一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法技术

本发明专利技术涉及一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，属于冶金化工技术领域。将含镁大于15g/L的湿法炼锌废电解液加入到冷却反应器中，开启搅拌，控制反应器中溶液的硫酸浓度为145~240g/L，反应温度为5℃~‑20℃，反应时间15~90min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为800~1200r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。本方法是在低温条件下，利用湿法炼锌废电解液中的硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，并在快速离心分离的条件下，即能获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液，达到脱除镁离子的目的，从根本上避免镁离子对湿法炼锌带来的潜在危害。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法
本专利技术涉及一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，属于冶金化工

技术介绍
在湿法炼锌工艺过程中，硫化锌精矿经过焙烧和酸浸后，镁主要以硫酸盐的形式进入溶液，在硫酸锌溶液净化过程中很难除去，导致在湿法炼锌系统不断循环富集，给政策生产带来结晶堵塞、能耗增加以及剥锌困难等难题，因此，如何脱除溶液中的镁离子是湿法炼锌行业一直关注的重要问题。传统的工业实践中采用中和部分废电解液的方法实现镁离子的脱除，采用石灰中和废电解液反应生产石膏，镁离子水解沉淀得到脱除。但该方法运行成本很高，生产的石膏渣量大，外销困难，堆存会带来很大的环保压力。同时在成锌和硫酸的大量损失。工业实践中，多采用鼓风式冷却塔冷却净化除铜、镉、镍和钴等杂质离子后的新液，在冷却塔内从50℃以上降至40~45℃时，放置在大型的锌液储槽内，自然缓慢冷却，镁盐生成结晶，在储槽内壁和槽底沉积，随着时间的延长，储罐内壁四周和槽底形成块状的结晶物。定期清理结晶物，以达到除去钙镁的目的。也有一些工厂，将净化除铜、镉、镍和钴等杂质离子后的新液加入到空气冷却塔共同冷却，镁盐结晶在冷却塔内或在塔底集液池中析出。还有一些湿法炼锌厂使用一部分硫酸锌溶液生产硫酸锌，从而实现镁的开路与脱除。有些铅锌联合企业，将含镁的硫酸锌溶液替代新水加入到含铅原料的圆筒制粒机内进行混料，酸浸液中的镁离子随着铅物料先进入艾萨炉中熔炼，绝大部分的镁进入富铅渣。富铅渣经过鼓风炉熔炼、烟化炉吹炼后，镁进入水淬渣中。实现镁的开路和脱除。国外有些湿法炼锌厂，当硫化锌精矿含镁高于0.6%时，采用稀硫酸洗涤除去镁，使镁以硫酸镁形式进入洗涤液中，实现镁的脱除。专利申请号201611000216.3公开的“一种锌冶炼系统去除镁的方法”是将锌焙砂细磨至平均粒度小于200微米，与稀释后的电解液进行预浸出镁，沉锌后液过滤沉淀镁，实现镁的脱除。专利申请号20150091055.2公开的“一种加压脱除硫酸锌溶液镁离子的方法及其装置”是将含镁的硫酸锌溶液加入到压力罐体中，利用加压装置将压强提高至0.5-4.5MPa，将硫酸溶液温度提高到120-250℃，加入硫酸镁晶种后，保持温度在120-250℃，进行浓缩沉降0.5-6小时，使硫酸锌溶液镁离子进行有效脱除。上述方法在一定程度上能够实现镁离子的脱除，减少镁离子对湿法炼锌的危害。但仍然存在运行成本高、镁离子脱除效率低或工艺流程复杂等问题，开发新型的低成本、高效率和简单易行的从湿法炼锌溶液中脱除镁离子的方法仍然是行业需要进一步解决的重要技术问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法。本方法是在低温条件下，利用湿法炼锌废电解液中的硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，并在快速离心分离的条件下，即能获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液，达到脱除镁离子的目的，从根本上避免镁离子对湿法炼锌带来的潜在危害。本专利技术通过以下技术方案实现。一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，具体步骤如下：将含镁大于15g/L的湿法炼锌废电解液加入到冷却反应器中，开启搅拌，控制反应器中溶液的硫酸浓度为145~240g/L，反应温度为5℃~-20℃，反应时间15~90min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为800~1200r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。所述湿法炼锌废电解液湿法炼锌工艺中的电积工序产出，通常含镁15~45g/L、含硫酸145~180g/L、含锌45~53g/L。所述搅拌转速为20~150转/分钟。所述控制反应器中溶液的硫酸浓度采用添加硫酸的方法进行调控。