用最大化逐步实施和环保要求的更加严格,很多大型湿法炼锌厂系统中氟、氯水平呈上升趋势[1,2]。
而氟氯的存在对制酸系统及湿法系统设备的危害都相当大,因此湿法炼锌中氟氯的去除成为目前亟待解决的问题。
1 湿法炼锌中氟氯的来源在湿法炼锌工艺中,氟与氯的主要来源于焙砂和回转窑挥发的次氧化锌。
据资料显示,在湿法炼锌工序中,含氟、氯的锌精矿在沸腾焙烧过程中,70%氟与氯以HF 和HCl的形式进入到烟气制酸系统中,30%氟与氯(氯含量应高些)则随着焙砂、次氧化锌烟尘而进入湿法系统。
焙砂中氟氯的含量与锌精矿中氟氯含量成正比,即锌精矿氟氯含量高时,焙砂氟氯含量也高。
来自于回转炉的氧化锌与浸出渣一起经多膛炉脱除氟氯,一部分氟、氯随炉气和烟尘进入烟气系统,一部分随酸浸进入湿法工序,由于有浸出渣的加入,这部分氟、氯含量不稳定[2,3]。
2 湿法炼锌中氟氯的危害2.1 对设备的危害氟、氯的存在对设备会产生严重的危害,对搅拌机的影响主要体现在浆叶上,湿法炼锌系统搅拌机使用广泛,浆叶材质大多数为不锈钢,氟氯离子浓度升高,使搅拌机浆叶的使用周期缩短。
湿法系统除氯工艺技术研究及应用
焙烧 后氧 化锌 氟 氯 含 量 均 能 达 到 工 艺生 产 要 求 , 为 大量 投入 低成 本 次 氧化 锌 生 产 电锌 提供 了保 障 , 创
造 了较大 的经 济效益 。 2 . 2 进行 水洗 铟反 萃有 机相 除氯研 究
萃余液( 3 5 %~ 4 0 %) 、 其它占5 %。从 以上分析数 据可以看出, 氯带入量最大的是铟萃余液 , 其次是锌 焙砂 ( 包括 烟尘 ) 带入 和脱 氟氯次 氧化 锌带 入 。
硫酸化 反应 : 2 M X 2 +O 2 + 2 S O 2 + 2 H2 O= 2 MS O 4 + 4 H X( g ) 式中 M为 z n 、 P b ; X为 F 、 C 1 。 根据相 关热 力学研 究表 明 , 6 0 0~ 8 0 0℃ 时 , 硫酸
表1 改造前 后 多膛 炉焙 烧效果 表
பைடு நூலகம்%
从表 1 可 以看 出 , 通过 改造 , 氟氯 脱 出率 分 别 由
原来 的 6 7 . 4 %和 5 5 . 1 %提高 到 8 2 . 1 %和 7 0 . 1 %。
物萃取 一 盐酸反萃 一电积的工艺流程 , 反萃后有机 相 又重复 用做 铟 的萃 取 。 由于在 铟 反萃 箱设 计 上 不 合理 , 没有空 白级, 反萃后有 机相与盐酸分离 不完 全, 可能 造成反 萃后 有机 相含氯 高 ( 机 械夹 杂 盐酸 液 滴) , 故对萃取前料液和萃余液含氯做 了一周的跟踪
锌精 矿
某 厂系 常规 湿法 炼锌 工艺 , 经过 不 断 地完 善 , 生
产 工艺 流程 如 图 1 所示。
图1 湿法炼 锌 工艺流 程
作者简介 : 王锦鸿 ( 1 9 7 2一 ) , 男, 高级工程 师 , 主要从事有 色金属冶炼
湿法炼锌废电解液除氯工艺研究与应用
湿法炼锌废电解液除氯工艺研究与应用摘要:炼锌厂冶炼得到的锌产品中含有大量的硫、铁、钴等元素,为得到质量更高的锌产品需要对冶炼工艺进行不断的改进和完善,才能使生产出来的锌产品满足生产的需要。
一般会加入氧化锌配料,同时还需要考虑氯元素浓度高的问题,避免因为氯元素对电解极板产生损害,如果废电解液中的含铅量过高的话会导致锌质量下降,而且还会腐蚀系统中的设备,影响生产环境。
为此,发明了针对湿法炼锌废电解液的脱除氯元素的工艺方法,其中氯化亚铜沉淀法是常见的除氯手段,本文将结合试验来介绍相关除氯工艺,研究介绍除氯工艺合适的时间、温度等条件,并对铜渣除氯工艺还存在的问题进行简要分析,然后提出相应的改进建议。
