湿法炼锌过程中除氟的方法技术

本发明专利技术公开了湿法炼锌过程中除氟的方法，包括：使所述高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑接触发生化学反应，以便将生成的氟化铝沉淀从溶液中脱除，从而降低所述高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子含量。该方法采用铝板或铝屑脱除高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子，无需增加特定的除杂工艺及设备，同时无需引进新的药剂和辅材，不仅工艺简单、投资成本低，而且除氟效果好、能够有效避免增加除杂工艺而导致的锌金属损失，并使锌电积生产能够连续、正常进行。

【技术实现步骤摘要】
湿法炼锌过程中除氟的方法
本专利技术属于化工领域，具体而言，主要涉及湿法炼锌过程中除氟的方法。
技术介绍
在湿法锌冶炼行业中，硫酸锌溶液中的氟离子一直是该行业的技术难点和禁区。而硫酸锌溶液氟离子浓度过高会导致锌电积过程中阴极板严重腐蚀，从而使阴极板使用寿命下降并造成析出锌剥离困难等问题，严重影响锌电积过程的连续、正常进行。目前，湿法锌冶炼行业中从硫酸锌溶液中分离氟离子的常见方法有：化学沉淀法、离子交换法和萃取分离氟氯法。沉降法除氟，目前常用的有利用钍的盐类从溶液中除氟或在浸出过程中加入少量石灰乳或硅胶除氟等，其中，稀钍金属比较昂贵，成本较高，工业生产中不宜采用，石灰乳除氟，除氟率低，硅胶除氟是使氟离子吸附在硅胶上除去，在除氟的同时锌的损失也较大；离子交换法主要利用离子交换树脂吸附交换溶液中的氟、氯离子从而达到脱除氟、氯离子的目的，但该方法脱氟、氯效率不到60％，且存在硫酸盐结晶结垢带来的树脂再生循环利用率低、树脂再生耗水量大、再生水含氟氯离子浓度高、再生水处理成本高等问题。而萃取分离氟氯法又存在萃取锌设备运行体积大、投资高，萃余液中离子成分复杂、氟氯离子含量低、不利于分离回收，以及可能出现的结垢、盐结晶等问题，例如采用P204萃取锌离子，采用叔胺N235萃取、氨水反萃、生石灰脱氟等工艺除氟等。简而言之，现有硫酸锌溶液中脱除氟氯离子的技术均还存在这样那样的不足或者局限，硫酸锌溶液除氟的工艺有待进一步完善。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出湿法炼锌过程中除氟的方法，该方法采用铝板或铝屑脱除高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子，无需增加特定的除杂工艺及设备，同时无需引进新的药剂和辅材，不仅工艺简单、投资成本低，而且除氟效果好、能够有效避免增加除杂工艺而导致的锌金属损失，并使锌电积生产能够连续、正常进行。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种湿法炼锌过程中除氟的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：使所述高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑接触发生化学反应，以便将生成的氟化铝沉淀从溶液中脱除，从而降低所述高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子含量。根据本专利技术上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法，专利技术人巧妙地以铝板或铝屑脱除硫酸锌溶液中的氟离子，即通过在高氯酸性硫酸锌溶液储存设备和中转设备中设置铝板或铝屑，使含氟高的溶液与铝板或铝屑接触发生反应，铝板或铝屑被氯离子破坏表面氧化层之后铝与酸溶液直接接触发生反应并被溶解生成Al3+，Al3+与溶液中的F－发生反应生成AlF3，AlF3在酸溶液中溶解度较低而沉降除去。即本专利技术上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法只需要在原有工艺的基础上增加铝板和铝屑，无需增加特定的除杂工艺流程及设备，且铝板也可长时间使用、除氟产物AlF3在酸溶液中的溶解度极低，不易被返溶循环，从而能够直接留在渣相中永久脱除。由此，不仅工艺简单、投资成本低、除氟效果好，而且在除氟过程中还无需加入新的药剂和辅材，能够有效避免引入其它杂质元素以及增加除杂工艺而导致的锌金属损失。另外，根据本专利技术上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述高氯酸性硫酸锌溶液中氯离子含量不低于900mg/L，氟离子含量不低于70mg/L。由此，可以显著提高除氟的效率和效果。在本专利技术的一些实施例中，所述高氯酸性硫酸锌溶液中氯离子含量不低于1200mg/L，氟离子含量不低于70mg/L。由此，可以进一步提高除氟的效率和效果。在本专利技术的一些实施例中，所述高氯酸性硫酸锌溶液为湿法炼锌过程中产生的酸性硫酸锌浸出液和/或锌电积废液。在本专利技术的一些实施例中，所述铝板为锌电积过程中产生的报废阴极板，所述铝屑为切割和打磨所述报废阴极板或者铝制材料产生的碎屑。