1.本發(fā)明涉及濕法煉鋅技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種氨法煉鋅浸出液除雜方法。

背景技術(shù)：

2.鋅作為一種重要的有色金屬，在現(xiàn)代工業(yè)中具有不可代替的作用。目前冶煉金屬鋅的方法包括火法和濕法兩種方式。氨法煉鋅作為濕法煉鋅中的一種，具有不存在排放廢氣，同時(shí)可利用原料來(lái)源廣泛的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

3.目前，針對(duì)氨法煉鋅(zn-nh

3-nh4cl-h2o)浸出液凈化除雜主要通過(guò)加入鋅粉，讓鋅粉與浸出液中的鉛、鎘、鐵等雜質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)，雜質(zhì)反應(yīng)為單質(zhì)后去除。但由于鋅粉比表面積有限，參與化學(xué)反應(yīng)的鋅粉只有表面一層，同時(shí)被置換后的雜質(zhì)元素會(huì)沉積在鋅粉表面，包裹住鋅粉顆粒，阻止了內(nèi)部鋅粉的進(jìn)一步反應(yīng)，使得鋅粉使用率以及反應(yīng)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠有效減少鋅粉使用量，降低生產(chǎn)成本的凈化除雜方法。

5.本發(fā)明提供了一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，可以包括以下步驟：將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過(guò)濾，得過(guò)濾液；在過(guò)濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應(yīng)結(jié)束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1。

6.本發(fā)明主要原理在于通過(guò)加入鋅粉、石墨粉和活性炭，鋅粉、石墨粉和活性炭在溶液中碰撞并相互結(jié)合在一起，形成原電池，當(dāng)雜質(zhì)元素與石墨粉、活性炭相互接觸時(shí)，團(tuán)聚后相互帶上電荷，同時(shí)，鋅粉顆粒表面失去電子，通過(guò)鋅粉顆粒、石墨粉顆粒以及活性炭顆粒將電子傳遞給接觸石墨粉、活性炭表面的雜質(zhì)元素，雜質(zhì)元素得到電子后變?yōu)殡s質(zhì)離子，雜質(zhì)離子被鋅還原成金屬單質(zhì)吸附在石墨粉表面，通過(guò)上述反應(yīng)過(guò)程，增大了鋅粉與雜質(zhì)元素的反應(yīng)接觸面積，加快了化學(xué)反應(yīng)速度；并且避免了置換后的雜質(zhì)元素沉積在鋅粉表面后包裹了鋅粉，增加了鋅粉的使用率，有效降低了鋅粉使用量，顯著降低了生產(chǎn)成本。

7.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少包含以下中的至少一項(xiàng)：

8.(1)本發(fā)明方法利用鋅粉、石墨粉和活性炭的混合物處理浸出液，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，且容易實(shí)現(xiàn)固液分離，同時(shí)反應(yīng)速率更快，凈化效果顯著，浸出液中的雜質(zhì)濃度均可以降低到10-2

g/l以下；

9.(2)本發(fā)明方法與現(xiàn)有的僅用鋅粉置換除雜方式相比，鋅粉使用量大大降低，降低了生產(chǎn)成本；由于石墨粉和活性炭的存在，增大了反應(yīng)接觸面積，加快了化學(xué)反應(yīng)速度，可以極大的提高鋅粉使用率；

10.(3)本發(fā)明方法通過(guò)雜質(zhì)元素與鋅發(fā)生置換反應(yīng)，使其變成單質(zhì)元素沉積在鋅粉-石墨粉-活性炭混合物表面，再通過(guò)過(guò)濾的方式進(jìn)行固液分離，具有反應(yīng)速度快，凈化效果

好等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)鲆哼M(jìn)行深度凈化，是一種高效且低本的除雜凈化工藝，有著較好的工業(yè)使用價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。

具體實(shí)施方式

11.在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的氨法煉鋅浸出液除雜方法。

12.本發(fā)明提供了一種氨法煉鋅浸出液除雜方法。在本發(fā)明氨法煉鋅浸出液除雜方法的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述方法可以包括以下步驟：

13.s01，將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過(guò)濾，得過(guò)濾液；

14.s02，在過(guò)濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應(yīng)結(jié)束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1。其中，雜質(zhì)被鋅粉置換后形成濾上物。

15.進(jìn)一步地，氨法煉鋅浸出液可以為低氨法煉鋅浸出液(zncl

2-nh4cl-h2o) 或高氨法煉鋅浸出液(zn-nh

3-nh4cl-h2o)。低氨法煉鋅浸出液為ph≤7的煉鋅浸出液；高氨法煉鋅浸出液為ph＞7的煉鋅浸出液。

16.進(jìn)一步地，步驟s01中，加入活性炭的目的是吸附在氨法煉鋅過(guò)程中少量電積后失效及未參加反應(yīng)的有機(jī)物添加劑等懸浮顆粒，例如吸附在電積過(guò)程中所添加的骨膠?；钚蕴康募尤肽軌蚴谷芤焊映吻?，避免鋅粉和石墨粉混合物被懸浮顆粒吸附，降低鋅粉使用效率?；钚蕴康募尤肓靠梢砸暯鲆褐袣埩舻奶砑觿┻M(jìn)行確定。對(duì)于在步驟s01中過(guò)濾后的活性炭，可以將其干燥，研磨，用于下次吸附以實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。