关键词:湿法炼锌;废电解液;除氯工艺1 试验方法针对湿法炼锌废电解液的脱除氯元素的工艺方法常见的有沉淀法与离子交换法,在工业生产中则常使用氯化亚铜沉淀法,该方法的本质是采用湿法炼锌工艺中产生的铜渣直接对废电解液中的氯元素进行脱除,具有脱除效果好、成本较低、工艺稳定性强的优点。
但是该方法在应用时由于加入铜渣会同时带入一定量杂质,所以还需要考虑各种可能会影响除氯效果的因素,避免这些因素对除氯工艺产生负面影响。
2 试验原料本试验采用的是冶炼厂在冶炼锌矿过程中产生的铜渣和废电解液为原料,对铜渣的成分和物化性能进行分析可知,铜离子含量为68,硫化铜含量为0.68,氧化铜含量为44,金属铜含量为23。
铜渣中的铜离子与金属铜的占比较高,在废电解液中加入铜渣会使铜离子一起进入到溶液中,使金属铜为脱除氯元素提供条件。
3 试验的原理和方法本试验的应用原理是,在废电解液中加入铜渣,使铜渣中的金属铜和铜离子可以和废电解液中的氯离子发生反应而产生难溶解的氯化亚铜,从而达到脱除氯元素的目的。
具体方法是,准备一个烧杯,在其中加入需要除氯的废电解液并控制好此时的温度,然后根据除氯的标准与要求加入一定比例的铜渣,通过搅拌等待一段时间反应以后会发现在烧杯底部形成了沉淀物,将这些沉淀物过滤去除,然后再次分析溶液中的氯含量。
湿法磷酸杂质
湿法磷酸杂质分析及处理方法湿法磷酸是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、医药、食品等领域。
但是,湿法磷酸中常常含有各种杂质,如铁、铝、钙、镁等金属离子以及氯离子、硫酸根离子等。
这些杂质不仅会影响产品质量,还会损害生产设备和环境。
因此,对湿法磷酸中的杂质进行分析和处理非常重要。
一、湿法磷酸中的杂质1.金属离子湿法磷酸中的金属离子主要包括铁、铝、钙和镁等。
这些金属离子来自于原料矿石和生产过程中的水源等。
2.氯离子氯离子是湿法磷酸中最常见的非金属杂质之一。
它来自于原料矿石和生产过程中使用的盐酸等。
3.硫酸根离子硫酸根离子也是湿法磷酸中常见的非金属杂质之一。
它来自于生产过程中使用的硫酸等。
二、湿法磷酸杂质的影响1.对产品质量的影响湿法磷酸中的杂质会影响产品的质量,如铁、铝等金属离子会降低产品纯度,氯离子和硫酸根离子会影响产品的颜色和味道。
2.对生产设备的影响湿法磷酸中的杂质还会损害生产设备,如铁、铝等金属离子会腐蚀设备,氯离子和硫酸根离子会加速设备老化。
3.对环境的影响湿法磷酸中的杂质还会对环境造成污染,如含氯废水排放到自然水体中会导致水体富营养化和水体生态系统失衡。
三、湿法磷酸杂质分析方法1.金属离子分析方法金属离子分析方法有火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、原子荧光光谱法等。
这些方法可以快速准确地测定湿法磷酸中的金属离子含量。
2.氯离子分析方法氯离子分析方法有滴定法、离子色谱法等。
这些方法可以快速准确地测定湿法磷酸中的氯离子含量。
3.硫酸根离子分析方法硫酸根离子分析方法有滴定法、光度法等。
这些方法可以快速准确地测定湿法磷酸中的硫酸根离子含量。
四、湿法磷酸杂质处理方法1.金属离子处理方法金属离子处理方法有沉淀法、络合剂法等。
这些方法可以将湿法磷酸中的金属离子沉淀或与络合剂结合,从而去除金属杂质。
2.氯离子处理方法氯离子处理方法有加碱沉淀法、电化学处理法等。
这些方法可以将湿法磷酸中的氯离子与钙或铝等物质结合,从而去除氯杂质。
用铜渣从湿法炼锌污酸两段中和后液中脱除氯
