湿法炼锌废电解液除氯工艺研究与应用

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2017.11.011湿法炼锌废电解液除氯工艺研究与应用孙明生（巴彦淖尔紫金有色金属有限公司，内蒙古巴彦淖尔015543）摘要：研究了利用湿法炼锌自产的铜渣直接从废电解液中除氯的工艺，并得出最佳工艺条件：反应温度为常温、铜渣加入量6kg/m3、反应时间10min，除氯后液氯含量可控制在100mg/L以内。关键词：铜渣；湿法炼锌；除氯；废电解液中图分类号：TF813文献标志码：A文章编号：1007-7545（2017）11-0000-00ProcessStudy

2、andApplicationofDechlorinationfromWasteElectrolyteinZincHydrometallurgySUNMing-sheng(BayannurZijinNonferrousMetalsCo.,Ltd.,Bayannur015543,InnerMongolia,China)Abstract：Dechlorinationprocessofwasteelectrolytewithcopperslagfromzinchydrometallurgywasstudied.Chlorin

3、econtentindechlorinationsolutionis100mg/Lbelowundertheoptimumconditionsincludingreactiontemperatureofroomtemperature,copperslagdosageof6kg/m3,andreactiontimeof10min.Keywords：copperslag;zinchydrometallurgy;dechlorination;wasteelectrolyte巴彦淖尔紫金锌冶炼厂每年使用锌精矿近50万t，锌品

4、位偏低，大多在45%左右，含硫、铁和钴高，对生产工艺产生较大的挑战。为满足工艺生产需要，入炉的原料常会通过外购氧化锌配料来提高锌的主品位，以达到生产工艺的要求。由于工艺设计时没有考虑氯的开路问题，系统中氯的浓度最高达到700~800mg/L，致使电解极板造成严重腐蚀，电解液含铅升高，使阴极析出锌质量降低，系统中其它设备也腐蚀严重，还严重恶化劳动环境，使生产陷入严重困难的局面。沉淀法和离子交换法是目前脱除氯的主要方法[1-4]，工业上应用较多的是氯化亚铜沉淀法，该方法主要利用湿法炼锌净化工段产生的除铜渣进行除氯[5]。

5、该法脱除氯效果显著、成本低廉、工艺稳定性好，但由于加入铜渣的同时会带入一定量的杂质，对净化工序造成一定的影响。因此本文研究湿法炼锌自产的铜渣从废电解液中除氯，并考察各种条件对除氯效果的影响。1试验原料试验所用原料为公司电解工序废电解液以及自产的铜渣，化学成分见表1和表2。表2中编号为140915-1铜渣的物相分析结果（%）：TCu68.32、CuSO40.68、CuO44.40、Cu23.24。从铜渣物相分析结果可以看出，铜渣中铜离子与金属铜各占一定的比例，当废电解液加入铜渣时，将会溶解一定比例的铜离子进入溶液，同时

6、部分金属铜在整个体系环境下，为脱氯反应创造了良好的条件。表1废电解液化学成分Table1Chemicalcompositionofwasteelectrolyte/(mg·L-1)序号ZnFeCuCdPbAs*H2SO4MnSbNiCl1252.2252.311.231.320.210.230.530.583.243.65<0.01<0.021551614.85.20.020.030.080.09663654注：*单位为g/L表2铜渣元素分析结果Table2Elementalanalysisresultsofcopp

7、erslag/%元素ZnCuPbCdAg140915-1140916-33.912.6568.3269.741.037.561.21.60.020.08收稿日期：2017-06-28基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2011AA061001）作者简介：孙明生（1978-），男，山东菏泽人，硕士，高级工程师.2试验原理及方法本试验的原理是基于铜及铜离子(Cu2+)能与溶液中氯离子(C1-)相互作用，形成难溶的氯化亚铜(CuCl)沉淀，从而把溶液中氯除去[6-7]。在5L烧杯中装入4L废电解液，控制一定

8、温度，按一定比例加入自产铜渣，搅拌反应一定时间后过滤，检测分析溶液中氯残留量。3试验结果讨论3.1反应时间对脱氯的影响取废电解液4L（前液含氯663mg/L），在反应温度70℃、铜渣加入量26.8g(6.7kg/m3)的条件下反应时间对脱氯的影响见图1。当反应时间达到10min时，溶液中氯含量由原液的663mg/L迅速降至200mg/L以下，继