一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，该工艺是采用硫化锌溶液对湿法锌浸出液进行深度净化除杂，其中硫化锌溶液是以净化除杂后含有硫酸锌的净化后液、硫化钡为原料经复分解反应后制备得到，硫化钡由硫酸钡经还原反应后制备得到。本发明专利技术工艺，以硫化锌溶液作为除杂药剂处理待净化的锌浸出溶液，通过利用硫化锌释放出的硫离子与锌浸出溶液中Cu、Cd、As等重金属离子发生硫化反应以沉淀形式析出，实现锌液的净化除杂，具有处理成本低、绿色环保、锌损失率低、净化效果好的等优点，能够实现对湿法锌浸出液的深度净化除杂，是一种低成本、高效、能够彻底净化湿法锌浸出液的新型除杂工艺，有着好高的使用价值和很好的应用前景。

A process of deep purification and impurity removal of zinc leaching solution

【技术实现步骤摘要】
一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺
本专利技术属于锌湿法冶炼净化除杂
，涉及一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺。
技术介绍
锌湿法冶炼生产过程中会产生锌浸出液，如硫酸锌浸出液。目前，针对硫酸锌浸出液净化除杂的方法，主要是采用锌粉置换法分段去除铜、镉、钴等杂质金属，实现对硫酸锌浸出液的净化除杂目的。锌粉置换法的优点是工艺简单，操作方便；缺点是是锌粉利用率较低，锌粉价格昂贵，经济效益不高，且湿法冶炼中铜镉渣为固体危废物，其储存、运输、利用或处置必须严格按照危险废物进行管理，同时，置换过程常析出剧毒气体物质砷化氢对人体危害巨大，因此净化岗位要有严格的防护措施。针对上述问题，研究人员提出了一种新的硫酸锌浸出液净化工艺，以硫化锌作为硫化药剂，与硫酸锌浸出液中铜、砷、镉等重金属进行硫化反应生成硫化物沉淀，经固液分离后，实现对硫酸锌浸出液中铜、砷、镉等重金属的去除。然而，现有制备硫化锌的过程中所采用的制备原料价格较高，会提高制备成本，存在制备成本高的问题；同时，现有制备硫化锌的过程中容易产生副产物，存在二次污染风险，且这些副产物的处置处理成本高；另外，现有制备硫化锌的过程中不适合进一步作为制备硫化锌的原料，不利于降低处理成本。上述问题的存在必然会提高硫酸锌浸出液的实际处理成本。如，专利CN101157988A公开了一种净化硫酸锌溶液的方法，以硫化锌作为硫化药剂，用于净化硫酸锌溶液中的铜、砷、镉等重金属，其中硫化锌来自工业七水硫酸锌、优级硫化钠、水混合搅拌加热反应制取。该专利技术中存在的缺陷在于：（1）以工业七水硫酸锌、优级硫化钠为制备硫化锌的原料，这些原料用量大、价格高，导致原料成本高；（2）制取硫化锌过程中产出了大量的硫化后液，存在二次污染风险，同时对硫化后液进行另行处置时，还存在处置成本高、易于造成体系水膨胀和产生固废的问题，而这些新污染也必然存在二次污染风险，且这些新污染的处置处理也必然需要额外的处置费用，会进一步增加处置成本，因而会造成净化硫酸锌溶液的工艺处理成本进一步提高；（3）大量硫化后液中含有的硫酸钠并不能有效转化成硫化钠，因而不能实现废物的循环利用，经济效益差。专利CN109797284A公开了一种锌湿法冶炼除镉剂及其应用方法，采用硫化锌作为除镉硫化药剂，其中硫化锌的制取方法是采用固体硫酸锌、硫化钙和水按照一定的比例混合之后加热搅拌反应。该专利技术中存在的缺陷在于：（a）以固体硫酸锌、硫化钙为制备硫化锌的原料，这些原料用量大、成本高；（b）制取硫化锌过程中产出了大量的固体废渣硫酸钙，存在二次污染风险，同时对固体废渣硫酸钙进行另行处置时也必然需要额外的处置费用，会进一步增加处置成本，存在处置成本高的问题，因而会造成除镉的工艺处理成本进一步提高；（c）大量的固体废渣硫酸钙并不能有效转化成硫化钙，因而不能实现废物的循环利用，经济效益差。因此，针对现有湿法锌浸出液净化工艺中存在的缺点和不足，提出一种处理成本低、绿色环保、锌损失率低、净化效果好的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，对于湿法锌浸出液中有用金属的回收再利用具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种处理成本低、绿色环保、锌损失率低、净化效果好的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，所述工艺是采用硫化锌溶液对湿法锌浸出液进行深度净化除杂；所述硫化锌溶液是以净化除杂后含有硫酸锌的净化后液、硫化钡为原料经复分解反应后制备得到；所述硫化钡由硫酸钡经还原反应后制备得到。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，包括以下步骤：S1、将硫酸钡进行还原反应，得到硫化钡；S2、将步骤S1中得到的硫化钡与净化除杂后含有硫酸锌的净化后液混合进行复分解反应，固液分离，得到硫化锌溶液和硫酸钡，所得硫酸钡按照步骤S1中的方法还原成硫化钡，继续用于制备硫化锌溶液；S3、将步骤S2中的硫化锌溶液与湿法锌浸出液混合进行硫化反应，固液分离，得到硫化渣和净化后液，取一部分所得净化后液作为硫酸锌溶液，继续用于制备硫化锌溶液；S4、重复步骤S1至S3，完成对湿法锌浸出液的连续深度净化除杂。