專利名稱：一種從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法
技術領域：
本發明屬于濕法煉鋅技術領域，具體涉及一種從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法。
背景技術：
在濕法煉鋅生產過程中，會產出大量的鋅浮渣和含鋅、銦的冶煉副產物。在鋅電積析出鋅片澆鑄成為鋅錠過程中，為提高析出鋅片熔鑄直收率，需加入含NH4Cl的造渣劑，致使鋅浮渣中含氯達0. 5-lwt%。鋅浮渣主要含鋅、氧化鋅和氯化鋅。鋅浮渣中由于含氯高，因此不能直接返濕法煉鋅流程中回收鋅，否則會導致硫酸鋅溶液中氯含量過高，在鋅電積過程中影響工作環境。目前，鋅浮渣脫氯方法有很多，其中火法有回轉窯處理(例如，中國專利 CN1664133A)；濕法有水洗滌脫氯、酸或堿溶液洗滌脫氯、鋅浮渣酸溶后離子交換或氯化亞銅脫氯。其中，水洗滌、酸或堿溶液洗滌脫氯方法的脫氯效率不高(低于70%)，而酸溶后脫氯雖然能實現較高的脫氯效率，但由于成本高因此一般電鋅廠不會單獨處理鋅浮渣來生產電鋅。銦作為煉鋅過程中一種重要的有價金屬回收產物，主要原料為煉鋅產出的含鋅、 銦的副產物。一般情況下，銦萃取過程產出的銦萃余液含鋅、酸分別在30g/L和60g/L以上，因此銦萃余液中的鋅、酸極具回收利用價值。由于銦萃取以鹽酸為反萃劑，萃取過程有機相夾帶氯，因此銦萃余液氯含量較高，達l_3g/L，嚴重制約了銦萃余液中鋅的回收與酸的回用。銦萃余液由于酸含量高，不能直接采用現有技術中硫酸鋅溶液脫氯的方法對銦萃余液進行脫氯。因此，目前大多濕法煉鋅廠家的銦萃余液未進行脫氯處理，只進行簡單的有機物脫除，然后直接返焙砂沖礦回收鋅。但由于銦萃余液中氯未脫出，導致電積鋅液中氯含量大幅提高，嚴重影響鋅電積過程。綜上所述，如何有效脫除鋅浮渣和銦萃余液中的氯并有效回收鋅是有待進一步探索的難題。

發明內容
本發明解決了現有技術中難以有效脫除鋅浮渣和銦萃余液中的氯并有效回收鋅的技術問題。本發明提供了一種從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法，包含以下步驟
A、將含氯鋅浮渣加入裝有含氯銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應完成后壓濾，得到中和渣和中和液，中和渣返揮發窯處理；
B、將步驟A的中和液輸入裝有改性樹脂的離子交換柱中，控制中和液流速，進行樹脂交換脫氯，完成后得到氯含量低于0. 3g/L的硫酸鋅溶液，所述硫酸鋅溶液返鋅系統凈化回收鋅。2/4頁本發明提供的從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法中，通過采用鋅浮渣中和銦萃余液中所含的酸，使鋅浮渣中的鋅、氯被浸出進入溶液，從而得到中和液，然后采用離子交換法一次性將中和液所有的氯(包括鋅浮渣和銦萃余液中的氯)吸附脫除，從而得到氯含量低于0. 3g/L的硫酸鋅溶液，即可送鋅系統凈化回收鋅，具有生產成本低、操作簡單、氯脫除率高的優點。


圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式本發明提供了一種從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法，如圖1所示，包含以下步驟
A、將含氯鋅浮渣加入裝有含氯銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應完成后壓濾，得到中和渣和中和液，中和渣返揮發窯處理；
B、將步驟A的中和液輸入裝有改性樹脂的離子交換柱中，控制中和液流速，進行樹脂交換脫氯，完成后得到氯含量低于0. 3g/L的硫酸鋅溶液，所述硫酸鋅溶液返鋅系統凈化回收鋅。本發明提供的從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法中，通過采用鋅浮渣中和銦萃余液中所含的酸，使鋅浮渣中的鋅、氯被浸出進入溶液，從而得到中和液，然后采用離子交換法一次性將中和液所有的氯(包括鋅浮渣和銦萃余液中的氯)吸附脫除，從而得到氯含量低于0. 3g/L的硫酸鋅溶液，即可送鋅系統凈化回收鋅，具有生產成本低、操作簡單、氯脫除率高的優點。具體地，本發明中，所述鋅浮渣、銦萃余液為現有濕法煉鋅生產過程中常見的各種鋅浮渣、銦萃余液，本發明沒有特殊規定。優選情況下，步驟A中，所述鋅浮渣中氯含量為 0. 5-lwt%，所述的銦萃余液中氯含量為l-3g/L。作為對本發明的進一步改進，步驟A中，所述銦萃余液中硫酸的濃度為50_90g/L。作為對本發明的進一步改進，步驟A中，所述中和反應的條件為反應溫度為 60-800C，反應時間為1-1. 5h，反應終點pH值為4. 0-4. 5。本發明中，所述離子交換柱中的改性樹脂用于與中和液中的氯離子進行離子交換，從而將中和液中的氯離子吸附脫除。作為對本發明的進一步改進，所述改性樹脂為940-萃淋樹脂。本發明中，通過控制中和液的流速能有效保證氯脫除率。優選情況下，所述中和液的流速為0. 5-lm3/h。作為本發明的一種優選實施方式，所述離子交換柱中的改性樹脂吸附氯達到飽和后，可對其進行解吸，得到再生樹脂，如圖1所示，從而實現樹脂的循環利用，降低成本。所述解吸的步驟為本領域技術人員所公知，具體包括將解吸劑輸入已吸附氯達到飽和的離子交換柱中，此時即發生樹脂中的氯離子與解吸劑中的陰離子的離子交換過程，完成后即得到再生樹脂。作為對本發明的進一步改進，為保證離子交換脫氯過程中不使中和液中引入其他
