一种锌氨溶出液的深度净化方法技术

一种锌氨溶出液的深度净化方法，对锌氨溶出液进行预先加入铜盐的两段深度净化，得到净化液，所用的锌粉为合金锌粉，或分析纯锌粉，或高纯锌粉。所用的铜盐优选为硫酸铜，或硝酸铜，或氯化铜。通过本发明专利技术的方法可有效地除去溶出液中各种金属杂质离子浓度，达到深度净化的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属冶金方法，特别涉及氨浸工艺中深度净化锌氨溶出液的方 法。
技术介绍
随着我国高品位硫化锌矿的日益减少，对低品位含锌氧化矿的开发和利用将会增 大，而低品位含锌氧化矿一般有价金属含量低，而其他组分(如碱性脉石等)含量高，因此 采用氨浸无疑是比常规酸浸更理想的工艺。低品位含锌氧化矿的氨浸过程中，铜、镉等杂质金属离子也会和锌一起溶解进入 溶出液，得到锌氨溶出液。这些杂质的存在不仅会显著降低电流效率，增大能耗，而且不利 于得到高品质的电锌，也不利于制备高纯氧化锌，因此锌氨溶出液需要深度净化。目前关于锌氨溶出液的常用深度净化方法为锌粉置换法，其反应方程式如下Cd (NH3) 4S04+Zn — Cd+Zn (NH3) 4S04AG 8 = -19.4kcal/moleCu (NH3) 4S04+Zn — Cu+Zn (NH3) 4S04AGf9g =-74.8kcal/moleCo (NH3) 4S04+Zn — Co+Zn (NH3) 4S04AG g = -18.88kcal/mole Ni (NH3) 4S04+Zn — Ni+Zn (NH3) 4S04AGf98 = -21.28kcal/mole有文献报道，在含氨-碳酸铵的锌氨溶出液中，通过锌粉的一段净化，净化后锌氨 溶液中钴和铅浓度仍偏高，没有达到深度净化的目的(J. Moghaddama, R. Sarraf-Mamoory, M. Abdollahy, Y.Yamini, Purification of zinc ammoniacal leaching solution by cementation !Determination of optimumprocess conditions with experimental design by Taguchi' s method, Separation and PurificationTechnology 51 (2006) 157-164)。在含氨-氯化铵的锌氨溶出液中，通过锌粉的两段逆流净化，净化后 锌氨溶液中铜、铅、钴、镍等杂质离子的含量仍偏高，没有达到深度净化的目的(杨声海， Zn (I I) -NH3-NH4Cl-H2O体系制备高纯锌理论及应用.中南大学，2003.)。在含氨-硫酸铵 的锌氨溶出液中，通过锌粉的三段净化，净化后锌氨溶液中铜和钴浓度仍偏高，不能达到深 度净化的要求(赵廷凯，唐谟堂，湿法炼锌净化钴渣新工艺处理，中南工业大学学报，2001， 32(4)371-375)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于寻找，可以有效地除去锌氨溶 出液中各种金属杂质离子。专利技术人通过研究发现如果没有满足一定的铜镉摩尔比，只用锌粉置换法很难使铜、镉等杂质金属离子同时达到深度净化的目的。本专利技术的技术方案为将锌氨溶出液先经过加铜盐的锌粉一段净化后，再用锌粉进行二段净化，加入的锌粉的用量为每段锌氨溶出液的lg/L 3g/L;以锌氨溶出液中使得铜镉摩尔比在1 1至 13范围内确定所需加入铜盐的量。本专利技术所用的锌粉为合金锌粉，或分析纯锌粉，或高纯锌粉(纯度为99. 999% )。铜盐优选为硫酸铜，或硝酸铜，或氯化铜。锌氨溶出液最好在25 45 °C下进行恒温净化。本专利技术所涉及的锌氨溶出液，其锌离子浓度为3g/L 30g/L，氨性溶液的总氨浓 度为8. 5g/L 102g/L(总氨浓度是指氨与铵根离子以NH3计的质量浓度的总和)，pH值 为8. 0 10. 0，温度为25 45°C。其中锌氨溶出液的杂质离子浓度为铜离子浓度不高于 20mg/L，镉离子浓度为不高于300mg/L。