一种硫酸锌溶液深度处理的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种硫酸锌溶液深度处理的系统，包括一段净化槽、一段净化压滤机、二段净化槽、二段净化压滤机、三段净化槽、三段净化压滤机、三段压滤后液循环槽、浓密机、澄清溢流槽、浓密底流压滤机、锌粉给料机、石灰乳高位槽、锑盐高位槽、硫酸铜高位槽、沉锗剂高位槽、活性炭仓、絮凝剂高位槽。本发明专利技术还公开了一种硫酸锌溶液深度处理的方法，包括一段高温净化，二段高温净化和三段净化；本方法有利于降低锌粉单耗，同时能够将非常规元素Si、As、Sb、Ge深度脱除及有机物脱除，钙镁结晶物实现深度脱除，进而实现硫酸锌溶液的深度净化，有效降低锌电解直流电耗。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸锌溶液深度处理的系统和方法
：本专利技术涉及一种硫酸锌溶液深度处理的系统和方法，属于锌冶金领域。
技术介绍
：随着矿产资源的日益匮乏，在湿法炼锌企业中，炼锌原料日益供应不足，品位较低，且伴生有铜、镉、钴及有机物、硅、砷、锑、锗等非常规元素的共伴生锌矿也不得不被作为炼锌原料处理；炼锌原料多以湿法处理，即两段加压酸浸技术，浸出后的硫酸锌溶液成分复杂，特别是较难处理的钴、锑等杂质，随着硫化锌精矿处理量的增加，硫化锌精矿浸出液杂质升高，其湿法系统硫酸锌溶液中会存在不同程度的杂质累积，随着杂质的富集，会造成电解锌品质下降，所以必须经过净液工艺才能满足后续的电解要求。净液工艺现工艺流程采用三段净化，即第一段低温用锌粉除铜、镉，第二段用锌粉、锑盐高温除钴，第三段用锌粉除残镉。常规的净化工艺流程，生产过程钴容易复溶，锌粉、锑盐耗量大，而且此工艺方法产出的净化后液在清亮度和透明度上较差，含有大量的乳白色的沉淀物，此沉淀物为溶液中部分非常规杂质钙镁的结晶、硅、砷、锑、锗及有机还原物吸附沉淀物，即使采用浓密机进行沉降，也不能很好的将沉淀物和析出物有效分离，溶液清亮度和透明度不好含非常规杂质元素过高不能满足长周期电解溶液的质量要求。
技术实现思路
：本专利技术的的第一个目的在于提供一种硫酸锌溶液深度处理的系统。本专利技术的第一个目的由如下技术方案实施：一种硫酸锌溶液深度处理的系统，包括一段净化槽、一段净化压滤机、二段净化槽、二段净化压滤机、三段净化槽、三段净化压滤机、三段压滤后液循环槽、浓密机、澄清溢流槽、浓密底流压滤机、锌粉给料机、石灰乳高位槽、锑盐高位槽、硫酸铜高位槽、沉锗剂高位槽、活性炭仓、絮凝剂高位槽；所述一段净化槽的出液口与所述一段净化压滤机的进液口连通，所述一段净化压滤机的出液口与所述二段净化槽的进液口连通，所述二段净化槽的出液口与所述二段净化压滤机的进液口连通，所述二段净化压滤机的出液口与所述三段净化槽的进液口连通，所述三段净化槽的出液口与所述三段净化压滤机的进液口连通，所述三段净化压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述三段压滤后液循环槽的出液口与所述浓密机的进液口连通，所述浓密机的溢流出口与所述澄清溢流槽的进液口连通，所述浓密机的底流出口与所述浓密底流压滤机的进料口连通，所述浓密底流压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述浓密底流压滤机的滤渣出口与滤渣处理单元连通；所述一段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述石灰乳高位槽、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机和所述沉锗剂高位槽连通；所述三段压滤后液循环槽的进液口还与絮凝剂高位槽的进液口连通。进一步的，其还包括一段净化中间槽；所述一段净化槽的出液口与所述一段净化中间槽的进液口连通，所述一段净化中间槽的出液口与所述一段净化压滤机的进液口连通，所述一段净化压滤机的跑浑液出口与所述一段净化中间槽的进液口连通。进一步的，其还包括二段净化中间槽，所述二段净化槽的出液口与所述二段净化中间槽的进液口连通，所述二段净化中间槽的出液口与所述二段净化压滤机的进液口连通，所述二段净化压滤机的跑浑液出口与所述二段净化中间槽的进液口连通。进一步的，其还包括三段净化中间槽，所述三段净化槽的出液口与所述三段净化中间槽的进液口连通，所述三段净化中间槽的出液口与所述三段净化压滤机的进液口连通，所述三段净化压滤机的跑浑液出口与所述三段净化中间槽的进液口连通。进一步的，其还包括一段净化渣浆化槽，所述一段净化渣浆化槽的进料口与所述一段净化压滤机的滤渣出口连通，所述一段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。