国标-》氧化锌烟尘脱氯研究

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1、第8卷増刊2VoL8Suppl.2中国有色金厲学报1998年9月Sep.1998TheChineseJournalofNonferrousMetals黄敬庇（葫芦岛锌厂，葫芦岛t25OO3）岚徐家振（东北大学材料与冶金学院，沈阳110006）摘要研究了氯化董铜法脱氯过程中硫酸锕和锌粉添加量、溶液酸度、反应时间等因索对脱氯效果的影响。通过正交实验确定了脱氯的最优条件。在最优条件下脱氯率可达92%,溶液中氯浓度在10U~4630mg/L范围内变化，对脱氯率影响不大。关键词脱氯锌冶金烟尘葫芦岛锌厂火法炼锌系统每年产出氧化痒烟尘约8000t，烟尘成分如表1所

2、示。此烟尖含锌量2750t左右。为了提髙锌的综合回收率，拟将此烟尘返回到湿法炼锌系统。在氧化痒烟尘浸出过程中，烟尘中的氯转入溶液，使容液含氯量超过要求，导致阳极腐蚀严重，电痒质量下降，甚至使生产无法正常进行。因此必须将溶液中的氣在电沉积之前脱除。K2-4,57X1O17鬌1价铜离子除氯的反应是多相反应。其应速度和脱氯率受许多因索影响，概括起来要有2价钢离子（即硫酸铜）添加量、锌粉添量、反应时间、溶液酸度等。为了解这些因对脱氣效果的影响规律，首先进行了单因子然后用正交实验确定1价铜离子脱氯的优条件，并在最优条件下考察氯离子浓度对氯效果的影响。ClZn

3、CdCuPbFcSAg15.5634.360.080.0194.600,094,200.005表1觐化锌烟尘化学成分（质量分数.％）1实验氯化亚铜法脱氯实质是向溶液中添加1价H离子，氯与1价铜离子形成不溶的氣化亚阔，经液固分离，达到脱除溶液中氯离子的目約。目前常用湿法炼锌过程产出的销渣，即净实验用硫酸铜和氢氧化钠为分析纯，锌含锌为90%;试验溶液是氧化锌烟尘浸出液，含氯l（H2mg/L。取一定体积的含氯溶加入一定数量的硫酸铜，待硫酸铜溶解后,夜过程产出的铜镉渣经溶出镉之后的产物为脱R剂。渣中钢部分为氧化铜，其余为铜泥。脱R过程主要发生如下反应:加

4、一定数量的锌粉，立即用搅拌器搅拌。搅的同时，用pH计连续测量溶液酸度，如发溶液酸度变化，立即调节，使之稳定在要求CuCl(s)=Cu(s)+Cu2++Cl范围内。当反应一定时间后，停止搅拌。将=1.71X10液过滤并测童滤液体积，分析溶液中氯浓B从热力学角度看，反应生成CuCl的趋势计算出脱氯率f艮大，但反应速度受动力学因素影响，尤其受fc属铜活性的影响。本研究采用硫酸铜与锌粉2实验结果及讨论论量(12,7087g/L)的80%〜150%硫酸钢、论量(1.8450g/L)的锌粉，在常温、溶液pH0.98的情况下反应lh,考察硫酸铜添加量脱氯率的影响规

5、律。实验结果见图1。田1肤氯率与《酸铜添加量的关系026S1012141682787470G.T?>/fa乂由图1可以看出，在其他条件不变的条件，当硫酸铜添加量低于理论量时，随着添加增加，脱氯率明显升髙，从36.40%升髙到.94%。当添加量从理论量增大到理论量的0%时，脱氯率升髙的幅度不大，仅仅从.94%升髙到68.20%。当添加量大于理论W130%时，随蓍添加量的增大脱氯率有较昆地升髙。由实验数据得到溶液中2价铜离882767064%/#«装585292脱氯后液中氯寓子浓度和脱ft車与2价铜窠子浓度的关系(1200.240.280.32().36

6、0.400.44斧粉用量，m/g昭3Kft率与锌粉添加量的关条响规轉结果见图4。从图4可以看出，总的农度与溶液中氯脔子浓度及脱氯率关系曲线L图2)。由图2可以看出，脱氣后溶液中氯f浓度随溶液中2价铜离子增加而降低，脱率随2价铜离子增加而加大。2锌粉添加量对脱氯率的影响向含氯1012mg/L溶液中添加理论量的浚铜、理论量80%—150%的锌粉，在常温、夜pH=0.98条件下反应lh。考察锌粉添加讨脱氯率的影响規律。实验结果见图3。从图3能够看出，在其它条件不变的悄况脱氯率随锌粉加入量增加而增大。这是由开处理的溶液呈酸性(pH=0.98),当锌粉&溶液后

7、，不仅与Cu2+反应，同时也与H+S。这样就使得一部分锌粉消耗于还原氢离得+转化为Cu+的量有所增加，结果使脱氯率增大。2.3溶液酸度对M氢率的影响向含氣溶液中添加硫酸锏理论量的150%、锌粉理论量的120%，在不同的pH值条件下反应lh，考察溶液酸度对脱氯率的影趋势是脱氯率随溶液pH降低而増大。但是溶液的酸度不宜过大，否则溶液中氢离子浓度过髙，使部分锌粉消耗于还原氢离子，降低锌粉还原Cu2+的有效率。2.4反应时间对脱飄率的影响向含氣1012mg/L的溶液中添加硫酸铜和锌粉理论量的120%，在pH=0.98,常温下其原因是1价铜离子与氯离子反应过程

8、中大到小的顺序为A、B、C'。并得出最优条件)络合反应，生成可溶性的CuCl；94媒氯率与濬液鼸度的关系田5