锌氨溶出液是指含氨_氯化铵的锌氨溶液，或含氨-硫酸铵的锌氨溶液，或含 氨_碳酸铵的锌氨溶液中的一种或几种。通过本专利技术的方法可得到含铜离子浓度不大于50 μ g/L和含镉离子浓度不大于 300 μ g/L的净化液。本专利技术的具体实施过程为一段净化将锌氨溶出液在25 45°C恒温。加入适量铜盐，然后分两次(等份) 加入锌粉。待反应结束后，用微孔滤膜抽滤，得一段净化液，命名为Al。二段净化将得到的Al在25 45°C恒温。然后分两次(等份)加入锌粉。待反 应结束后，用微孔滤膜抽滤，得二段净化液，命名为A2。原则流程图见图1。两段净化时间总共为2小时至6小时。本专利技术针对氨浸工艺所得锌氨溶出液，采用加铜盐的锌粉置换法，对锌氨溶出液 进行了深度净化，并达到了理想的效果。本专利技术加入铜盐不但可更好地除去溶出液中的镉 离子(当溶液中镉含量过高时)，更重要的是本专利技术还保持了一个适量的铜镉摩尔比，控制 锌氨溶出液中铜镉比能够显著地降低溶液中铜、镉杂质金属离子的含量。通过两段净化后 得到的净化液中Cu < 50 μ g/L, Cd ^ 300 μ g/L。通过本专利技术的净化工艺更有利于后续得 到高品质的电锌和高纯氧化锌。附图说明图1 本专利技术两段净化的流程图。具体实施例方式实施例1对含氨-硫酸铵的锌氨溶出液的深度净化实验取锌氨溶出液在25 45°C下恒温，加入铜盐，然后分两次(等份)加入锌粉，待 反应完成后，抽滤得一段净化液Al，将Al在25 45°C下恒温，然后分两次(等份)加入锌 粉，待反应完成后，抽滤得二段净化液A2。用ICP法测定净化液A2中铜离子和镉离子的浓 度。结果见表1。表1对含氨-硫酸铵的锌氨溶出液的深度净化实验实验SMSM锌粉锌粉ι 销农总_ mm mmm mt^杂质 序号温度禾楼用量值度(g4)度(g4)尔比禾楼m<mi)浓度(μ&1)Rml 25°C 2+2 1+3 每段 9.013.1049.31:2硫酸铜 13.91 铜30.72g/L铜 镉 174 镉 42 4Rm2 35°C 2+2 1+3 每段 9.013.1049.31:2硫酸铜 13.91 铜21.62g/L铜 镉 174 镉 11.8Rm3 45°C 2+2 1+3 每段 9.013.1049.31:2硫酸铜 13.91 铜 18.42g/L铜 镉 174 镉 11.635°C 1+1 1+3 每段 9.013.1049.31:2硫酸铜 13.91 铜27.42g/L铜 镉 174 镉 39.1Rm5 35°C 3+3 1+3 每段 9.013.1049.31:2硫酸铜 13.91 铜25.32g/L铜 镉 174 镉 14 7Run6 35°C 2+2 2+3 每段9.013.10 49.3 1:2硫酸铜 13.91 铜 20.32g/L铜镉 174镉 10.8Run7 35°C 2+2 3+3 每段9.013.10 49.3 1:2硫酸铜 13.91 铜 15.62g/L铜镉 174 镉 7.3Run8 35°C 2+2 两段每段9.013.10 49.3 1:2硫酸铜 13.91 铜 18.7逆流2g/L铜 镉174镉& 5Run9 35°C 2+2 1+3 每段9.013.10 49.3 1:2硫酸铜 13.91 铜 42.7lg/L铜镉 174镉 68.5RunlO 35°C 2+2 1+3 每段9.013.10 49.3 1:2硫酸铜 13.91 铜 18.53g/L铜镉 174 镉 10.7Runll 35°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌氨溶出液的深度净化方法，其特征在于，将锌氨溶出液先经过加铜盐的锌粉一段净化后，再用锌粉进行二段净化，加入的锌粉的用量为每段锌氨溶出液的１ｇ／Ｌ～３ｇ／Ｌ；以锌氨溶出液中使得铜镉摩尔比在１∶１至１∶３范围内确定所需加入铜盐的量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启元，李建，王为振，胡慧萍，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]