碱法浸出含锌废催化剂制备硫化锌工艺

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1、碱法浸出含锌废催化剂制备硫化锌工艺谢丽芳胡慧萍基金项目：“973”国家重点基础研究发展计划资助项目(课题编号：2007CB613601)；湖南省科技计划项目资助（项目编号：2011FJ6005）作者简介：谢丽芳（1985-），女，湖南邵阳人，硕士研究生通讯作者：胡慧萍（1969-），女，教授，博士生导师；主要从事湿法冶金方面的研究；电话:0731-88877364,E-mail:phuhuiping@126.com陈启元王树宾（中南大学化学化工学院，湖南长沙，410083）摘要：研究了以含锌废催化剂为原料，通过碱浸、净化、沉淀制备ZnS的新工艺。重点考察了浸出温

2、度、NaOH浓度、液固比（浸出剂质量/原料质量）和浸出时间等工艺参数对Zn浸出率的影响，得出其最佳工艺条件：当NaOH浓度为5mol/L、液固比为25:1、温度为80℃、浸出时间为2h时，含锌废催化剂中锌的浸出率可达90%；浸出液经过锌粉1次净化后采用水热法可以获得纯度较高，结晶性好的ZnS，沉锌后滤液可以作为浸出剂循环利用。关键词：含锌废催化剂；碱性浸出；净化；硫化锌中图分类号:X756文献标志码:ATheprocessforpeparationofzincsulfidefromwastecatalystcontainingzincbyalkalineleac

3、hingXIELi-fang,HUHui-ping,CHENQi-yuan,WANGShu-bin(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract：ThenewprocessforthepreparationofzincsulfidefromWastecatalystcontainingzincbyalkaline-leaching,purification,precipitationwasstudied．Theinfluce

4、ncesofdifferentprocessconditionssuchasextractiontemperature,theconcentrationofNaoHsolution,liquid-solidratio(m(liquid)tom(solide))andextractiontimewereemphaticallyinvestigated.TheoptimumprocessparameterswereobtainedasfoIlows:whenconcentrationofNaoHwas5mol/L,liquid-solidratiowas25:1,a

5、ttemperatureof80℃andleachingtimewas2hours,therecoveryofZnwasupto90%;highpurityandbettercrystallinityzincsulfidewassynthesizedsuccessfullybyhydrothermalmethodafterleachingsolutionwasone-stagepurifiedbyusingzincdust,andfiltratecanbeasleachingagentrecycling.Keywords:wastecatalystcontain

6、ingzinc;alkalineleaching;purification;zincsulfide引言硫化锌作为一种过渡金属硫化物，目前已被大量应用于化工颜料、陶瓷、光电材料等诸多领域[1~2]。目前锌矿资源日益缺乏，长期用于生产硫化锌的原料价格较高，如能以含锌废催化剂等锌的二次资源为原料，制备出合格的硫化锌产品，既能减少环境污染，还可以创造很好的经济价值和社会效益。据统计，全球每年有100多万吨废催化剂产生，而这些废催化剂中含有大量的贵金属、有色金属及其氧化物，有时它们的含量会远远高于贫矿中相应组分的含量。也就是说，从废催化剂中回收这些金属与从矿石中相比，不仅

7、所得金属品位高，而且投资少、效益高。因此，含锌废催化剂等二次资源的回收工艺研究已成为冶金界的热点之一[3]。目前，最常用的含锌废催化剂处理方法有干法和湿法，干法是将废催化剂置于电炉或回转式还原炉中，加还原剂及熔剂进行熔炼，得到的产物往往是含有一定量杂质的金属或合金。但该法能耗高，且环境污染较严重。湿法工艺可利用浸出液的选择性，从废催化剂中选择性的浸出欲回收的组分，从而避免了在干法中载体造渣消耗大量熔剂等不足。常用的湿法回收工艺有酸法[4~5]和碱浸出法[6~7]。传统的酸法回收工艺在处理这些原料时浸出率高、速度快，但存在耗酸量大、净化困难、流程复杂、环境技术经济

8、指标差等问题。相对于传统