本专利技术的有益效果是：（1）本方法是在低温条件下，利用湿法炼锌废电解液中的硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，并在快速离心分离的条件下，分离出硫酸镁、硫酸锌等混合结晶物，达到脱除镁离子的目的。（2）该方法不需外加化学试剂，不引入外来的杂质离子，操作简单，镁离子脱除效率高，运行成本低。（3）本专利技术方法是在低温条件下从湿法炼锌废电解液中直接脱除镁离子，脱除镁离子后的废电解液可以返回湿法炼锌工艺循环利用，是一种操作简单的从湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1该湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，具体步骤如下：将湿法炼锌废电解液（湿法炼锌废电解液湿法炼锌工艺中的电积工序产出，含镁40.5g/L、含硫酸160g/L、含锌45g/L）加入到冷却反应器中，开启搅拌（搅拌转速为80转/分钟），加入浓硫酸控制反应器中溶液的硫酸浓度为180g/L，反应温度为5℃，反应时间60min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为1200r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。本实施例脱除镁离子的湿法炼锌废电解液中检测得出镁离子浓度为15.2g/L。实施例2该湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，具体步骤如下：将湿法炼锌废电解液（湿法炼锌废电解液湿法炼锌工艺中的电积工序产出，含镁30.2g/L、含硫酸145g/L、含锌47g/L）加入到冷却反应器中，开启搅拌（搅拌转速为50转/分钟），控制反应器中溶液的硫酸浓度为145g/L，反应温度为-10℃，反应时间30min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为800r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。本实施例脱除镁离子的湿法炼锌废电解液中检测得出镁离子浓度为12.8g/L。实施例3该湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，具体步骤如下：将湿法炼锌废电解液（湿法炼锌废电解液湿法炼锌工艺中的电积工序产出，含镁25.6g/L、含硫酸170g/L、含锌50g/L）加入到冷却反应器中，开启搅拌（搅拌转速为20转/分钟），加入浓硫酸控制反应器中溶液的硫酸浓度为200g/L，反应温度为0℃，反应时间15min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为1000r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。本实施例脱除镁离子的湿法炼锌废电解液中检测得出镁离子浓度为12.2g/L。实施例4该湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，具体步骤如下：将湿法炼锌废电解液（湿法炼锌废电解液湿法炼锌工艺中的电积工序产出，含镁15.0g/L、含硫酸180g/L、含锌53g/L）加入到冷却反应器中，开启搅拌（搅拌转速为150转/分钟），加入浓硫酸控制反应器中溶液的硫酸浓度为240g/L，反应温度为-20℃，反应时间90min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为900r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。本实施例脱除镁离子的湿法炼锌废电解液中检测得出镁离子浓度为10.5g/L。以上对本专利技术的具体实施方式作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，其特征在于：具体步骤如下：将含镁大于15g/L的湿法炼锌废电解液加入到冷却反应器中，开启搅拌，控制反应器中溶液的硫酸浓度为145~240g/L，反应温度为5℃~‑20℃，反应时间15~90min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为800~1200r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。

【技术特征摘要】
1.一种湿法炼锌废电解液脱除镁离子的方法，其特征在于：具体步骤如下：将含镁大于15g/L的湿法炼锌废电解液加入到冷却反应器中，开启搅拌，控制反应器中溶液的硫酸浓度为145~240g/L，反应温度为5℃~-20℃，反应时间15~90min，利用硫酸镁、硫酸锌和硫酸的交互作用诱导形成混合结晶，反应结束后，以转鼓转速为800~1200r/min的离心速率进行离心过滤，获得脱除镁离子的湿法炼锌废电解液。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏昶，李兴彬，邓志敢，李旻廷，罗兴国，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53