进一步的，其还包括二段净化渣浆化槽，所述二段净化渣浆化槽的进料口与所述二段净化压滤机的滤渣出口连通，所述二段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。进一步的，其还包括三段净化渣浆化槽，所述三段净化渣浆化槽的进料口与所述三段净化压滤机的滤渣出口连通，所述三段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。本专利技术的的第二个目的在于提供一种硫酸锌溶液深度处理的方法。本专利技术的第二个目的由如下技术方案实施：酸浸后得到的硫酸锌溶液加入锌粉和锑盐一段高温净化脱除铜、镉、钴和硅，固液分离得到一段净化液和铜镉钴硅渣；而后调节所述一段净化液pH值后，加入锌粉、锑盐和硫酸铜二段高温净化脱除钴，固液分离得到二段净化液和钴渣，在所述二段净化液中加入锌粉抑制钴返溶；最后在三段净化中，所述二段净化液中添加锌粉脱除残Cd，活性炭和沉锗剂吸附有机物和锗、锑、砷，经固液分离后，在分离液中加入絮凝剂脱除悬浮物和钙镁结晶物，再次固液分离后得到三段净化液和浓密底流。一段高温净化中：在酸浸后得到的硫酸锌溶液中加入锌粉、锑盐(锑盐主要成分为K(SbO)C4H4O6)和消石灰，在温度80-85℃、搅拌强度为1000-1500r/min的情况下反应1-2h，Cu、Cd、Co被以单质形式脱除，固液分离得到一段净化液和铜镉钴硅渣，所述一段净化液中，Cu≤0.5mg/l，Cd≤30mg/l、Co≤5mg/l、Si≤20mg/l；Cu、Cd、Co以单质形式留在一段净化渣中，Si以硅酸钙形式留在一段净化渣中，其反应方程式如下：Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4[1]Zn+CdSO4＝Cd+ZnSO4[2]Zn+CoSO4＝Co+ZnSO4[3]Ca(OH)2+H2SiO3＝CaSiO3+2H2O[4]结合硫酸锌溶液中Cu、Cd、Co的含量，辅料的加入量按照如下方式确定锌粉实际加入量为铜与镉理论消耗锌粉量加98倍的钴的理论消耗锌粉量；锑盐实际加入量按照锑元素质量占钴元素质量的0.6倍确定；消石灰加入量为2倍的硅的理论消耗消石灰的量。锑盐的作用：溶液中的铜离子与锌粉作用，首先在锌粉表面沉积铜，形成Cu-Zn微电池。由于该微电池的电位差比Co-Zn微电池的电位差大，因而，使Co2+易于在Cu-Zn微电池阴极上放电还原，形成Zn-Cu-Co合金相。然而，这时的钴仍不稳定，易复溶，当加入锑盐时，Sb3+也在Cu-Zn微电池上还原，形成稳定的Sb-Cu-Co，从而将溶液中的钴除掉。二段高温净化中，通过在所述一段净化液中加入废电解液调节所述一段净化液的pH到4.3-4.5，而后依次连续加入锌粉、锑盐和硫酸铜，在温度85-90℃、搅拌强度为1000-1500r/min的情况下反应2-2.5h，固液分离得到二段净化液和钴渣，所述二段净化液中，Co≤1.0mg/l；其反应方程式如下：Zn+CoSO4＝Co+ZnSO4[5]结合一段净化液中Co的含量，控制溶液pH4.3-4.5及二段净化液中要求Co≤1.0mg/l，二段净化过程辅料的加入量按照以下公式加入：锌粉实际加入量为800倍的钴的理论消耗锌粉量；锑盐实际加入量按照锑元素质量占钴元素质量的0.6倍确定；硫酸铜实际加入量为0.5倍的钴含量(钴的质量)，硫酸铜是除钴过程中的一种催化剂，加入硫酸铜后有利于净化除钴反应。硫酸铜及锑盐的作用：硫酸铜与锌粉作用，首先在锌粉表面沉积铜，形成Cu-Zn微电池。由于该微电池的电位差比Co-Zn微电池的电位差大，因而，使Co2+易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其包括一段净化槽、一段净化压滤机、二段净化槽、二段净化压滤机、三段净化槽、三段净化压滤机、三段压滤后液循环槽、浓密机、澄清溢流槽、浓密底流压滤机、锌粉给料机、石灰乳高位槽、锑盐高位槽、硫酸铜高位槽、沉锗剂高位槽、活性炭仓、絮凝剂高位槽；所述一段净化槽的出液口与所述一段净化压滤机的进液口连通，所述一段净化压滤机的出液口与所述二段净化槽的进液口连通，所述二段净化槽的出液口与所述二段净化压滤机的进液口连通，所述二段净化压滤机的出液口与所述三段净化槽的进液口连通，所述三段净化槽的出液口与所述三段净化压滤机的进液口连通，所述三段净化压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述三段压滤后液循环槽的出液口与所述浓密机的进液口连通，所述浓密机的溢流出口与所述澄清溢流槽的进液口连通，所述浓密机的底流出口与所述浓密底流压滤机的进料口连通，所述浓密底流压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述浓密底流压滤机的滤渣出口与滤渣处理单元连通；所述一段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述石灰乳高位槽、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机和所述沉锗剂高位槽连通；所述三段压滤后液循环槽的进液口还与絮凝剂高位槽的进液口连通。...