用铜渣从湿法炼锌污酸两段中和后液中脱除氯
朱应旭;世仙果;张亮;李科;张泽林;陈先友
【期刊名称】《湿法冶金》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】湿法炼锌中产生的污酸经硫化、锌焙砂中和、碳酸钙中和后可去除砷、氟,同时还可有效减少石膏渣产量,但中和后液中氯含量较高,无法返回至湿法系统重复利用。
研究了采用铜渣除氯法去除该溶液中的氯,结果表明:在过氧化氢加入量2.3 mL/L、铜渣系数6.8、初始酸质量浓度15 g/L、温度35℃条件下反应2 h,溶液中的氯可由0.62 g/L降至0.17 g/L,氯脱除率为72.58%,溶液铜质量浓度为2.69 g/L,通过锌粉或铁粉回收铜后溶液可返回至湿法系统中重复利用。
【总页数】5页(P322-326)
【作者】朱应旭;世仙果;张亮;李科;张泽林;陈先友
【作者单位】云锡文山锌铟冶炼有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF803.25
【相关文献】
1.从湿法炼锌净液渣中回收铜的新工艺研究
2.从高酸湿法炼锌渣浸出液中分离铁及回收铜、锌试验研究
3.湿法炼锌中铜镉渣的酸浸和铜渣的酸洗过程对系统杂质氯的脱除效应
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湿法脱氯分盐 火法脱锌富铁的钢铁尘泥资源化关键技术及装备
湿法脱氯分盐火法脱锌富铁的钢铁尘泥资源化关键技术及装备湿法脱氯分盐火法脱锌富铁的钢铁尘泥资源化关键技术及装备一、湿法脱氯分盐技术湿法脱氯分盐是钢铁尘泥资源化的重要环节之一。
在钢铁生产过程中,产生的钢铁尘泥中含有大量氯化物,需要进行脱氯处理以满足环保要求。
湿法脱氯分盐技术是指利用特定的溶剂或化学反应将钢铁尘泥中的氯化物进行分离和脱除,同时产生相应盐类产品用于循环利用。
这一技术对于降低钢铁生产过程中的环境排放、减少资源浪费具有重要意义。
1. 工艺原理湿法脱氯分盐主要通过溶剂萃取、中和沉淀、结晶析出等过程实现。
将含氯钢铁尘泥与特定的溶剂进行反应,使氯化物溶解于溶剂中。
通过中和沉淀反应,将溶液中的氯化物转化为相应的盐类沉淀,从而实现脱氯和分盐。
通过结晶析出等操作,得到高纯度的盐类产品和溶剂的再生。
2. 技术设备湿法脱氯分盐技术需要配备相应的设备和装置,包括反应釜、萃取塔、中和沉淀槽、结晶器等。
这些设备通过合理的布局和工艺参数的控制,可以实现高效的氯化物分离和盐类产品的生产,同时确保对环境的友好和资源的充分利用。
3. 应用前景湿法脱氯分盐技术在钢铁行业的应用前景广阔。
随着环境保护意识的提高和环保标准的不断提高,钢铁企业对于钢铁尘泥处理的要求也越来越高。
湿法脱氯分盐技术可以有效地解决钢铁尘泥中氯化物的环境污染问题,为钢铁企业带来可观的经济和环保效益。
二、火法脱锌富铁技术及装备火法脱锌富铁是钢铁尘泥资源化的另一项关键技术。
在钢铁尘泥中,锌是一种常见的有害元素,需要进行脱除以满足资源化利用的要求。
富铁部分则可以作为铁源重新进入生产流程。
火法脱锌富铁技术的研发和应用对于钢铁尘泥资源化具有重要意义。
1. 工艺原理火法脱锌富铁技术利用高温反应将含锌的钢铁尘泥中的锌元素转化为相应的氧化物,并在高温下脱除,同时将富铁部分得到回收。
将钢铁尘泥与特定的还原剂进行高温反应,使得锌元素氧化并挥发。
随后,通过冷却凝固和气体收集等过程将挥发的氧化锌固定回收,同时得到高铁含量的残渣。
湿法炼锌废电解液除氯工艺研究与应用
