CN104404254A - 一种除氯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脱氯的方法，包括以下步骤：A)，将铜铅锌混合矿氧压酸浸液进行中和，得到中和后液；B)，将第一质量份中和后液与铁粉和锌粉中的一种混合，反应后得到铜绵；C)，将第二质量份中和后液、铜绵与锌溶液混合，反应后得到除氯液，所述锌溶液中含有氯离子。本申请采用铜铅锌混合矿氧压酸浸液为原料，由其得到的含铜副产品中和后液与铜绵发生归中反应除去锌系统溶液中的氯离子，脱氯原材料实现了自给，过程简单且脱氯率高。

Description

一种除氯的方法

技术领域

本发明涉及除杂质技术领域，尤其涉及一种除氯的方法。

背景技术

在湿法炼锌采用的锌焙砂、次氧化锌、烟尘、锌浮渣等原料中均含有杂质氯，随着氯离子在生产过程中的富集，当锌液中氯离子含量超过250mg/L后，会使阴极板消耗迅速增加、电耗增加、电锌质量下降，增加了生产成本。

目前从锌溶液中脱除氯离子的方法有离子交换法、氯化银沉淀法与铜渣脱氯法等方法。其中离子交换法是指氯离子是吸附性弱的阴离子，因此可以选用稀硫酸作为解吸剂和转型剂以对氯离子进行吸附和解吸。氯化银沉淀法是向硫酸锌溶液中加银盐，银盐中的阳离子与硫酸锌溶液中的氯离子发生反应生成极难溶于水的氯化银沉淀，从而去除氯离子。铜渣除氯法是利用亚铜离子与氯离子发生反应生成极难溶于水的氯化亚铜沉淀，从而去除锌溶液中的氯离子。

现有的铜渣除氯是利用锌系统自产的铜渣，在一定程度上降低了生产成本，但是铜渣含铜品位低且含其他金属杂质高，整个工艺过程需要鼓风或者加入锰粉氧化，但是鼓风时间长短或者加锰粉量的多少很难准确控制，并且氧化不充分而不能产生足够多的二价铜离子会导致不能产生足够多的一价铜离子，氧化过度则会导致氯化亚铜复溶，而上述两个因素都会导致脱氯率下降。因此现有的铜渣脱氯技术工艺条件难以实现准确控制，因此该铜渣脱氯技术难以保证高脱氯率。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种自含氯离子的锌溶液中除氯的方法，本申请提供的除氯方法能够去除溶液中的氯离子且脱氯率较高。

有鉴于此，本申请提供了一种脱氯的方法，包括以下步骤：

A)，将铜铅锌混合矿氧压酸浸液进行中和，得到中和后液；

B)，将第一质量份中和后液与铁粉和锌粉中的一种混合，反应后得到铜绵；

C)，将第二质量份中和后液、铜绵与锌溶液混合，反应后得到除氯液，所述锌溶液中含有氯离子。

优选的，所述铜铅锌混合矿氧压酸浸液采用次氧化锌进行中和。

优选的，所述中和后液的pH值为2.5～3.0。

优选的，步骤C)中在反应之前加入硫酸，得到混合液，所述混合液中硫酸的浓度为8～10g/L。

优选的，所述锌溶液中氯离子与所述第二质量份中和后液中二价铜离子的摩尔比小于2:1。

优选的，所述锌溶液中氯离子与所述第二质量份中和后液中二价铜离子的摩尔比为(0.5～1.5)：1。

优选的，得到除氯液之后还包括：

将所述除氯液与铁粉和锌粉中的一种混合，反应后得到铜绵。

优选的，所述反应的温度为25℃～40℃，所述反应的时间为1～2h。

本申请提供了一种除氯的方法。在脱除锌溶液氯离子的过程中，本申请首先将铜铅锌混合矿氧压酸浸液进行中和，降低酸浸液的酸度，并脱除酸浸液中的三价铁离子与砷酸根离子，去除酸浸液中的干扰元素，得到中和后液，然后将一部分中和后液与铁粉或锌粉混合，发生置换反应，得到高品位的铜绵，然后将剩余部分中和后液、高品位铜绵与含有氯离子的锌溶液混合，使中和后液中的二价铜离子、置换出的铜与锌溶液中的氯离子发生反应，将锌溶液中的氯离子脱除。本申请采用铜铅锌混合矿氧压酸浸工艺所产的两种含铜副产物中和后液、铜绵与锌系统溶液中的氯离子发生归中反应，脱氯原料系统自给，脱氯能耗低、成本低、脱氯率高。另一方面，在除氯后，除氯液再用铁粉或锌粉置换得到高品位铜绵，铜绵又可返回除氯，除氯渣被送去炼铜，由此可知，本申请的技术方案完全实现自给，具有循环性，且不会产生废品。

