一种从含锌污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法技术

本发明专利技术公开了一种从含锌污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法。该方法包括如下步骤：污泥酸化除杂得到含锌、镍、钴的除铁溶液，利用萃取剂多级萃取除铁溶液，得到含锌有机相，将含锌有机相洗涤反萃取得到氯化锌溶液，制备得到碱式氯化锌产品。本发明专利技术的方法采用电镀污泥作为锌原料回收饲料级碱式氯化锌，电镀污泥的杂质含量更多，成分更为复杂，一步除杂更加高效方便，提高了回收效率，同时实现了铁、钴、钙、镁、镍和锌的分离回收，分离效果好。本发明专利技术回收的碱式氯化锌产品，饲料卫生指标杂质含量低，完全符合饲料添加剂碱式氯化锌产品的相关标准，产品附加值较氧化锌及碱式碳酸锌高，废水成分比较简单，废水可以回收相关产品回用于生产，整个工艺流程没有废水排出。

A method of recovering feed grade basic zinc chloride from zinc sludge

The invention discloses a method for recovering feed grade basic zinc chloride from zinc containing sludge. The method comprises the following steps: sludge acidification and impurity removal to obtain the iron removal solution containing zinc, nickel and cobalt, multi-stage extraction and iron removal solution using the extractant to obtain the organic phase containing zinc, washing and stripping the organic phase containing zinc to obtain the zinc chloride solution, and preparing the basic zinc chloride product. The method adopts electroplating sludge as zinc raw material to recover feed grade basic zinc chloride, the content of impurities in electroplating sludge is more, the composition is more complex, one-step impurity removal is more efficient and convenient, the recovery efficiency is improved, and the separation and recovery of iron, cobalt, calcium, magnesium, nickel and zinc are realized at the same time, and the separation effect is good. The recycled basic zinc chloride product of the invention has low impurity content of feed hygiene index, fully conforms to the relevant standards of feed additive basic zinc chloride product, the added value of the product is higher than zinc oxide and basic zinc carbonate, the waste water composition is relatively simple, the waste water can be recycled and used for production, and the whole process has no waste water discharged.

