CN1341760A

CN1341760A - 一种湿法炼锌工艺

Info

Publication number: CN1341760A
Application number: CN01108713A
Authority: CN
Inventors: 邵家跃; 邵英
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2002-03-27

Abstract

本发明公开了一种对含锌矿或含锌工业废渣、烟尘通过浸取提纯后再进行电解的方法,用Ph值为8～9的氨水和氯化铵混合溶液在常温下充分搅拌浸取含锌物料,如氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、锌焙砂、锌渣灰,使锌与氨及NHCl溶液络合溶解,浸取时间0.5～3小时,浸取料液比为:Zn∶NHCl∶NH=1∶1.64～2.5∶0.52～0.8,液固比为4～8∶1,一次浸出率达90%以上,净化后浸取液在20～40℃,电流密度400～1500A/m,槽电压3～3.2V的条件下进行电解。

Description

一种湿法炼锌工艺

本发明公开了一种对含锌矿或含锌工业废渣、烟尘通过浸取提纯后再进行电解的方法。

目前，普遍采用硫酸浸取制成硫酸锌，经净化后再电解来进行湿法炼锌，该工艺流程长，电耗大，净化中除铁过程较麻烦，因而不适合对含铁、钙较高的锌物料进行处理。中国专利89102917.6公开的“湿法炼锌”在生产过程中会产生氯气，污染环境，而且浸取和电解时有一定温度要求，因而耗能较高。

本发明提出一种湿法炼锌工艺，它具有工艺流程短、耗能少、产锌率高的优点。

本发明通过以下技术措施达到：

用Ph值为8～9的氨水和氯化铵混合溶液在常温下充分搅拌浸取含锌物料，如氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、锌焙砂、锌渣灰，使锌与氨及NHCl溶液络合溶解，浸取时间0.5～3小时。浸取料液比为：Zn∶NHCl∶NH=1∶1.64～2.5∶0.52～4.8，液固比为4～8∶1，一次浸出率达90％以上。由于浸取液中含游离氨，溶液呈碱性，因此酸溶性物质如铁、铅几乎不进入溶液而留在渣中，只需加入适量锌粉就可置换出铜、钻、镉等杂质，净化后的浸取液便可进行电解，调控电解条件，阴极上析出金属锌或活性锌粉，阳极上放出氮气或氧气。其反应原理如下：

{Me}^{+ 2} + 4 {NH}_{3} = Me {({NH}_{3})}_{4}^{+ 2}

Me {({NH}_{3})}_{4}^{+ 2} + Zn + 2 {NH}_{3} = Zn {({NH}_{3})}_{4}^{+ 2} + Me &DownArrow;

3 Zn {({NH}_{3})}_{4}^{+ 2} = 3 Zn + N_{2} &UpArrow; + 6 {NH}_{4}^{+} + 4 {NH}_{3}

Zn {({NH}_{3})}_{4}^{+ 2} + 2 {OH}^{-} = Zn + 4 {NH}_{3} + H_{2} O + \frac{1}{2} O_{2} &UpArrow;

电解时，按所需产品不同，调整净化液的浓度和电解设备、条件便可获取金属锌或活性锌粉。具体做法是：

调整净化浸取液小Zn⁺²浓度为80－120g/L，电解温度30～40℃，以纯铝板为阴极，石墨或涂钙钛板为阳极，异板距30～35mm，电流密度400～550A，槽电压3～32V的条件下进行电解液大循环。添加适量牛胶，电流效率达90％以上，电耗2600～2800KW·h/t锌片，得到优于国标1号电锌的金属锌，废液在补加氨后可返回浸取重复使用。

调整净化浸取液中Zn⁺²浓度为20～30g/L，电解温度20～30℃，阴极为纯铝板，阳极为涂钙钛板或铅锑合金板，用旋转阴极电解槽，自动刮粉，异板距为35～50mm，电流密度400～1500A，槽电压3～3.2V，循环量0.5～2L/min，电解终结浓度为10g/L，废液返回浸出。锌粉经过滤、水洗至无Cl后再用酒精洗，真空或自然干燥便可获得优于国标1号的活性锌粉。

图1为本发明的生产工艺流程图。

实施例1

用ZnO130g，含Zn69.72％，在浸取槽中加NH₄Cl226.6g，加24％氨水304ml，加水450ml。浸出温度21℃，浸取时间3小时后过滤机过滤，废渣含锌5.82％，浸取液含锌85.62％，于置换槽中，浸取液加5g/L锌粉搅拌进行置换，1小时后过滤，置换出铜、钴、镉渣6g，净化液在槽电压3.2V，电流密度400～500A，电解温度30～40℃条件下电解，最后得到纯度99.99％的金属锌69.6g，废液含锌16g/L。

实施例2

ZnO 32.5g，含Zn 69.72％，加NHCl56.6g，加24％氨水76ml，加水900ml，常温下搅拌浸取3小时后过滤，于滤液中加2g/L锌粉置换1小时后过滤，置换出铜、钴、镉渣5.3g，净化液含锌21％，在槽电压3.2V，阴极电流密度1000A，电解温度20～30℃条件下电解，得到纯度92.5％锌粉10g。

Claims

1、一种湿法炼锌工艺，通过浸取含氯化锌、氢氧化锌和碳酸锌的矿物或工业废渣，以及含锌烟尘等物料，对所得浸取液用锌粉置换出铜、钴、镉杂质，以铝板或钛板为阴极，石墨或铝锑合金为阳极进行电解，其特征在于：用Ph值为8～9的氨水和氯化铵混合溶液作浸取液，在常温下搅拌浸取0.5～3小时，液固比为4～8∶1，净化后浸取液在20～40℃，电流密度400～1500A/m，槽电压3～3.2V的条件下进行电解。

2、根据权利要求1所述的炼锌工艺，其特征在于：浸取液中加入锌粉置换时料液比为：Zn∶NH₄Cl∶NH₃＝1∶1.64～2.5∶0.52～0.8。

3、根据权利要求1和2所述的炼锌工艺，其特征在于：电解液中的Zn⁺²低于10g/L时，返回浸取。

4、根据权利要求1所述的炼锌工艺，其特征在于：净化浸取液中Zn⁺²浓度视电解产品不同而调整为20～30g/L或80～120g/L。