湿法炼锌废电解液除氯工艺研究与应用摘要:在湿法炼锌工艺加工过程中,会产生一些如Ag、S、Fe等杂质在其中,炼锌加工厂为了得到更加纯净、高质量的锌产品,需要对现有的锌元素冶炼工艺进行优化升级,从而满足当代社会经济高速发展背景下对锌的需求。
考虑到氯元素高浓度的问题,在一般的加工生产过程中会采取添加氧化锌,以此来减小Cl元素对电解极板的不利影响。
如果在不进行处理的情况下,废电解溶液中的氯含量就会超标,从而影响锌产出的质量,除此之外,还会损害生产设备,对企业的综合效益产生不利影响。
为了避免这种情况的发生,相关技术人员对湿法炼锌废电解液除氯工艺进行研发应用。
本文将结合现有的除氯工艺,发掘出湿法炼锌废电解液除氯工艺最佳条件,并对该工艺存在的弊端进行说明,并针对此提出优化建议,旨在提升除氯工艺技术水平,促进冶金行业的可持续发展。
关键词:湿法炼锌;废电解液;除氯工艺引言随着社会的不断进步,在现代湿法炼锌工艺中的废电解液的除氯步骤一般采用沉淀法与离子交换法。
两种方法各有优劣,其中沉淀法在加工厂的应用主要采用氯化亚铜沉淀法,相比于离子交换法具有成本更低,且工艺水平经过多年来的不断优化升级,该工艺已经非常成熟了,因此其稳定性具有非常强的保障。
氯化亚铜沉淀法是通过在湿法炼锌的过程中所产生的铜渣进行除氯操作,在此过程中会存在各种各样元素的杂质在其中,不能高效的提取出来,会对湿法炼锌整体工艺的净化造成一定的不利影响。
对此本文将探究在各种条件下湿法炼锌所产生的铜渣对废电解液除氯的效果分析。
一、试验原料试验所选用的铜渣A详细杂质元素成分数据如表1所示。
从铜渣的表格数据结果(%)可得,T Cu 65.94、Ag 0.01、Pb 1.14、Cd 1.3、Zn 3.88。
由此可见,金属铜和铜离子在该实验所用铜渣中都占有一部分比例。
当废电解溶液与之融合时,会发生化学置换反应,最终铜渣中的铜离子发生溶解,从而进入到废电解溶液当中,并且金属铜也会在后续的脱氯营造所需的条件。
湿法炼锌过程中脱除F、Cl的生产实践
湿法炼锌过程中脱除F、Cl的生产实践作者:黄开胤陈志明王军路鹏贾兆霖牛文敏来源:《中国科技博览》2019年第07期[摘要]在湿法炼锌过程中,系统的F、Cl含量过高,对锌的电机造成较大影响,腐蚀阴阳极板,析出锌难剥离等。
某炼锌厂在生产过程中针对系统的F、Cl离子含量过高问题,采用氯化亚铜沉淀及钙法沉淀脱除系统中过量的F、Cl,保证了锌电积生产的稳定运行。
[关键词]湿法炼锌铜渣脱氯钙法沉淀 F、Cl中图分类号:C912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0002-01前言在湿法炼锌过程中,氟、氯的存在对系统设备和环境都影响较大。
氟氯含量达一定值后会使电解阴阳极消耗和作业环境恶化。
在硫酸锌电积过程中,氟离子破坏阴极铝板表面的氧化铝膜,使析出锌与铝板新鲜表面形成锌铝合金,导致锌皮难以剥离,阴极铝板消耗增加。
氯离子氧化成氯酸盐后与阳极铅反应,增加电解液含铅,降低析出锌质量,同时缩短阳极寿命;另外氯离子在酸性环境中被二氧化锰氧化产生氯气,污染作业环境。
为此在湿法炼锌中,国内外各生产企业对电积液中的氟、氯含量都提出了严格限定,一般要求氟离子小于50 mg /L,氯离子小于100 mg /L。
1、湿法系统F、Cl的来源在某厂的锌冶炼生产中过程中,F、Cl的来源多样,主要是因为原料短缺,采用其它含锌杂料生产带进系统的F、Cl,以及回转窑氧化锌、铟回收萃余液、氧化锌法尾气脱硫后液进入系统带进的F、Cl,这部分带进系统的F、Cl量占系统F、Cl含量的60%以上。