4雜質離子，本發明中所采用的解吸劑為稀硫酸，使得再生完成后得到的再生樹脂中的陰離子為硫酸根離子，而在后期循環利用時采用該再生樹脂對中和液進行脫氯時，通過再生樹脂中的硫酸根離子與中和液中的氯離子交換，從而將鋅浮渣和銦萃余液中的氯離子脫氯， 得到硫酸鋅溶液。作為對本發明的進一步改進，所述稀硫酸的濃度為5_10wt%。具體地，所述離子交換脫氯和樹脂解吸再生的原理為離子交換脫氯過程中，中和液中的Cl—遷移并附著在改性樹脂顆粒表面的液膜中，然后通過膜擴散進入樹脂相中，并且在樹脂內部孔道中擴散，當達某一點(粒內擴散)，在該點上與SO42-發生交換(化學變化)； 而SO42-沿相反途徑(先粒內擴散、后膜擴散)轉移到中和液中，至此，離子交換脫氯過程全部完成；改性樹脂吸附飽和時，進行解吸，樹脂吸附飽和的Cl—被解吸劑中的SO42-交換出來，解吸完成后得到的再生樹脂即可實現循環使用。離子交換脫氯和樹脂解吸再生過程中， Civso42-的交換反應是瞬間完成的，交換過程的速度主要取決于歷時最長的cr/so42-膜擴散或顆粒內擴散速度。本發明提供的從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法，通過采用鋅浮渣去中和銦萃余液中的酸，使鋅浮渣中的鋅、氯被浸出進入溶液，既利用了銦萃余液中的酸，也為鋅浮渣中鋅的有效回收和后續氯的有效脫除創造了條件。中和液采用940-萃淋樹脂離子交換脫氯，能將中和液中的氯脫除至0. 3g/L以下，使滿足電積鋅液對氯的要求。為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。實施例及對比例中所采用原料均通過商購得到，本發明沒有特殊限定。實施例1
本實施例中，鋅浮渣的主要成分為Zn 79. 86wt%, Cl lwt% ；銦萃余液的主要組分 25g/L, Cl lg/L, H2SO4 50g/L。(1)將鋅浮渣加入裝有銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應溫度為60°C，反應時間為lh，控制終點pH值為4. 0 ；反應完成后過濾，得到中和液和中和渣，中和渣返揮發窯處理，中和液送下一工序。(2)將步驟(1)所得的中和液以lm3/h的速度輸入裝有940-萃淋樹脂的離子交換柱中，得到脫氯后的硫酸鋅溶液，該硫酸鋅溶液中含氯為0. 19g/L，并返鋅系統凈化回收鋅。(3)當離子交換柱中的940-萃淋樹脂吸附氯達到飽和后，將5wt%的稀硫酸輸入離子交換柱中，進行解吸再生，得到的再生樹脂后續循環使用。實施例2
本實施例中，鋅浮渣的主要成分為Zn 81. 08wt%, Cl 0. 92wt% ；銦萃余液的主要組分為 Zn 28g/L, Cl 1. 5g/L, H2SO4 60g/L。(1)將鋅浮渣加入裝有銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應溫度為65°C，反應時間為lh，控制終點pH值為4. 0 ；反應完成后過濾，得到中和液和中和渣，中和渣返揮發窯處理，中和液送下一工序。(2)將步驟(1)所得的中和液以0. 9m3/h的速度輸入裝有940-萃淋樹脂的離子交換柱中，得到脫氯后的硫酸鋅溶液，該硫酸鋅溶液中含氯為0. 21g/L，并返鋅系統凈化回收鋅。(3)當離子交換柱中的940-萃淋樹脂吸附氯達到飽和后，將7wt%的稀硫酸輸入離子交換柱中，進行解吸再生，得到的再生樹脂后續循環使用。實施例3
本實施例中，鋅浮渣的主要成分為Zn 82. 19wt%, Cl 0. 8wt% ；銦萃余液的主要組分為=Zn 30g/L, Cl 2g/L, H2SO4 70g/L。(1)將鋅浮渣加入裝有銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應溫度為70°C，反應時間為1.2h，控制終點pH值為4.2 ；反應完成后過濾，得到中和液和中和渣， 中和渣返揮發窯處理，中和液送下一工序。(2)將步驟(1)所得的中和液以0. 75m3/h的速度輸入裝有940-萃淋樹脂的離子交換柱中，得到脫氯后的硫酸鋅溶液，該硫酸鋅溶液中含氯為0. 22g/L，并返鋅系統凈化回收鋅。(3)當離子交換柱中的940-萃淋樹脂吸附氯達到飽和后，將8wt%的稀硫酸輸入離子交換柱中，進行解吸再生，得到的再生樹脂后續循環使用。實施例4