17.進(jìn)一步地，在步驟s01中，活性炭的加入量為每升浸出液1g～2g，例如，可以為1.5g/l浸出液。在上述范圍的活性炭加入下，能夠在節(jié)約活性炭使用的同時(shí)，使活性炭的吸附效果最佳。

18.進(jìn)一步地，在步驟s01中，浸出液加熱的目的能夠使活性炭吸附的效果更佳，懸浮顆粒除去更為徹底。例如，加熱溫度可以為50℃～80℃，加熱的時(shí)間可以為50min～70min。例如，加熱溫度可以為55℃，加熱的時(shí)間可以為 60min。當(dāng)然，這里的加熱溫度和加熱時(shí)間不限于此，能夠在加熱的條件下將懸浮顆粒去除即可。

19.進(jìn)一步地，浸出液中鋅含量可以為30g/l～70g/l，鉛含量可以為 0.01g/l～1g/l，鎘含量可以為0.001g/l～0.5g/l，銅含量可以為0.001g/l～0.5g/l，鐵含量可以為0.0001g/l～0.1g/l。對(duì)于高氨法煉鋅浸出液(ph＞7)，鋅含量可以為40g/l～70g/l，鉛含量可以為0.01g/l～1g/l，鎘含量可以為 0.001g/l～0.5g/l，銅含量可以為0.001g/l～0.5g/l，鐵含量可以為 0.0001g/l～0.01g/l。例如，高氨法煉鋅浸出液中鋅含量可以為60g/l，鉛含量可以為0.05g/l，鎘含量可以為0.25g/l，銅含量可以為0.35g/l，鐵含量可以為0.005g/l。對(duì)于低氨法煉鋅浸出液(ph≤7)，鋅含量可以為30g/l～40g/l，鉛含量可以為0.01g/l～0.4g/l，鎘含量可以為0.01g/l～0.4/l，銅含量可以為 0.01g/l～0.4g/l，鐵含量可以為0.01g/l～0.1g/l。例如，低氨法煉鋅浸出液中，鋅含量可以為35g/l，鉛含量可以為0.15g/l，鎘含量可以為0.32/l，銅含量可以為0.27g/l，鐵含量可以為0.07g/l。

20.進(jìn)一步地，石墨粉可以來(lái)自于氨法煉鋅中電積工序破碎的石墨陽(yáng)極板經(jīng)過(guò)研磨破碎后所得到的石墨粉。鋅粉可以來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程中磨粉機(jī)產(chǎn)生的除塵鋅粉。上述來(lái)源的石墨

粉和鋅粉能夠進(jìn)一步降低生成產(chǎn)本，原料易得。當(dāng)然，本發(fā)明的鋅粉和石墨粉不限于此，市售的鋅粉和石墨粉均可。

21.進(jìn)一步地，在除雜過(guò)程中，鋅粉、石墨粉以及活性炭加入的配比對(duì)除雜效果尤為關(guān)鍵。在鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1的情況下，能夠使鋅粉、石墨粉與活性炭相互之間的協(xié)同除雜效果更好，能夠?qū)⒔鲆褐械碾s質(zhì)含量降到最低。對(duì)于鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量配比而言，若石墨粉與活性炭的占比較小，會(huì)使石墨粉、活性炭與鋅粉的碰撞機(jī)會(huì)變少，凈化效果不佳；若石墨粉與活性炭的占比較大，會(huì)造成除雜成本增加，但相應(yīng)的除雜效果并不會(huì)隨著石墨粉與活性炭的增加而變好。優(yōu)選地，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5:4:1。此時(shí)，能夠在最少鋅粉使用量的前提下，最大限度的提高反應(yīng)效率和除雜效果。

22.進(jìn)一步地，步驟s01中所使用活性炭的粒度可以為200目以下。例如，粒度可以為150目。

23.進(jìn)一步地，鋅粉添加量與浸出液中所含雜質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)。具體地，若浸出液雜質(zhì)離子不高于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的4～5倍；若浸出液雜質(zhì)離子高于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的2～3倍，這主要是由于如果浸出液中的雜質(zhì)含量高，相對(duì)應(yīng)的鋅粉所需理論加入量就更大，造成了與雜質(zhì)離子碰撞機(jī)會(huì)更多，比理論鋅粉所需的更多加入量就相對(duì)于雜質(zhì)含量不高于0.05g/l時(shí)更少，這樣可以進(jìn)一步的節(jié)約鋅粉的使用量。

24.進(jìn)一步地，鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物的平均粒度可以為120目～180目。例如，鋅粉與石墨粉混合物的平均粒度可以為150目。

