从高炉瓦斯泥中湿法回收锌的新工艺（Ⅱ）：溶剂萃取及电积-论文.pdf

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1、第31卷第3期(总第123期)湿法冶金Vo1．31No．3(Sum．123)2012年6月HydrometallurgyofChinaJune2012从高炉瓦斯泥中湿法回收锌的新工艺(1I)：溶剂萃取及电积刘淑芬，杨声海，陈永明，刘青，胡燕青(中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：针对钢铁厂瓦斯泥硫酸浸出液中和除铁后的溶液含锌低、含杂质高、不能直接电积的特点，选用萃取一电积工艺富集回收锌。萃取采取三级逆流萃取、两级逆流洗涤、两级逆流反萃取工艺，以4OP204+26O煤油为有机相，控制有机相与水相的流量比为2：1，萃取温

2、度维持在40℃；洗涤采用去离子水、废电解液加去离子水(pHi2)两步逆流洗涤法，温度为40℃；反萃取剂为HzSO质量浓度160g／L、锌质量浓度50g／L的溶液，反萃取有机相与水相的流量比为(4～5)：1，反萃取温度为4O℃。反萃取液经纤维球除油+两次活性碳(2g／L)除油之后通过电积得到金属锌板，锌板中锌质量分数为99．97，电积时电流效率为9O．48。关键词：高炉瓦斯泥；浸出液；P204}溶剂萃取；除油；电积；锌中图分类号：X756；TF813文献标志码：A文章编号：1009—2617(2012)03—0155一O5溶剂萃取法从含锌

3、溶液中回收锌已得到广泛萃取剂为P204，稀释剂为260煤油，其他所应用，如从铅冶炼氧化锌灰]、地热卤水l2]、废锌有化学试剂均为分析纯。萃取条件试验所用模拟锰电池[3]、低品位氧化锌矿l4等各种含锌复杂物水相采用分析纯七水硫酸锌加去离子水配制。料中回收锌过程中均有用到溶剂萃取法。针对低2试验方法品位氧化锌矿和含杂质高的复杂矿石的硫酸浸出液，可采用P2o4作萃取剂在常温下萃取富集锌，2．1溶剂萃取及反萃取反萃取后得到硫酸锌溶液，之后以电积法回收将中和除铁后液与一定组成的萃取剂按一定锌_4；国外采用硫酸浸出一中和一萃取一电积相比加入到1L球

4、型分液漏斗中，在康氏振荡器工艺直接从高硅氧化锌矿中回收锌。上振荡10min，静置分层5min，分相后测定萃余针对锌质量分数12左右的钢铁厂高炉瓦液中锌、硫酸质量浓度和平衡pH。萃取过程对斯泥，用传统的硫酸浸出法得到浸出液，除铁后溶温度有要求时需在恒温水浴槽或恒温水浴振荡器液含锌低、含杂质高，试验研究了用溶剂萃取法分中进行。将所得负载有机相用补加去离子水的废离富集锌，然后以电积法制备金属锌板。电解液进行二级逆流洗涤，然后用废电解液进行反萃取，得到合格含锌反萃取液。1试验原料2．2反萃取液除油及电解攀钢高炉瓦斯泥经过废酸浸出和中和沉铁后反萃

5、取液放在一个上进下出的容器中，加入所得溶液的主要成分见表1。4～5个纤维球一步除油，静置数小时后，从容器底部放出反萃取液。经过一步除油的反萃取液进表1瓦斯泥经废酸浸出、中和沉铁所得溶液成分mg／L入到2L烧杯中，加入一定量活性炭进行二步除元素ZnCuNiCoCdAsSb油，搅拌0．5h后过滤。废酸浸出液3388025．543．332．0623．383．984．23对除油后的反萃取液进行电积。电积条件：中和后液3332012．83．211．4721．370．04一电流密度为400A／m；阳极为铅银合金板，有效收稿日期：2011-08—30

6、作者简介：刘淑芬(1987一)，女，江西宜春人，硕士研究生，主要研究方向为有色金属湿法冶金。通信作者：杨声海(1969一)，男，湖南武冈人，博士，教授，主要研究方向为湿法冶金、精细冶金。E—mail：75894838@163．tom。·156·湿法冶金2012年6月面积为6．5cm×5．5cm；阴极为铝板，有效面积从图1看出，30P204和4OP204有机相为9cm×7cm；极板间距3～4cm；温度38℃；加的萃取饱和容量分别为20．74g／L和29．86g／L。入骨胶0．1g／L。综合考虑，以下试验采用40P2044-260煤油作2．

7、3浸出一萃取一电积综合试验萃取剂。对瓦斯泥用废酸浸出，浸出液中和氧化沉铁，4．1．2温度对萃取锌的影响洗液返回废酸浸出，除铁后液进行萃取，萃余液返针对锌质量浓度为13．16g／L的纯硫酸锌溶回浸出，负载有机相经洗涤和反萃取，反萃取液除液，以4OP204+260煤油为萃取剂，控制相比油后进行电积，电积废液返回反萃取。。：V一1：1，在不同温度下振荡萃取至反应平衡，试验结果如图2、3所示。3试验原理5003．1萃取和反萃取目400P204是一种应用很广的酸性含磷萃取剂，其目300反应机制主要是阳离子交换。P204主要以二聚檀200物形式存在

8、于非极性溶剂中，反应产物随条件不忙100同而不同引，反应式如下：Zn2+(RH)z-----"ZnR2(RH)2(一1)4-2H。(1)O0．20．40．60．81．01．21．43．2电积t／min经过萃