高锰条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种高锰条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，以解决现有技术中电解循环液Mn2+离子浓度变化范围大，在生产时造成生产控制难以应对的问题，采用在锌电积电解槽不同同极距中，根据电解液Mn2+离子浓度不同而降低电解循环液酸锌比保证生产正常，能够比较好的控制好正常生产，消除了不同Mn2+离子浓度在两种极距中对于电解电积过程的影响；在不同极间距中根据电解循环液所含Mn2+离子浓度高低采用降低酸锌比，最大限度地减少了Mn2+离子浓度波动对锌电积生产危害，减少了阴极板烧板透酸事故，稳定了生产。

【技术实现步骤摘要】
不同锰离子条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺
本专利技术涉及锌湿法冶炼领域，具体涉及一种不同锰离子条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺。
技术介绍
湿法炼锌过程中，电积过程是一个很重要的生产环节，它的一般原理与过程是将电解循环液中的Zn2+离子吸附到阴极上，产出锌金属，阳极释放电子并放出氧气。在这一过程中，电解液中的Mn2+离子在阳极板上的作用主要为：2MnSO4+3H2O+5/2O2＝2HMnO4+2H2SO42HMnO4+3MnSO4+2H2O＝5MnO2+3H2SO4而在这一过程中，Mn2+离子起到了非常关键的作用，即在电解循环液中产生H2SO4；同时释放出氧气,产生的二氧化锰是固体物质,吸附于阳极板上或者随循环液掉到电解槽底部。因此电积过程中循环液中Zn2+离子浓度一般控制在50-75g/l之间，在阴极上产出金属锌。循环液中的Mn2+离子高低同样对电积过程产生极大的影响，一般电解液中要求Mn2+离子浓度在2-8g/l之间，电解混合液中Mn2+离子过高与过低对电解都产生不良的影响，当Mn2+离子＜2g/l或者＞8g/l时，都会对电积产生极大的影响，降低直流电单耗，甚至产生不合格阴极锌。近十年以来，随着锌精矿杂质成份的变化，相应的造成了湿法炼锌电解循环液中Mn2+离子变化很大，可以从2g/l很快上升到25g/l，变化范围之大，给电解生产造成难以应对的困难：电解槽槽温度升高到40—48℃；阴极锌质量下降，含铅时常超标，正常阴极锌含铅都在0.003％以下，而高锰条件下，含铅达到了0.005—0.010％，进而造成阴极锌质量达不到零级品；阴极锌产量由340吨/天，下降到280—300吨/天；直流电单耗由3050KWh/t上升到3150KWh/t，电流效率由91.0％下降到88.0％左右；电解槽底部沉积二氧化锰增多，电解液循环恶化；管线结晶增加，循环流量降低；直流电单耗增加，阴极锌产量减少，总之，槽面管理困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不同锰离子条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，以解决现有技术中电解循环液Mn2+离子浓度变化范围大，在生产时造成生产控制难以应对的问题。为此，本专利技术采用如下技术方案：一种不同锰离子条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，在锌电积电解槽不同同极距中，根据电解液Mn2+离子浓度不同而降低电解循环液酸锌比保证生产正常，在同极距为75mm电解槽中，电解液Mn2+离子浓度在10-12g/l时，控制酸锌比为2.8-3.0:1；电解液锰离子浓度在12-15g/l时，控制酸锌比为2.6-2.8:1；电解液锰离子浓度在15-25g/l时，控制酸锌比为2.0-2.6:1；在同极距为70mm电解槽中，电解液Mn2+离子浓度在6.5-8g/l时，控制酸锌比为2.6-3.0:1；电解液Mn2+离子浓度在8-12g/l时，控制酸锌比为2.4-2.6:1；电解液锰离子浓度在12-25g/l时，控制酸锌比为2.0-2.4:1。进一步地，在锌电积电解过程中采取开启多台冷却塔控制槽内温度为38--43℃，槽电压为3.2—3.5V，阴极面积电流为450—500A/m2，进一步强化阴极板平整，减少阴阳极极板短路发生；增加碳酸锶用量，减少阴极锌含铅超标。进一步地，在锌电积电解过程中采用真空抽吸掏槽进行清槽，清槽周期为20-25天，提高电解槽、以及循环管线液体流量、流速。利于电解过程充分进行。本专利技术的有益效果是：1、能够比较好的控制好正常生产，消除了不同锰离子浓度在两种极距中对于电解电积过程的影响。2、在不同同极距中根据电解循环液所含锰离子浓度高低采用降低酸锌比，最大限度地减少了锰离子浓度波动对锌电积生产危害，减少了阴极板烧板透酸事故，稳定了生产。