本實施例中，鋅浮渣的主要成分為Zn 83. 56wt%, Cl 0. 67wt% ；銦萃余液的主要組分為=Zn 35g/L, Cl 2. 4g/L, H2SO4 80g/L。(1)將鋅浮渣加入裝有銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應溫度為70°C，反應時間為1.2h，控制終點pH值為4.5 ；反應完成后過濾，得到中和液和中和渣， 中和渣返揮發窯處理，中和液送下一工序。(2)將步驟(1)所得的中和液以0. 6m3/h的速度輸入裝有940-萃淋樹脂的離子交換柱中，得到脫氯后的硫酸鋅溶液，該硫酸鋅溶液中含氯為0. 25g/L，并返鋅系統凈化回收鋅。(3)當離子交換柱中的940-萃淋樹脂吸附氯達到飽和后，將6wt%的稀硫酸輸入離子交換柱中，進行解吸再生，得到的再生樹脂后續循環使用。實施例5
本實施例中，鋅浮渣的主要成分為Zn 85. 27wt%, Cl 0. 53wt% ；銦萃余液的主要組分為=Zn 38g/L, Cl 3g/L, H2SO4 90g/L。(1)將鋅浮渣加入裝有銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應溫度為80°C，反應時間為1.5h，控制終點pH值為4.5 ；反應完成后過濾，得到中和液和中和渣， 中和渣返揮發窯處理，中和液送下一工序。(2)將步驟(1)所得的中和液以0. 5m3/h的速度輸入裝有940-萃淋樹脂的離子交換柱中，得到脫氯后的硫酸鋅溶液，該硫酸鋅溶液中含氯為0. 23g/L，并返鋅系統凈化回收鋅。(3)當離子交換柱中的940-萃淋樹脂吸附氯達到飽和后，將5wt%的稀硫酸輸入離子交換柱中，進行解吸再生，得到的再生樹脂后續循環使用。以上實施例僅為本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，所作出的若干改進，也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法，其特征在于，包括以下步驟A、將含氯鋅浮渣加入裝有含氯銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應完成后壓濾，得到中和渣和中和液；B、將步驟A的中和液輸入裝有改性樹脂的離子交換柱中，控制中和液流速，進行樹脂交換脫氯，完成后得到氯含量低于0. 3g/L的硫酸鋅溶液，所述硫酸鋅溶液返鋅系統凈化回收鋅。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述鋅浮渣中氯含量為 0. 5-lwt%，所述的銦萃余液中氯含量為l-3g/L。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述銦萃余液中硫酸的濃度為 50-90g/L。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述中和反應的條件為反應溫度為60-80°C，反應時間為1-1. 5h，反應終點pH值為4. 0-4. 5。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中，所述改性樹脂為940-萃淋樹脂，中和液的流速為0. 5-lm3/h。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中，離子交換柱中的改性樹脂吸附氯達到飽和后，再進行解吸，得到再生樹脂。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述解吸的步驟為將解吸劑輸入已吸附氯達到飽和的離子交換柱中，所述解吸劑為稀硫酸。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述稀硫酸的濃度為5-10wt%。
全文摘要
一種從銦萃余液、鋅浮渣中回收鋅的方法，包括以下步驟A、將含氯鋅浮渣加入裝有含氯銦萃余液的反應槽中，攪拌狀態下進行中和反應，反應完成后壓濾，得到中和渣和中和液，中和渣返揮發窯處理；B、將步驟A的中和液輸入裝有改性樹脂的離子交換柱中，控制中和液流速，進行樹脂交換脫氯，完成后得到氯含量低于0.3g/L的硫酸鋅溶液，所述硫酸鋅溶液返鋅系統凈化回收鋅。本發明提供的方法，通過采用鋅浮渣中和銦萃余液中所含的酸，然后采用離子交換法吸附脫除中和液中的氯，從而得到氯含量低于0.3g/L的硫酸鋅溶液，即可送鋅系統凈化回收鋅，具有生產成本低、操作簡單、氯脫除率高的優點。
文檔編號C22B3/08GK102560147SQ20111045212
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者劉一寧, 周萍, 廖貽鵬, 朱北平, 林文軍, 魏文武 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司