【技术实现步骤摘要】
一种从含锌污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法
本专利技术涉及电镀污泥处理
，更具体地，涉及一种从含锌电镀污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法。
技术介绍
热镀锌厂车间酸洗水经加入铁盐混凝，加碱沉淀后产生含锌污泥，含锌3～5％，含铁6～8％，还有其它的杂质金属，直接排放会污染环境，且造成锌资源的浪费，因此本领域希望开发出一种方法，能够从该污泥中直接回收饲料级碱式氯化锌产品，废水能够达标排放或回用于生产。现有的含锌污泥中回收锌的技术中铁、锌需要经过多次分离，效率较低，且得到的氢氧化锌产品附加值较低，比如CN107954466A所公开的一种含铁含锌的污泥提取锌并制备氢氧化锌的方法。其中含锌污泥中金属杂质的分离去除通常采用将电镀污泥用硫酸浸出，然后用萃取剂富集钴、钙、镁、铜、锰、锌、铁，再反萃回收锌，但其萃取时杂质去除有效，容易造成萃取剂中毒，降低萃取剂的使用寿命，用富集各种金属后再分级反萃的方法，工艺流程长，且金属分离不彻底，容易导致锌产品达不到相应的产品标准，含有较多的杂质，比如CN104060097A所公开的一种电镀污泥中镍、钴、铜、锰、锌的分离回收方法。而且现有的萃取法回收锌技术中往往需要多级萃取和反萃取，存在生产效率低，生产能耗高等多种问题，比如CN103866139A所公开的一种黄铜渣料免蒸法制备硫酸锌的方法。目前利用含锌资源回收制备碱式氯化锌的技术中多采用黄铜炉渣等容易净化的锌原料进行制备，杂质含量较多的含锌污泥未有相关回收应用，本领域所期待的是利用杂质含量较多的含锌污泥高效回收制备高价值的饲料级碱式氯化锌产品。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有电镀含锌污泥制备饲料级碱式氯化锌产品的缺陷和不足，提供一种从含锌污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种从含锌污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法，包括如下步骤：S1.污泥酸化除杂：在含锌污泥中加入硫酸酸化至pH为0.5～1.5，除去杂质铁，得到含锌、镍、钴的除铁溶液；S2.萃取锌：利用萃取剂多级萃取S1中的除铁溶液，直至水相中锌含量≤100mg/L，得到含锌有机相，萃取体系pH为2～3，萃取剂为P507萃取剂与磺化煤油的混合物；S3.反萃取锌：将S2中的含锌有机相用pH为1.5～2的水溶液洗涤，利用反萃取剂萃取锌，直至反萃后氯化锌溶液中锌含量达到80～150g/L，得到氯化锌溶液；S4.制备碱式氯化锌：在S3的氯化锌溶液中加入氯化铵，保持氨氮浓度在10～40g/L，锌与氨氮的质量比≥2.33，加入强碱性溶液反应，漂洗过滤，滤饼干燥得到碱式氯化锌产品。现有使用P507萃取剂与磺化煤油作为萃取剂多在碱性条件下萃取，本专利技术的萃取pH环境为pH值为2～3，在特定的pH条件下，P507基本只萃取锌，有利于实现除铁溶液中锌的有效萃取，降低水相中锌含量。其中，S3中反萃取pH为1.5～2有利于洗涤后分相，S4中控制氨氮浓度和锌与氨氮的质量比可以保证碱式氯化锌的稳定合成。S1中硫酸酸化的pH为0.5～1.5，酸化pH调节有利于锌的彻底浸出。现有技术中采用黄铜炉渣及含锌烟道灰制备碱式氯化锌，黄铜炉渣及含锌烟道灰中的杂质只需除杂剂及锌粉置换即可去除。本专利技术的锌原料为含锌电镀污泥，污泥的具体成分如下表1，污泥中含有Fe、Ni、Co、Ca和Mg等杂质，相对于其他的碱式氯化锌制备原料杂质含量更多，成分更为复杂，需通过有效除铁、萃取、反萃后才能得到符合上述专利要求的纯化后的氯化锌溶液，然后在氨氮的诱导作用下，与相应的碱反应合成碱式氯化锌产品。表1含锌污泥主要成分(单位：％)Fe％Zn％Ni％Co％Ca％Mg％3～56～80.01～0.050.1～0.31～20.3～0.5本专利技术通过一步就可以有效分离铁、锌，且分离效率高。S2中通过萃取实现了锌与钴、镍的分离，方便后续的提纯。负载锌的饱和有机相通过S3反萃后得到符合浓度要求的氯化锌溶液，合成得到碱式氯化锌产品，产品中饲料卫生指标含量较低，产品符合饲料级标准《饲料添加剂碱式氯化锌》(GB/T22546-2008)，产品附加值较氧化锌及碱式碳酸锌高。本专利技术的含锌污泥在回收前先进行破碎处理，以增加反应的接触表面积。其中S3反萃取锌得到的氯化锌溶液中锌含量例如可以为80g/L、100g/L或150g/L。优选地，S2中所述P507萃取剂与磺化煤油的混合体积比为1:3～5。例如可以为1:3、1:4或1:5。