在某厂的生产过程控制中,一般要求含F≤30mg/l,含Cl≤0.5g/l,在此范围内,析出锌的剥离、极板的腐蚀及生产现场的环境都处在正常水平。
而当系统F、Cl超出此范围时,析出锌开始出现难剥离、极板腐蚀加剧、现场环境变坏,严重影响生产的正常进行。
2、F、Cl的脱除方法F的脱除方法主要有吸附法、化学沉淀法、离子交换树脂法等。
Cl的脱除方法主要有氯化亚铜沉淀法、氯氧化铋沉淀法、电化学法、氧化法等。
湿法炼锌中氯的危害及控制
湿法炼锌中氯的危害及控制目前世界锌的总产量中大约五分之四由湿法生产,因此湿法炼锌在锌的冶炼中占有头等重要的地位。
在生产实践中,湿法炼锌工艺正在不断完善。
但随着工业生产的飞速发展,矿产资源日趋短缺,目前国内矿业界所产锌精矿杂质含量越来越高,对湿法炼锌系统的适应性提出了更高的要求。
株冶锌冶炼系统中氯的脱除,主要是靠在多膛炉、沸腾炉通过高温从烟气中去除,但随着锌系统生产扩能改造,锌精矿、冷焙砂投人大量增加,同时产出的铸型浮渣、氧化锌大量增加,多膛炉生产能力不足,脱氯率下降,再加上锌矿中的氯含量升高,导致锌系统中氯含量迅速上升,最高达到1.39/L。
氯含量的增加,主要影响体现在锌阴极消耗的迅速上升,由原来的0.39片八析出锌,上升至1.n片/t析出锌,阴极消耗的大幅上升给生产带来很大困难,使电解生产成本升高。
1 氯对系统影响的机理分析1.1 氮对电解影响的机理氯是卤素阴离子,在电解过程中趋向阳极,它的标准氧化电位值Eo为一1.36 V。
可以看出,由于生成自由能负值很大,需要提供很高的电压才能使它们在阳极上放电析出。
氯的标准氧化电位的负值远远超过了氧的析出电位以及过氧化铅的形成电位,因而它在阳极不易放电。
虽然氯不易在阴阳极放电,但会腐蚀极板,特别是阴极铝板。
铝是一种比锌更活泼的金属,它可以在酸性溶液中做极板,主要是由于在它的表面存在着一层耐腐蚀的氧化薄膜的缘故。
这层氧化薄膜的化学成份是A几03+AI(OH)3。
铝表面的这层氧化薄膜与其它金属相比具有以下特点:1. 铝表面氧化薄膜的生成速度比其它金属快得多,甚至在室温下的大气中氧化就能进行。
2. 铝氧化薄膜的厚度较其它金属大,一般可达到100一150AO,比铜和铁高10倍。
3. 铝氧化膜在结构上非常致密,一般都很完整,并且和主体金属结合得很好,不易发生氧化铁薄膜那样的剥离现象。
电解时,金属锌就在这层氧化膜上沉积下来。
由于金属锌的结晶与这层氧化物的结构相差很远,因而两者之间结合得不是很牢固,易于加以剥离。
一种湿法炼锌铜渣脱氯的方法及系统[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010378785.1(22)申请日 2020.05.07(71)申请人 云南云铜锌业股份有限公司地址 650102 云南省昆明市五华区王家桥大普吉原云南冶炼厂(72)发明人 陈国木 王娜 李国峰 周中华 刘迅 王赛 姜艳 邱伟佳 吴海艳 刘建平 张少博 陶余彩 (74)专利代理机构 深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙) 44268代理人 温宏梅(51)Int.Cl.C22B 7/04(2006.01)C22B 15/00(2006.01)C22B 17/00(2006.01)(54)发明名称一种湿法炼锌铜渣脱氯的方法及系统(57)摘要本发明公开一种湿法炼锌铜渣脱氯的方法及系统,其中,方法包括步骤:将锌湿法冶炼系统产生的含有Cl -和MnO 4-的酸液以预定流量连续打入第一反应槽中;同时,将来源于锌湿法冶炼系统的铜渣形成的铜渣矿浆向所述第一反应槽中连续加入,进行脱氯反应,所述第一反应槽中的反应液的液固比为20~100:1;反应液注满第一反应槽后溢流到与第一反应槽串联的第二反应槽中继续进行脱氯反应。