由此，不仅可以使锌电积过程报废的铝制阴极板得到充分利用，还可以进一步降低除氟成本。在本专利技术的一些实施例中，所述化学反应在湿法炼锌过程中的液体储存设备中进行。由此无需增加特定的除杂工艺流程及设备。在本专利技术的一些实施例中，所述氟化铝沉淀从溶液中脱除通过湿法炼锌过程中的沉降和过滤工序完成。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术是基于以下问题提出的：湿法炼锌工艺在硫酸浸出过程中，原料中的氟被浸出进入溶液中，在没有具体脱氟工艺的条件下整个湿法系统氟的损失仅仅靠系统贫化来平衡系统氟含量。如果原料携带进入的氟总量超出系统贫化的氟总量整个湿法系统氟含量将持续上升，当系统氟含量过高时就会影响锌电积过程的锌皮剥离困难，腐蚀阴极板速度加剧。本专利技术的专利技术人为了解决上述技术问题并克服目前硫酸锌溶液脱氟技术中工艺流程复杂、药剂成本高、脱氟率低下等问题，在对锌电积过程中氟离子会对阴极板造成腐蚀的生产实践下，巧妙地以铝板(铝屑)脱除硫酸锌溶液中的氟离子，即在含有氯离子的酸性硫酸锌溶液中浸泡铝板或者铝屑以除去溶液中所中所含的氟离子，使氟离子与被溶解的铝离子结合生成AlF3沉淀物进入固相而被分离出去。为此，本专利技术提出了一种湿法炼锌过程中除氟的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：使高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑接触发生化学反应，以便将生成的氟化铝沉淀从溶液中脱除，从而降低高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子含量。根据本专利技术上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法，专利技术人巧妙地以铝板或铝屑脱除硫酸锌溶液中的氟离子，即通过在高氯酸性硫酸锌溶液储存设备和中转设备中设置铝板或铝屑，使含氟高的溶液与铝板或铝屑接触发生反应，铝板或铝屑被氯离子破坏表面氧化层之后铝与酸溶液直接接触发生反应并被溶解生成Al3+，Al3+与溶液中的F－发生反应生成AlF3，AlF3在酸溶液中溶解度较低而沉降除去。即本专利技术上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法只需要在原有工艺的基础上增加铝板和铝屑，无需增加特定的除杂工艺流程及设备，且铝板也可长时间使用、除氟产物AlF3在酸溶液中的溶解度极低，不易被返溶循环，从而能够直接留在渣相中永久脱除。由此，不仅工艺简单、投资成本低、除氟效果好，而且在除氟过程中还无需加入新的药剂和辅材，能够有效避免引入其它杂质元素以及增加除杂工艺而导致的锌金属损失。根据本专利技术的具体实施例，高氯酸性硫酸锌溶液为湿法炼锌过程中产生的酸性浸出液和/或锌电积废液。其中，专利技术人发现，当高氯酸性硫酸锌溶液中氯离子含量不低于900mg/L，氟离子含量不低于70mg/L时，可以显著提高除氟的效率和效果。优选地，高氯酸性硫酸锌溶液中氯离子含量可以不低于1200mg/L，氟离子含量可以不低于70mg/L，由此，可以进一步提高除氟的效率和效果。进一步地，高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑的接触反应可以在湿法炼锌过程中的液体储存设备中进行，氟化铝沉淀从溶液中脱除通过湿法炼锌过程中的沉降和过滤工序完成。根据本专利技术的的实施例，对酸性硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿法炼锌过程中除氟的方法，其特征在于，包括：使所述高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑接触发生化学反应，以便将生成的氟化铝沉淀从溶液中脱除，从而降低所述高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子含量。

【技术特征摘要】
1.一种湿法炼锌过程中除氟的方法，其特征在于，包括：使所述高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑接触发生化学反应，以便将生成的氟化铝沉淀从溶液中脱除，从而降低所述高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高氯酸性硫酸锌溶液中氯离子含量不低于900mg/L，氟离子含量不低于70mg/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高氯酸性硫酸锌溶液中氯离子含量不低于1200mg/L，氟离子含量不低于70mg/L。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：余继勇，王家仁，朱国邦，何永兴，杨丽菊，王建忠，姜自林，彭光运，梅相位，王海喜，杨明新，范慧修，杨恩斗，周先黎，匡志恩，濮永许，
申请(专利权)人：云南永昌铅锌股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53