25.進(jìn)一步地，收集濾上物和濾下液的步驟中，攪拌的速度為 300r/min～600r/min。例如攪拌速度為400r/min。

26.進(jìn)一步地，過(guò)濾液加熱溫度可以為50℃～80℃，例如，過(guò)濾液加熱溫度可以為75℃。

27.為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體示例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的示例。

28.示例1

29.一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，可以包括以下步驟：

30.a、取2.5升浸出液加熱到55℃，加入活性炭5g，攪拌1小時(shí)，最后過(guò)濾，收集液體。

31.b、向步驟a中得到的液體水浴55℃加熱，同時(shí)向其中投入質(zhì)量比為5:4:1 鋅粉、石墨粉和活性炭混合物1.08g，攪拌1小時(shí)。

32.c、步驟b中液體反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾，分別收集凈化后的液體和固體，對(duì)凈化后的液體中所含雜質(zhì)濃度進(jìn)行檢測(cè)。

33.需要凈化的除雜的低氨電積浸出液來(lái)自于某鋅冶煉廠高氨浸出液，該浸出液中水質(zhì)成分為zn：57.67g/l、pb：0.21g/l、cd：0.05g/l、cu：0.003g/l、fe：0.019g/l。

34.經(jīng)上述方法處理后，檢測(cè)結(jié)果為：pb：0.0048g/l、cd：0.0016g/l、cu： 0.0001g/l、fe：0.0097g/l。

35.示例2

36.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5.5:

3.5:1。

37.示例3

38.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5.5:4.2:1。

39.示例4

40.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為4.5:3.5:1。

41.對(duì)比例1

42.與示例1相比，該對(duì)比例中未加石墨粉和活性炭，鋅粉的加入量為0.54g。

43.對(duì)比例2

44.與示例1相比，該對(duì)比例中未加活性炭，鋅粉與石墨粉的質(zhì)量比為5:4，其他除雜條件相同。

45.對(duì)比例3

46.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為4.5:3:1。

47.對(duì)比例4

48.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為4.5:5:1。

49.上述示例1～示例4，以及對(duì)比例1～對(duì)比例4的凈化除雜后的雜質(zhì)檢測(cè)結(jié)果如下：

50.表1雜質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

[0051][0052][0053]

從上表的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)比示例1至示例4，當(dāng)鋅粉、石墨粉和活性炭的質(zhì)量比為5:4:1，除雜效果最好，除雜凈化后過(guò)濾液中所含的雜質(zhì)濃度最低。

[0054]

對(duì)比示例1～示例4與對(duì)比例1，在對(duì)比例1中并沒(méi)有使用石墨粉和活性炭，其凈化后的過(guò)濾液中所含雜質(zhì)濃度相比于添加石墨粉和活性炭后的濃度高很多，除雜效果差。

[0055]

對(duì)比示例1～示例4與對(duì)比例1，對(duì)比例1中并沒(méi)有使用活性炭，其除雜效果明顯差于使用活性炭的除雜效果。

[0056]

對(duì)比示例1～示例4與對(duì)比例3～對(duì)比4可以表明，當(dāng)鋅粉、石墨粉和活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1時(shí)，其除雜效果明顯好于其他鋅粉、石墨粉和活性炭的質(zhì)量配比。

[0057]

盡管上面已經(jīng)通過(guò)結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和改變。技術(shù)特征：

1.一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，包括以下步驟：s01，將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過(guò)濾，得過(guò)濾液；s02，在過(guò)濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應(yīng)結(jié)束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5~5.5):(3.5~4.2):1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5:4:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，在步驟s01中，活性炭的加入量為每升浸出液1g~2g。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，若浸出液中雜質(zhì)離子濃度不大于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的4~5倍；若浸出液中雜質(zhì)離子大于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的2~3倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，浸出液中鋅含量為30g/l~70g/l，鉛含量為0.01g/l~1g/l，鎘含量為0.001g/l~0.5g/l，銅含量為0.001g/l~0.5g/l，鐵含量為0.0001g/l~0.1g/l。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，浸出液加熱溫度為50℃~80℃，在過(guò)濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物時(shí)的過(guò)濾液溫度為50℃~80℃。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物平均粒度為120目~180目。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，步驟s02中，攪拌的速度為300r/min~600r/min。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，包括以下步驟：將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過(guò)濾，得過(guò)濾液；在過(guò)濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應(yīng)結(jié)束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5~5.5):(3.5~4.2):1。本發(fā)明方法與現(xiàn)有的鋅粉置換除雜方式相比，鋅粉添加量大大降低，降低了生產(chǎn)成本；由于石墨粉的存在，增大了反應(yīng)接觸面積，加快了化學(xué)反應(yīng)速度，可以極大的提高鋅粉使用率。可以極大的提高鋅粉使用率。

技術(shù)研發(fā)人員：吳春晗 郝先東 張棟 張露 張海嘯

受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏鼎輝科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.04

技術(shù)公布日：2022/5/30