采用锌湿法冶炼系统产生的含有Cl -和MnO 4-的酸液作为前液,加入铜渣进行自净化脱氯,仅通过控制反应液的液固比,来实现脱氯的目的。
该发明方法简单,无需控制反应过程中的温度、pH、溶液中Cu 2+浓度,前液供应充足,脱氯效率高,脱氯能力强。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 111549234 A 2020.08.18C N 111549234A1.一种湿法炼锌铜渣脱氯的方法,其特征在于,包括步骤:A、将由锌湿法冶炼系统产生的净化铜镉渣经浸出回收镉得到铜渣;B、将铜渣与水加入到调浆槽进行调浆,得到铜渣矿浆,接着将所述铜渣矿浆转移至高位槽中;C、将由锌湿法冶炼系统产生的含有Cl-和MnO4-的酸液以预定流量连续打入第一反应槽中,所述酸液中不含任意形式的Cu;同时,将所述高位槽中的铜渣矿浆向所述第一反应槽中连续加入,所述铜渣矿浆中的铜渣与所述酸液中的Cl-和MnO4-进行脱氯反应,所述第一反应槽中的反应液的液固比为20~100:1;所述第一反应槽被注满后,所述第一反应槽中的反应液溢流到与所述第一反应槽串联的第二反应槽中继续进行所述脱氯反应;D、所述脱氯反应结束后,所述第二反应槽中的反应混合液进入中间槽,接着将所述反应混合液转移至板框压滤机,对所述反应混合液进行固液分离,得到脱氯后液和脱氯铜渣,所述脱氯后液送入焙矿浸出系统;E、所述脱氯铜渣的氯含量大于等于预定质量含量时,所述脱氯铜渣送入渣仓中,从流程中开路;所述脱氯铜渣的氯含量小于预定质量含量时,所述脱氯铜渣进入至所述调浆槽中,重复步骤B至步骤E。
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精品整理
湿法高效除氯及除氯渣技术
一、技术概述
在常压富氧浸锌过程中,硫酸锌浸出液的净化是关键环节之一。
当硫酸锌净化液中氯含量超过300mg/L时,阳极板会出现溶解“烧板”现象,严重腐蚀阳极板。
电流效率下降,电锌产品杂质升高,贵重的阳极板损害严重,生产设备腐蚀严重,增加生产成本,同时加重现场环境污染。
这些影响随氯含量的增加而加剧,进而会导致整个电解过程瘫痪。
针对湿法炼锌氯含量高的问题,寻求一条有效途径,高效脱除硫酸锌溶液中氯,迫在眉睫。
本技术提出采用铜渣除氯及除氯渣资源化利用。
铜渣除氯基本原理是利用铜及二价铜离子与溶液中的氯离子相互作用,生成难溶的氯化亚铜沉淀,进而从溶液中将氯除去。
铜渣除氯的反应式为:Cu+2Cl-+Cu2+=Cu2Cl2。
所用的铜渣可以是两段净化除铜镉时产出的铜渣,也可以用从铜镉渣中回收镉后产出的铜渣。
采用此法除氯时,应在除铜前进行,否则除氯后的溶液又被铜离子污染,还需再次除铜。
二、技术优势
采用除铜浓密底流渣加入直接浸出中上清液实现高效脱氯,其优化工艺条件为,中上清pH2.0-3.0,除氯温度<60℃,净化时间30-60min,铜渣加入量为2-5g/L中上清液。
工业运行实验表明,溶液中的氯降至200mg/L以下,氯脱除率>80%。
随着中上清pH值的增加,脱氯率逐渐下降。
温度升高有利于除氯,但过高可能导致氯化亚铜的返溶,反而降低除氯效果。
净化时间增加不利于氯的脱除,一般可控制在30-60min。
所得的除氯铜渣直接加入铜富氧熔炼,进行铜回收,以实现资源化利用。
三、适用范围
锌冶炼清洁生产。