3、通过优化生产技术条件，找到了合理生产技术控制范围，75mm同极距电解槽中提高了阴极锌产量从0.74～0.80吨/槽.天，70mm同极距70mm同极距中提高了阴极锌产量从0.72～0.78吨/槽.天，75mm同极距与70mm同极距电解槽中阴极锌质量均达到零级品率。4、通过优化生产控制，提高了锌湿法冶炼对于Mn2+离子浓度变化范围的适应性。具体实施方式在锌湿法冶炼电解过程中，优化生产控制后75mm同极距与70mm同极距在不同锰离子浓度含量中控制不同酸锌比试验数据如下：通过上述试验数据分析，同极距75mm的电解槽，降低酸锌比控制需要在Mn2+离子浓度达到10g/l以上时开始降低酸锌比；同极距70mm的电解槽，当Mn2+离子浓度达到6.5g/l以上时，开始降低酸锌比，以保证电解电积过程顺利进行，消除了不同锰离子对于两种极距对于电解电积过程的影响。在锌湿法冶炼工艺中，为了能够在电解循环液中Mn2+离子变化范围从2g/l很快上升到25g/l时，稳定生产采用了高锰条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，具体技术措施如下：步骤1：焙烧炉生产在焙烧过程中，需要将锌焙砂含残硫控制在0.4％左右；具体措施是：加强配料，保持锌精矿含水率在9.5—10％，控制焙烧温度在900—1000℃，使得锌精矿燃烧充分，减少残硫对于后续生产影响；如果残硫超过0.4％，达到1.0％以上，将大大增加后续生产锰矿粉用量，增加系统Mn2+离子浓度含量。步骤2：浸出生产在浸出过程中减少锰矿粉用量的具体措施是：首先提高电解真空掏槽液体中二氧化锰在浸出生产中的使用效率，使用四价锰高的二氧化锰矿浆，有利于减少固体锰矿粉的加入量；其次锰矿粉的加入量一般在6—8吨/天,就可以满足浸出生产正常生产，由于锌焙砂含残硫超过0.4％，达到1.0％左右，再加入锰矿粉固体料，每天加入量达到12-48吨/天。步骤3：净液生产合格新液保障措施：在净液生产一段除去Cu、Cd杂质离子；二段除去Co、Ni杂质离子。Mn2+离子浓度含量不会增减，通过稳定操作，提供合格新液，保障电解工序所需新液质量。步骤4：电解生产根据现场检测Mn2+离子浓度为10—25g/l，阴极锌含铅0.005—0.010％，电解槽温度38—43℃、阴极锌产量、循环液电阻0.031—0.035、直流电单耗3050—3150KWh/t等生产数据，技术人员制定合理控制酸锌比；对于同极距75mm的电解槽，当Mn2+离子在2—10g/l时为正常生产，控制酸锌比3.0—3.8：1；在10-12g/l时，控制酸锌比为2.8-3.0:1；电解液锰离子浓度在12-15g/l时，控制酸锌比为2.6-2.8:1；电解液Mn2+离子浓度在15-25g/l时，控制酸锌比为2.0-2.6:1；对于同极距70mm的电解槽，电解液Mn2+离子在2—6.5g/l时为正常生产，酸锌比控制在3.0—3.8：1；在6.5-8g/l时，控制酸锌比为2.6-3.0:1；电解液Mn2+离子浓度在8-12g/l时，控制酸锌比为2.4-2.6:1；电解液Mn2+离子浓度在12-25g/l时，控制酸锌比为2.0-2.4:1；操作人员根据上述方案在循环液中灵活加入新液用量0.3m3/h.槽，以保证酸锌比在控制范围之内；在电解生产过程中为了进一步强化阴极板平整，减少阴阳极极板短路发生；增加碳酸锶用量，减少阴极锌含铅超标，采取开多台冷却塔，将槽内温度由40—48℃降到38--430C；为了提高电解槽、以及循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高锰条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，其特征在于：在锌电积电解槽不同同极距中，根据电解循环液锰离子浓度不同而降低电解循环液酸锌比保证生产正常。

【技术特征摘要】
1.一种不同锰离子条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺，其特征在于：在锌电积电解槽不同同极距中，根据电解循环液锰离子浓度不同而降低电解循环液酸锌比保证生产正常，在同极距为75mm电解槽中，电解循环液锰离子浓度在10-12g/l时，控制酸锌比为2.8-3.0:1；电解循环液锰离子浓度在12-15g/l时，控制酸锌比为2.6-2.8:1；电解循环液锰离子浓度在15-25g/l时，控制酸锌比为2.0-2.6:1；在同极距为70mm电解槽中，电解循环液锰离子浓度在6.5-8g/l时，控制酸锌比为2.6-3.0:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新文，段小维，刘亚雄，段宏志，杨斌，周新春，
申请(专利权)人：白银有色集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62