去除含氯的锌物料中氯的方法及最佳工艺参数的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种去除含氯的锌物料中氯的方法及最佳工艺参数的计算方法，去除含氯的锌物料中氯的方法包括以下步骤：含氯的锌物料、强碱以及溶剂混合后压滤得到一次滤饼和一次滤液；检测一次滤液中氯化盐的浓度，当氯化盐的浓度大于规定值则m％的一次滤液进行蒸发且剩余的一次滤液返回上一个步骤，当氯化盐的含量小于规定值则全部返回上一个步骤，其中m为30

【技术实现步骤摘要】
去除含氯的锌物料中氯的方法及最佳工艺参数的计算方法


[0001]本专利技术属于废弃物利用
，具体涉及一种去除含氯的锌物料中氯的方法。

技术介绍

[0002]含氯的锌物料来源较广，主要来源于炼锌行业和金属锌的使用行业。在炼锌时由于液态锌特别容易被氧化生成浮渣，为了减少锌被氧化的量，现有的方式主要是加入氯化铵，加入氯化铵可以提高锌液温度从而减少液体锌粘附在浮渣上的量以减少金属锌的损失；浮渣主要包括氯化锌、氧化锌、氯化铵以及锌，其中氧化锌和锌不会与碱反应且不溶于水；而浮渣在炼锌时作为废料必须要予以去除，原因如下： 1、浮渣会影响炼出的锌产品中锌的含量，从而影响锌的品位，不能被工业上所利用；2、浮渣中的氯会对设备产生严重的腐蚀作用，而浮渣中的杂质，会增加成本，甚至会发生生产事故。
[0003]现有对浮渣进行处理的方式主要有以下几种：多膛炉焙烧脱氯、回转窑焙烧脱氯以及专利号ZL201811429229.1公开的一种去除含氯的锌物料中氯的方法，简称复合法；其中，多膛炉焙烧脱氯和回转窑焙烧脱氯具有以下特点：当操作顺利时也能比较彻底地除去氟、氯，但设备能耗高，温度调节困难，设备投资大，生产能力低下。多膛炉多用在湿法炼锌中处理小量的含氯粉状锌物料，在大的处理量下，尚未发现应用；复合法，首先是进行水洗，压滤，随后向压滤得到的滤饼中加入碱液进行洗涤，最后滤液满足蒸发要求就全部送入多个蒸发器中依次蒸发，否者滤液全部返回；该方法中经过一次水洗、一次碱洗和两次洗涤，该过程中需要大量的溶剂，而溶剂又需要经过多个蒸发器进行蒸发回收，故而能耗很高且需要的蒸发器和冷凝器，设备多，流程长，投资大。

