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《株冶锌冶炼_系统硫酸锌溶液净化生产实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、湖南有色金属第20卷第1期8HUNANNONFERROUSMETALS2004年2月·冶炼·株冶锌冶炼Ⅰ系统硫酸锌溶液净化生产实践徐军(株洲冶炼集团有限责任公司,湖南株洲412004)摘要:主要论述了株冶集团锌Ⅰ系统硫酸锌溶液净化除杂的机理及实践效果,并对之加以评论及探讨,指出了生产实践中存在的问题,提出了相应的解决措施。关键词:硫酸锌溶液;净化;置换;镉复溶;钴闭路中图分类号:TF813文献标识码:A文章编号:1003-5540(2004)01-0008-03锌的冶炼方法可分为火法和湿法两大类,株冶根据自身条件选择了传统的湿法炼锌工艺。当锌
2、焙砂经过浸出以后,必须对得到的中上清液进行净化,除去对电解有害的杂质,如:铜、镉、钴、镍、砷、锑、锗等。株冶锌Ⅰ系统净化工艺采用了传统的二段锌粉-黄药净化法:一段加锌粉置换Cu、Cd连续净化;二段加黄药间断除钴。1净化工艺锌Ⅰ系统采用的二段锌粉-黄药净化法,其中一、二次净化所用的压滤设备均为管式过滤器。其主要工艺流程图如图1所示。2净化原理211锌粉除铜镉原理利用标准电极电位较正的金属锌粉从溶液中置换出标准电极电位较负的金属,其主要化学反应方程式如下:CuSO4+Zn=ZnSO4+CuyCdSO4+Zn=ZnSO4+CdyCdSO4+Cd=C
3、dSO4+CuyCo2++Zn=Co+Zn2-图1锌Ⅰ系统二段锌粉-黄药净化法工艺流程置换出的铜和镉在反应中形成合金(Cd2Cu)加黄药除钴是把经过一次净化后含铜、镉较低的大了反应的热力学推动力,使铜镉不断置换析出。溶液进一步除钴,钴在溶液中以二价存在,在溶液中研究与实践表明,溶液中控制铜镉比为1∶3时,有利2+3+3+加入硫酸铜使Co氧化为Co,Co与黄药生成难于反应的进行。溶的黄酸钴除去。反应中硫酸铜起着氧化剂的作212黄药除钴原理用。预先一次净化除Cu、Cd、As、Sb、Ge等杂质,是作者简介:徐军(1973-),男,助理工程师。因为黄
4、药(C2H5OCSSNa)亦能与Cu、Cd等作用,生第1期徐军:株冶锌冶炼Ⅰ系统硫酸锌溶液净化生产实践9成沉淀,增加黄药的消耗。其主要反应方程式如下:4净化过程中镉复溶、钴闭路8C2H5OCSSNa+2CuSO4+2CoSO4=Cu2(C2H5OCSS)2y+2Co(C2H5OCSS)3y+4NaSO4411镉复溶41111镉复溶机理分析3影响净化质量的因素镉复溶是整个净化过程中最大的难题,通过理311一段净化主要影响因素论研究及多年的实践表明,镉复溶的困扰通过严格在实践中,一段净化除杂质的主要因素有:控制工艺条件及相关可行性技术改进,可以得
5、到有11中上清质量:要求中上清清亮,pH值及上清效的控制。质量稳定,其中中上清的化学成分/g·L-1:Zn130～镉复溶是指净化过程中已被置换出来的金属镉180、Cu0116～0145、Fe≤0104、As≤01001、Sb≤被电位较高的氧气及溶液中的杂质离子氧化,从而01001、Ge≤01001、Cd≤1、Co≤01025、Ni≤01012。再次以离子状态进入溶液。其标准电极电位见表1。21一段净化温度:一般控制溶液温度在60～65表1标准电极电位℃,实践证明当中上清Ni、Ge、Sb含量较高时,净化元素ZnCdCoGeξ-01763-014
6、01-01277-0125温度控制在63～66℃的上限。元素AsSbCuO31沉淀物(铜镉渣)与溶液接触时间。ξ-0124770123013371122941溶液过滤性能及过滤压力太小。从镉复溶的原理图即ε2pH图上可知,在一次净51铜离子与空气存在的影响。化条件下镉能被电位较高的氧气、Ge、As、Cu、Co等61锌粉的粒度、质量、加入量与溶液液流量。杂质离子氧化。其ε-pH图见图2。71沸腾净化槽放渣与管式过滤器洗罐操作。312二段净化黄药除钴影响因素黄药除钴影响因素及控制要素主要有:11溶液的pH值,pH≥514。21溶液的温度:温度过高
7、,会引起黄药的分解与蒸发,增加黄药消耗;温度过低,会降低化学反应速度和过滤速度,降低生产能力。在实际生产中,温度控制在42～48℃。31黄药及硫酸铜加入量:在生产中要根据一段净化后液含钴、镉高低,合理调整加入量,并尽量一次性加好,黄药加入量一般为Co量的3～4倍,硫酸铜加入量为黄药加入量的1/7～1/10。41搅拌时间:搅拌时间短,净化不力,搅拌时间过长,镉、钴易复溶。在生产中,通过勤取样、勤化图2镉复溶ε-pH图验,溶液中镉、钴合格后立即停搅拌。51铜镉渣的存在:铜镉渣的存在会造成硫酸铜41112镉复溶速度的影响因素的大量消耗,在实践中要特
8、别严防一段净化压滤跑镉复溶速度与温度、时间、Cu-Cd渣量的关系浑及一段污水返入大溜槽。如表2、表3、表4所示。61溶液含镉、铁量:溶液含镉高,会使黄药净化表2镉复