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述硫化反应在温度65℃～80℃下进行。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述硫化反应的时间为1h～2h。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述湿法锌浸出液为硫酸锌浸出液；所述硫酸锌浸出液中的锌的浓度为160g/L～220g/L；所述硫酸锌浸出液中的杂质包括铜、镉、砷中的至少一种；所述硫酸锌浸出液中的铜的浓度为500mg/L～2000mg/L，镉的浓度为800mg/L～1200mg/L，砷的浓度为1mg/L～20mg/L。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述硫化锌溶液的浓度为80g/L～120g/L。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述复分解反应中，所述净化后液与硫化钡的初始液固比为2.5L～3L∶1kg。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述还原反应在温度为850℃～900℃下进行。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述还原反应的时间为1h～1.5h。上述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，进一步改进的，所述还原反应在氢气气氛下进行。本专利技术方法的主要原理方法为：ZnSO4+BaS=BaSO4↓+ZnS（1）MSO4+ZnS=MS↓+ZnSO4（2）BaSO4+4H2=BaS+4H2O（3）其中“M”代表硫酸锌溶液中重金属杂质离子。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术提供了一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，采用硫化锌溶液对湿法锌浸出液进行深度净化除杂，其中所采用的硫化锌溶液主要由以净化除杂后含有硫酸锌的净化后液、硫化钡为原料经复分解反应后制备得到，硫化钡由硫酸钡经还原反应后制备得到。本专利技术中，净化除杂后含有硫酸锌的净化后液为制备硫化锌溶液的原料之一，无需外购，无成本；硫酸钡经还原反应制备的硫化钡为制备硫化锌溶液的另一种原料，通过复分解反应制备得到硫化锌溶液，而此时也会产生副产物硫酸钡，进而利用还原反应又能重新制备硫化钡，可见，在实际处理过程中对湿法锌浸出液的净化除杂成本主要来自硫酸钡还原过程中的能源消耗和还原气成本。本专利技术中，利用硫酸钡与硫化钡之间的相互转化，在减少二次污染物产生的同时，也能够显著降低硫化锌溶液的制备成本，从而大大的降低净化处理成本；与现有常规锌粉净化除杂工艺相比，本专利技术净化除杂的成本降低50%以上；同时，硫酸钡与硫化钡之间的相互转化过程中仅是产生了水，无污染物产生，从而使得处理过程中无外排废物的产生，对环境的二次污染风险较低。本专利技术中，所制备的硫化锌溶液作为除杂药剂用于处理锌浸出液时，不会引入新的杂质，且液液反应速率更快，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，其特征在于，所述工艺是采用硫化锌溶液对湿法锌浸出液进行深度净化除杂；/n所述硫化锌溶液是以净化除杂后含有硫酸锌的净化后液、硫化钡为原料经复分解反应后制备得到；所述硫化钡由硫酸钡经还原反应后制备得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，其特征在于，所述工艺是采用硫化锌溶液对湿法锌浸出液进行深度净化除杂；
所述硫化锌溶液是以净化除杂后含有硫酸锌的净化后液、硫化钡为原料经复分解反应后制备得到；所述硫化钡由硫酸钡经还原反应后制备得到。


2.根据权利要求1所述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将硫酸钡进行还原反应，得到硫化钡；
S2、将步骤S1中得到的硫化钡与净化除杂后含有硫酸锌的净化后液混合进行复分解反应，固液分离，得到硫化锌溶液和硫酸钡，所得硫酸钡按照步骤S1中的方法还原成硫化钡，继续用于制备硫化锌溶液；
S3、将步骤S2中的硫化锌溶液与湿法锌浸出液混合进行硫化反应，固液分离，得到硫化渣和净化后液，取一部分所得净化后液作为硫酸锌溶液，继续用于制备硫化锌溶液；
S4、重复步骤S1至S3，完成对湿法锌浸出液的连续深度净化除杂。


3.根据权利要求1或2所述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，其特征在于，所述硫化反应在温度65℃～80℃下进行。


4.根据权利要求3所述的湿法锌浸出液深度净化除杂的工艺，其特征在于，所述硫化反应的时间为1h～2h。

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晓云，班双，周剑雄，杨传根，
申请(专利权)人：长沙华时捷环保科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43