技术实现思路

[0004]针对现有的多膛炉焙烧脱氯和回转窑焙烧脱氯存在的设备能耗高，温度调节困难，设备投资大，生产能力低下的问题，以及复合法存在能耗很高、需要的蒸发器和冷凝设备多，流程长，投资大的问题，本专利技术提供一种去除含氯的锌物料中氯的方法。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种去除含氯的锌物料中氯的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：含氯的锌物料、强碱以及溶剂混合后压滤得到一次滤饼和一次滤液；
[0008]S2：检测一次滤液中氯化盐的浓度，当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值且小于饱和度时则m％的一次滤液进行蒸发且剩余的一次滤液返回步骤S1，其中返回率m为30
‑
100wt；当氯化盐的含量小于规定值则全部返回步骤S1，其中规定值小于该氯化盐的饱和度；
[0009]S3：一次滤饼经过一次洗涤，压滤得到二次滤饼和一次洗液，当一次滤液中氯化盐的浓度小于规定值且小于饱和度时则一次洗液全部返回步骤S3；当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值则1
‑
m％的一次洗液返回用于一次滤饼清洗且m％的一次洗液返回步骤S2与一次滤液一起蒸发；
[0010]S4：二次滤饼经过二次洗涤，压滤得到三次滤饼和二次洗液，当一次滤液中氯化盐的浓度小于规定值且小于饱和度时则二次洗液全部返回步骤S4；当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值则1
‑
m％的一次洗液返回用于二次滤饼清洗且m％的二次洗液返回步骤S3；
[0011]S5：三次滤饼经过三次洗涤，压滤得到四次滤饼和三次洗液，当一次滤液中氯化盐的浓度小于规定值且小于饱和度时则三次洗液全部返回步骤S4；当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值则1
‑
m％的三次洗液返回用于三次滤饼清洗且m％的三次洗液返回步骤S4；
[0012]S6：干燥四次滤饼。
[0013]有益效果：本专利技术在含锌物料溶解时就加入了强碱，与氯化锌和氯化铵反应生成溶于溶剂中液的氯化盐，经过压滤得到一次滤饼和滤液，其中不溶的氧化锌和单质锌成为滤饼，滤液中含有氯化盐，只有该滤液需要进行蒸发，滤饼经过三次洗涤，且每次洗涤得到的滤液中一部分返回上一级溶解滤饼，剩余部分返回该级压滤前的滤饼溶解；整个过程中只需要进行一次蒸发，四次压滤(四次压滤均可使用同一台板框式压滤机)，设备投资小(因为蒸发所用一台三效蒸发器的价格远高于实际使用中一台压滤机的价格)；整个压滤过程中没有三废产生，环保，对于处理相同质量的锌物料需要蒸发的溶剂量明显低于复合法，因此能耗明显降低，并且流程短，投资小。
[0014]进一步限定，步骤S2中蒸发得到的溶剂返回步骤S1，蒸发后冷却分离得结晶态的氯化盐和氯化盐溶液，氯化盐溶液返回步骤S1。
[0015]进一步限定，步骤S2中的蒸发在三效蒸发器中进行，蒸发后得到溶液进行冷却，得到氯化盐溶液和结晶态的氯化盐。
[0016]进一步限定，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0017]进一步限定，所述三效蒸发器的工作温度为70
‑
90℃。
[0018]进一步限定，所述压滤在板框式压滤机中进行。
[0019]进一步限定，所述步骤S1中含氯的锌物料中水溶锌含量为 1
‑
10wt％，氧化锌和金属锌的总含量大于20wt％，氯含量为2
‑
18wt％。
[0020]进一步限定，所述强碱为片剂或其溶液。
[0021]进一步限定，步骤S1中固液质量比为1：2.5
‑
3，液相为溶剂，固相为加入强碱反应后总的不溶物；
[0022]优选地，一次滤饼、二次滤饼、三次滤饼以及四次滤饼中含水量小于30wt％。
[0023]本专利技术还公开了一种基于去除含氯的锌物料中氯的方法中最佳工艺参数的计算方法，包括以下步骤：
[0024]H1：根据水溶锌和氯的质量，滤液的返回比例，滤饼的含水要求，液固质量比，一共四个参数，将四个参数作为可变因数按照生产流程及生产过程中实际发生的物理化学变化进行数量上的计算并采用正交实验编排成计算程序；
[0025]H2：将正交实验法中四个参数的不同值分别带入权利要求1
‑
9 任一项所述的方法，得到生产三要素的不同结果值，对这些不同结果值进行统计，得到最佳工艺条件，生产三要素为能连续生产的次数、产品质量和能耗；
[0026]H3：将步骤H2得到的最佳工艺条件带入权利要求1
‑
9任一项所述的方法，得到四个参数的不同值与生产三要素的关系值，并可以得到这种关系的拟合曲线，从而可以得到四个参数的最佳值范围并由拟合曲线公式计算得到采用最佳工艺条件的准确值，以及预测采
用最佳工艺条件的准确值时生产三要素的确切值；
[0027]H4：当能连续生产的次数的确切值>100次且产品中Cl含量<1wt％时，最佳工艺条件满足生产要求，否则重复进行步骤H2和H3。
[0028]通过上述计算方法可以得到针对不同的原料时，滤液的返回比例，滤饼的含水要求以及液固质量比的最优值，使得能耗降低到最小。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的工艺流程图；
[0030]图2为图1中左侧NaCl处及附近的放大图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除含氯的锌物料中氯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：含氯的锌物料、强碱以及溶剂混合后压滤得到一次滤饼和一次滤液；S2：检测一次滤液中氯化盐的浓度，当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值且小于饱和度时则m％的一次滤液进行蒸发且剩余的一次滤液返回步骤S1，其中m为返回率，m为30
‑
100wt；当氯化盐的含量小于规定值则全部返回步骤S1，其中规定值小于该氯化盐的饱和度；S3：一次滤饼经过一次洗涤，压滤得到二次滤饼和一次洗液，当一次滤液中氯化盐的浓度小于规定值且小于饱和度时则一次洗液全部返回步骤S3；当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值则1
‑
m％的一次洗液返回用于一次滤饼清洗且m％的一次洗液返回步骤S2与一次滤液一起蒸发；S4：二次滤饼经过二次洗涤，压滤得到三次滤饼和二次洗液，当一次滤液中氯化盐的浓度小于规定值且小于饱和度时则二次洗液全部返回步骤S4；当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值则1
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m％的一次洗液返回用于二次滤饼清洗且m％的二次洗液返回步骤S3；S5：三次滤饼经过三次洗涤，压滤得到四次滤饼和三次洗液，当一次滤液中氯化盐的浓度小于规定值且小于饱和度时则三次洗液全部返回步骤S4；当一次滤液中氯化盐的浓度大于规定值则1
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m％的三次洗液返回用于三次滤饼清洗且m％的三次洗液返回步骤S4；S6：干燥四次滤饼。2.根据权利要求1所述的一种去除含氯的锌物料中氯的方法，其特征在于，步骤S2中蒸发得到的溶剂返回步骤S1，蒸发后冷却分离得结晶态的氯化盐和氯化盐溶液，氯化盐溶液返回步骤S1。3.根据权利要求1或2所述的一种去除含氯的锌物料中氯的方法，其特征在于，步骤S2中的蒸发在三效蒸发器中进行，蒸发后得到溶液进行冷却，得到氯化盐溶液和结晶态的氯化盐。4.根据权利要求1所述的一种去除含氯的锌物料中氯的方法，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。5.根据权利要求3所述的一种去除含氯的锌物料中氯的方法，其特征在于，所述三效蒸发器的工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永利，冯清江，
申请(专利权)人：冯清江，
类型：发明
国别省市：