氢氧化钠法炼锌废电解液苛化处理工艺.pdf

- 58 · 中 国 有 色 冶 金 B卷研究开发篇 ·试验研究 氢氧化钠法炼锌废电解液苛化处理工艺 刘 清 ，招国栋 ，赵 由才。 (1．南华大学城市建设学院，湖南 衡阳 421001；2．南华大学核资源与核燃料学院，湖南 衡阳 421001； 3．同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092) 摘【 要】提 出了氢氧化钠法炼锌废电解液苛化处理工艺，确定了工艺参数 ，通过小型综合实验验证工 艺的可行性。结果表明：该工艺再生碱的同时还能去除废电解液中的杂质，1m的废电解液可苛化 出约 28 碱，废电解液中铁、铜、镁、锰、镉、铬等重金属的去除率在 lO％一40％，砷的去除率可迭62％，具有较 好的净化除杂效果 。 关【键词] 氢氧化钠法炼锌；废电解液：苛化；再生；除杂 中【图分类号] x756 文【献标识码】A [文章编号】 1672—6103(2011)01-0058-05 O 前言 料必须解决的问题。 锌是国计 民生必不可少的重要金属材料，我 国 本文在研究苛化条件的基础上，提出了废电解 作为世界第一大产锌国，按GDP增长速度7％～8％预 液苛化处理工艺，达到了再生碱和除杂的效果，进一 测 ，到2015年 ，锌原料缺 口将会达到60万t金属 步完善了碱浸一电解法制备金属锌粉工艺，为该技 量。对含锌废料和贫杂氧化锌矿综合处理，不仅能 术的工业化应用奠定了基础。 提高锌资源的利用率，解决锌行业原料短缺的危机， 1 工艺流程与基本原理 还将对治理冶炼行业的环境污染起到积极的作用。 1．1 工艺流程 同济大学赵由才课题组对含锌废渣和氧化锌矿 苛化回收碱只有当碱浓度和碳酸钠浓度在一定 等原料碱浸一电解生产高纯度锌粉的技术进行了系 范围内才能实现。当碱浓度高 (200g／L以上)或碳 列研究，取得了极大成功，先后在贵州、云南、浙江建 酸钠浓度低 (20g／L以下)时，不仅不能生成碱 ，而且 成了锌粉冶炼厂。但如果将该技术用于处理低品位 因为钙沉淀的夹带而导致碱和锌的损失。废电解液 氧化锌矿和贫杂锌废料 (锌品位在20％以下)，则会 的组成一般为：碱浓度260g／L左右 ，锌浓度 15 L 产生更多的杂质和渣，增加碱耗并影响产品质量，而 以下，碳酸钠浓度因原料的不同而变动，但电解液循 且除洗涤金属锌粉的洗水外排外，其他生产溶液都 环一定次数后 ，碳酸钠将累积到50～100g／L左右。 在系统内循环 ，引起杂质的积累。在前期的研究中 为获得更好的苛化效果，需要富集碳酸钠和稀释碱。 还发现，砷对电解锌粉质量有严重的影响，虽然开发 实验研究了碳酸钠在碱性溶液中的溶解度 ，结 的13净化剂在净化过程中对去除砷有一定的效 果表明(见图1)，随着碱浓度的提高，碳酸钠在溶液 果，但废电解液的不断循环导致砷的富集。因此，如 中的溶解度大大降低。当碱浓度提高到300g／L时， 何在氢氧化钠浸取一电解金属锌粉工艺中深度除杂 溶液中碳酸钠的溶解度降低到50g／L以下。 和再生碱将是规模性处理低品位氧化锌矿和含锌废 通过上述分析可知，在废 电解液中加碱，提高碱 浓度，可使碳酸钠从溶液中分离富集出来，为苛化反 应创造条件。故提出了废电解液苛化处