控制P507萃取剂与磺化煤油的比例有利于实现较高的萃取效率，且有利于萃取后分相。优选地，S2中所述萃取剂与除铁溶液的体积比为4～6:1。优选地，S3中所述反萃取剂为质量分数为5～15％的盐酸。反萃取剂可以为质量分数为5％、10％或15％的盐酸。酸度太强的话会减少萃取剂的使用寿命。优选地，S3中所述反萃取剂与含锌有机相的体积比为1:8～10。优选地，S4中所述反应温度为40～80℃，反应体系pH为6～8，反应时间1～4小时。控制反应条件有利于保证合成的碱式氯化锌符合《GBT22546-2008饲料添加剂碱式氯化锌》标准。优选地，S1中所述杂质铁的去除操作为：在曝气的条件下，将含锌污泥加入酸化污泥中，调节pH至2.8～3.2，亚铁离子含量≤50mg/L，固液分离得到氢氧化铁固体和除铁溶液。在本专利技术pH范围内，三价铁基本沉淀完全，而锌基本不沉淀，有利于锌、铁分离，含锌污泥中97％以上的锌、镍、钴均浸出进入到液相中，铁则沉淀为氢氧化铁而进入到固相中，抽滤后就能实现锌、镍、钴与铁的分离，固相为氢氧化铁副产品，液相为除铁溶液。优选地，S4中所述强碱为质量分数为4～10％的氢氧化钠溶液、质量分数为4～10％的氢氧化钾溶液、过600目筛后的质量分数为2～5％的氢氧化钙溶液中的一种或几种。氢氧化钙微溶于水，且颗粒较大，直接与氯化锌溶液反应会导致包裹的现象，反应不完全，过600目筛是为了使其颗粒变小，获得更大的比表面积，具有更高的活化能，与氯化锌溶液中的锌离子充分接触，有利于反应进行完全，本专利技术的保护范围之外的碱浓度太高会致使产品颗粒不好。优选地，S4中所述过滤滤液与漂洗洗水混合得到含锌母液，用离子交换树脂回收锌离子，加碱汽提回收碱，喷淋吸收回收氨水，得到除氨氮废水。采用本专利技术的方法制备碱式氯化锌后的废水成分比较简单，主要为锌氨络合离子以及氯化钠或氯化钙，用离子交换树脂可以回收母液中的锌离子，然后往废水中加入氢氧化钠或精石灰就可以汽提吹脱氨氮，回收氨水并回用于生产，脱氨后的废水主要为氯化钠或氯化钙溶液，通过MVR浓缩结晶就可以得到氯化钠或氯化钙副产品，蒸发的水分经冷却后达到中水回用的标准，可以回用于生产，整个工艺流程没有废水排出。与现有技术相比，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含锌污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1.污泥酸化除杂：在含锌污泥中加入硫酸酸化至pH为0.5～1.5，除去杂质铁，得到含锌、镍、钴的除铁溶液；/nS2.萃取锌：利用萃取剂多级萃取S1中的除铁溶液，直至水相中锌含量≤100mg/L，得到含锌有机相，萃取体系pH为2～3，萃取剂为P507萃取剂与磺化煤油的混合物；/nS3.反萃取锌：将S2中的含锌有机相用pH为1.5～2的水溶液洗涤，利用反萃取剂萃取锌，直至反萃后氯化锌溶液中锌含量达到80～150g/L，得到氯化锌溶液；/nS4.制备碱式氯化锌：在S3的氯化锌溶液中加入氯化铵，保持氨氮浓度在10～40g/L，锌与氨氮的质量比≥2.33，加入强碱性溶液反应，漂洗过滤，滤饼干燥得到碱式氯化锌产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种从含锌污泥中回收饲料级碱式氯化锌的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.污泥酸化除杂：在含锌污泥中加入硫酸酸化至pH为0.5～1.5，除去杂质铁，得到含锌、镍、钴的除铁溶液；
S2.萃取锌：利用萃取剂多级萃取S1中的除铁溶液，直至水相中锌含量≤100mg/L，得到含锌有机相，萃取体系pH为2～3，萃取剂为P507萃取剂与磺化煤油的混合物；
S3.反萃取锌：将S2中的含锌有机相用pH为1.5～2的水溶液洗涤，利用反萃取剂萃取锌，直至反萃后氯化锌溶液中锌含量达到80～150g/L，得到氯化锌溶液；
S4.制备碱式氯化锌：在S3的氯化锌溶液中加入氯化铵，保持氨氮浓度在10～40g/L，锌与氨氮的质量比≥2.33，加入强碱性溶液反应，漂洗过滤，滤饼干燥得到碱式氯化锌产品。


2.如权利要求1所述方法，其特征在于，S2中所述P507萃取剂与磺化煤油的混合体积比为1:3～5。


3.如权利要求2所述方法，其特征在于，S2中所述萃取剂与除铁溶液的体积比为4～6:1。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智源，叶成伟，刘杨，王伍，
申请(专利权)人：广州科城环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44