附图说明

图1为本发明提供的锌溶液中除氯的流程图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种脱氯的方法，包括以下步骤：

A)，将铜铅锌混合矿氧压酸浸液进行中和，得到中和后液；

B)，将第一质量份中和后液与铁粉和锌粉中的一种混合，反应后，得到铜绵；

C)，将第二质量份中和后液、铜绵与锌溶液混合，反应后得到除氯液，所述锌溶液中含有氯离子。

本申请采用铜铅锌混合矿氧压酸浸工艺所产生的中和后液与铜绵来脱除锌溶液中的氯离子，提供了充足的二价铜离子和高品位的铜绵，脱氯过程中无需鼓风和加入锰粉，脱氯过程中很容易生成浓度较高的相对稳定的一价铜离子溶液，促进形成氯化亚铜沉淀而将锌溶液中的氯离子脱除。

图1为本发明提供的脱除锌溶液中氯离子的流程示意图，如图1所示，本申请采用的原料是铜铅锌混合矿氧压酸浸液，所述铜铅锌混合矿氧压酸浸液是采用本领域技术人员熟知的方式获得的，即铜铅锌混合矿经过氧压酸浸工艺得到的硫酸铜溶液。所述铜铅锌混合矿优选为难用浮选方法分离铜、铅、锌的复杂硫化矿，所述铜铅锌混合矿经过氧压酸浸后得到的酸浸液中主要含有Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、H⁺、AsO₄ ^3-、Cl^-、SO₄ ^2-离子，所述氧压酸浸为本领域技术人员熟知的处理工艺，本申请不作特别的限制。本申请所述铜铅锌混合矿氧压酸浸液中含有杂质离子，因此需要先将其中和至微酸性，以脱除溶液中的三价铁离子与砷酸根离子，得到中和后液。所述中和后液的pH优选为2.5～3.0，以保证将溶液中的三价铁离子与砷酸根离子大部分脱除掉，避免上述离子对后续反应产生干扰。本申请优选采用次氧化锌将所述铜铅锌混合矿氧压酸浸液进行中和。

在将所述铜铅锌混合矿氧压酸浸液中和后，得到中和后液，将所述中和后液分为两部分，分别为第一质量份中和后液与第二质量份中和后液，本申请对所述第一质量份中和后液与所述第二质量份中和后液的比例关系不进行特别的限制。所述第一质量份中和后液用于置换反应，以得到高品位的铜绵。本申请采用铁粉或锌粉置换第一质量份中和后液中的铜离子，得到高品位的海绵铜与置换液。上述海绵铜是海绵状的铜，是一种高品位的单质铜。

按照本发明，上述制备的海绵铜作为除去锌溶液中氯离子的原料，而置换液可进入锌系统。本申请然后将所述第二质量份中和后液、铜绵与锌溶液混合，反应后则将锌溶液中的氯离子去除。在上述过程中，作为优选方案，本申请首先将第二质量份中和后液与含氯高锌溶液混合，再加入硫酸溶液，得到混合液，最后再加入海绵铜，反应后，得到除氯液与除氯渣。在上述过程中，所述锌溶液中的氯离子与第二质量份中和后液中的二价铜离子的摩尔比优选小于2:1，更优选为(0.5～1.5)：1，以保证反应的顺利进行，同时使锌溶液中的氯离子除氯率最高。所述混合液中所述硫酸的浓度优选为8～10g/L，即混合液的pH为0.8～1.2，以保证反应顺利进行，同时使氯的脱除率最高。本申请所述含有氯离子的锌溶液优选为湿法炼锌系统溶液。本申请优选加入与所述第二质量份中和后液中二价铜离子摩尔数相同的海绵铜进行反应。所述反应的温度优选为25℃～40℃，所述反应的时间优选为1～2h。本申请中含有氯离子的锌溶液中脱除氯发生的反应为氯离子、铜与二价铜离子反应，得到氯化亚铜沉淀，而将锌溶液中的氯离子脱除。