【技术特征摘要】
1.一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其包括一段净化槽、一段净化压滤机、二段净化槽、二段净化压滤机、三段净化槽、三段净化压滤机、三段压滤后液循环槽、浓密机、澄清溢流槽、浓密底流压滤机、锌粉给料机、石灰乳高位槽、锑盐高位槽、硫酸铜高位槽、沉锗剂高位槽、活性炭仓、絮凝剂高位槽；所述一段净化槽的出液口与所述一段净化压滤机的进液口连通，所述一段净化压滤机的出液口与所述二段净化槽的进液口连通，所述二段净化槽的出液口与所述二段净化压滤机的进液口连通，所述二段净化压滤机的出液口与所述三段净化槽的进液口连通，所述三段净化槽的出液口与所述三段净化压滤机的进液口连通，所述三段净化压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述三段压滤后液循环槽的出液口与所述浓密机的进液口连通，所述浓密机的溢流出口与所述澄清溢流槽的进液口连通，所述浓密机的底流出口与所述浓密底流压滤机的进料口连通，所述浓密底流压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述浓密底流压滤机的滤渣出口与滤渣处理单元连通；所述一段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述石灰乳高位槽、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机和所述沉锗剂高位槽连通；所述三段压滤后液循环槽的进液口还与絮凝剂高位槽的进液口连通。2.根据权利要求1所述一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其还包括一段净化中间槽；所述一段净化槽的出液口与所述一段净化中间槽的进液口连通，所述一段净化中间槽的出液口与所述一段净化压滤机的进液口连通，所述一段净化压滤机的跑浑液出口与所述一段净化中间槽的进液口连通。3.根据权利要求1所述一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其还包括二段净化中间槽，所述二段净化槽的出液口与所述二段净化中间槽的进液口连通，所述二段净化中间槽的出液口与所述二段净化压滤机的进液口连通，所述二段净化压滤机的跑浑液出口与所述二段净化中间槽的进液口连通。4.根据权利要求1所述一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其还包括三段净化中间槽，所述三段净化槽的出液口与所述三段净化中间槽的进液口连通，所述三段净化中间槽的出液口与所述三段净化压滤机的进液口连通，所述三段净化压滤机的跑浑液出口与所述三段净化中间槽的进液口连通。5.根据权利要求1所述一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其还包括一段净化渣浆化槽，所述一段净化渣浆化槽的进料口与所述一段净化压滤机的滤渣出口连通，所述一段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。6.根据权利要求1所述一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其还包括二段净化渣浆化槽，所述二段净化渣浆化槽的进料口与所述二段净化压滤机的滤渣出口连通，所述二段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。7.根据权利要求1所述一种硫酸锌溶液深度处理的系统，其特征在于，其还包括三段净化渣浆化槽，所述三段净化渣浆化槽的进料口与所述三段净...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，王建刚，李启龙，梁艳辉，毛勇，杨冬成，陈永辉，沈超，单祖宇，
申请(专利权)人：呼伦贝尔驰宏矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15