上述反应结束后，得到除氯液与除氯渣，其中所述除氯渣送入铜系统炼铜，所述除氯液可再用铁粉或锌粉置换得到海绵铜再用于除氯反应，而除铜后液则进入锌系统。

本申请提供了一种除氯的方法。在脱除锌溶液中氯离子的过程中，本申请首先将铜铅锌混合矿氧压酸浸液中和至微酸性，以脱除酸浸液中的三价铁离子与砷酸根离子，去除酸浸液中的干扰元素，得到中和后液，再将一部分中和后液与铁粉或锌粉混合，发生置换反应，得到高品位的铜绵，然后将剩余部分中和后液、高品位铜绵与锌溶液混合，使中和后液中的二价铜离子、置换出的铜与锌溶液中的氯离子发生反应，使锌溶液中的氯离子脱除。本申请采用铜铅锌混合矿氧压酸浸工艺所产的两种含铜副产物中和后液与铜绵来脱除锌系统溶液中的氯离子，脱氯原料系统自给，脱氯能耗低、成本低、脱氯率高。另一方面，在除氯后，除氯液再用铁粉或锌粉置换得到高品位铜绵，铜绵又可作为除氯的原料，而除氯渣被送去炼铜，由此可知，本申请的技术方案完全实现自给，具有循环性，且不会产生废品。实验结果表明，采用本发明提供的除氯方法脱氯率可达90％以上。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的除氯方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

以下实施例中的铜铅锌混合矿为难用浮选方法分离铜、铅、锌的复杂硫化矿，其氧压酸浸液中主要含有Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、H⁺、AsO₄ ^3-、Cl^-、SO₄ ^2-离子，所述锌溶液为锌系统含氯高中性浸出液，其中氯离子含量在0.5～10g/L范围内。

实施例1

通过氧压酸浸方法得到铜铅锌混合矿氧压酸浸液200ml(其中Cu²⁺34.08g/L、Zn²⁺67.96g/L、Cl^-0.58g/L、H₂SO₄40.68g/L)，向其中加入16.4g的次氧化锌，将酸浸液中和至pH为2.5，得到的中和后液中Cl^-的浓度为0.61g/L，Cu²⁺的浓度为32.41g/L；在150ml中和后液中加入5.55g的铁粉，反应后过滤，得到6.06g铜绵；将50ml中和后液与氯离子含量为0.98g/L的锌溶液500ml混合，再加入硫酸溶液，得到混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为8g/L；最后加入4.34g铜绵，反应后，得到的除氯后液中Cl^-的含量为0.092g/L，除氯渣中Cl^-的含量为6.88％，经计算，氯的脱除率为90.28％。

实施例2

通过氧压酸浸方法得到铜铅锌混合矿氧压酸浸液200ml(其中Cu²⁺34.08g/L、Zn²⁺67.96g/L、Cl^-0.58g/L、H₂SO₄40.68g/L)，向其中加入15.8g的次氧化锌，将酸浸液中和至pH为2.0，得到的中和后液中Cl^-的浓度为0.58g/L，Cu²⁺的浓度为33.26g/L；在150ml中和后液中加入6.0g的铁粉，反应后过滤，得到6.49g的铜绵；将50ml中和后液与氯离子含量为1.02g/L的锌溶液500ml混合，再加入硫酸溶液，得到混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为8.4g/L；最后加入4.5g铜绵，反应后，得到的除氯后液中Cl^-的含量为0.085g/L，除氯渣中Cl^-的含量为6.30％，经计算，氯的脱除率为91.02％。

实施例3

通过氧压酸浸方法得到铜铅锌混合矿氧压酸浸液200ml(其中Cu²⁺34.08g/L、Zn²⁺67.96g/L、Cl^-0.58g/L、H₂SO₄40.68g/L)，向其中加入17.5g的次氧化锌，将酸浸液中和至pH为3.0，得到的中和后液中Cl^-的浓度为0.64g/L，Cu²⁺的浓度为33.43g/L；在150ml中和后液中加入6.5g的铁粉，反应后过滤，得到6.28g的铜绵；将50ml中和后液与氯离子含量为0.96g/L的锌溶液500ml混合，再加入硫酸溶液，得到混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为9g/L；最后加入4.7g铜绵，反应后，得到的除氯后液中Cl^-的含量为0.084g/L，除氯渣中Cl^-的含量为8.65％，经计算，氯的脱除率为91.12％。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种脱氯的方法，包括以下步骤：

A)，将铜铅锌混合矿氧压酸浸液进行中和，得到中和后液；

B)，将第一质量份中和后液与铁粉和锌粉中的一种混合，反应后得到铜绵；

C)，将第二质量份中和后液、铜绵与锌溶液混合，反应后得到除氯液，所述锌溶液中含有氯离子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜铅锌混合矿氧压酸浸液采用次氧化锌进行中和。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中和后液的pH值为2.5～3.0。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C)中在反应之前加入硫酸，得到混合液，所述混合液中硫酸的浓度为8～10g/L。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锌溶液中氯离子与所述第二质量份中和后液中二价铜离子的摩尔比小于2:1。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述锌溶液中氯离子与所述第二质量份中和后液中二价铜离子的摩尔比为(0.5～1.5)：1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到除氯液之后还包括：

将所述除氯液与铁粉和锌粉中的一种混合，反应后得到铜绵。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为25℃～40℃，所述反应的时间为1～2h。