權(quán)利要求

1.濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法，其特征在于，在電解廢液進(jìn)入解析槽前，加入漿化的錳粉，后加入亞硫酸鋅礦漿進(jìn)行解析，漿化的錳粉與亞硫酸鋅礦漿的添加的摩爾質(zhì)量比為1：(1-1.5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法，其特征在于，所述亞硫酸鋅礦漿的制備方法具體為：取含鋅渣，加入到揮發(fā)窯中，在反應(yīng)段溫度為1100-1300℃時(shí)進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)反應(yīng)，得到次氧化鋅，之后將次氧化鋅漿化，脫硫后得到亞硫酸鋅礦漿。

3.基于濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括通過(guò)管道依次連續(xù)接的錳粉漿化槽和解析槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述解析槽包括至少1個(gè)解析槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述解析槽包括依次通過(guò)管道連接的解析1#槽、解析2#槽及解析3#槽。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕法煉鋅領(lǐng)域，具體的涉及濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在濕法煉鋅行業(yè)中，錳離子的存在起著有益的作用，可在陽(yáng)極形成二氧化錳保護(hù)層，減輕雜質(zhì)離子對(duì)陽(yáng)極的腐蝕。故現(xiàn)代濕法煉鋅生產(chǎn)都要求電解液含一定量的錳離子，一般是3～5g/L，也有些工廠控制錳含量在12～14g/L。目前鋅冶煉廠采用常規(guī)浸出工藝，由于浸出的鐵量低，錳粉消耗量也隨著降低，在不額外補(bǔ)錳的情況下，大系統(tǒng)錳離子會(huì)一直隨渣類(lèi)物資流失，最終導(dǎo)致電解生產(chǎn)崩潰。一旦電解廢液錳離子降低于3g/L時(shí)，陰極鋅含鉛就會(huì)不穩(wěn)定，陰極鋅品級(jí)率無(wú)法保障。

目前，濕法煉鋅行業(yè)普遍采用鐵錳同補(bǔ)和碳酸錳補(bǔ)錳兩種方式。鐵錳同補(bǔ)既在系統(tǒng)補(bǔ)加Fe2+和錳粉，F(xiàn)e2+與錳粉在酸性液體中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高價(jià)錳被還原成Mn2+，最終以進(jìn)入MnSO4的形式進(jìn)入濕法系統(tǒng)。該方法補(bǔ)錳速度慢，且增加了系統(tǒng)的除鐵壓力。碳酸錳補(bǔ)錳是一種比較快速的補(bǔ)錳方式，但補(bǔ)錳過(guò)程中有二氧化碳逸出，容易冒槽。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)濕法煉鋅常規(guī)浸出工藝鐵浸出率低，系統(tǒng)錳平衡控制難度增加，錳粉補(bǔ)入難度大的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法及其系統(tǒng)，從濕法全工藝入手，打破傳統(tǒng)的碳酸錳補(bǔ)錳方式，從亞硫酸鋅礦漿的解析入手，充分利用解析槽內(nèi)的還原性氛圍，補(bǔ)加錳粉，提高錳粉有效利用率，有效降低了企業(yè)成本，保障了電解生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法，在電解廢液進(jìn)入解析槽前，加入漿化的錳粉，后加入亞硫酸鋅礦漿進(jìn)行解析，漿化的錳粉與酸化的亞硫酸鋅礦漿的添加的摩爾質(zhì)量比為1：(1-1.5)。由于亞硫酸鋅礦漿本身就是酸性的，無(wú)需再酸化。

本發(fā)明利用亞硫酸鋅礦漿解析過(guò)程中的還原性氛圍，通過(guò)加漿化的錳粉(MnO2)，降低企業(yè)成本，提高錳粉有效利用率，達(dá)到快速補(bǔ)錳的目的。補(bǔ)錳化學(xué)原理如下：

ZnSO3+H2SO4+MnO2→ZnSO4+MnSO4+H2O。

優(yōu)選地，所述亞硫酸鋅礦漿的制備方法具體為：取一定量的含鋅渣，加入到揮發(fā)窯中，在反應(yīng)段溫度為1100-1300℃時(shí)進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)，得到次氧化鋅，之后將次氧化鋅漿化，脫硫后得到亞硫酸鋅礦漿。

需要說(shuō)明的是次氧化鋅和氧化鋅的有效成分都是ZnO，之所以叫次氧化鋅是因?yàn)樗钠焚|(zhì)較差，雜質(zhì)較多。

其中，回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)具體的工藝為：含鋅渣的混合物料由料倉(cāng)底部的圓盤(pán)給料機(jī)均勻加到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。采用的回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Ф4.35×60m，窯斜度為5％；窯內(nèi)分為干燥段、預(yù)熱段、反應(yīng)段和冷卻段，含鋅渣的物料隨回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)向窯頭運(yùn)動(dòng)，并與窯內(nèi)的熱煙氣充分的接觸，逐漸的被煙氣加熱。物料與煙氣逆向運(yùn)動(dòng)，物料溫度逐漸升高，在干燥段和預(yù)熱段內(nèi)首先進(jìn)行水的蒸發(fā)，窯內(nèi)反應(yīng)溫度達(dá)到1100℃到1300℃，窯內(nèi)的含鋅渣的物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生出的窯渣從窯頭排除，進(jìn)過(guò)水碎后沖入渣坑，水碎渣由重型框鏈除渣機(jī)撈出，通過(guò)汽車(chē)運(yùn)走外售。

空氣從回轉(zhuǎn)窯頭部鼓入窯內(nèi)，并直接向高溫爐噴吹，空氣中的氧和焦粉充分接觸并燃燒，使得反應(yīng)段保持1100-1300℃的溫度。在高溫下，浸出渣中的Zn、Pb、Cd等有重金屬氧化物和焦粉發(fā)生還原反應(yīng)，并揮發(fā)進(jìn)入煙氣，在后期又和煙氣中的氧反應(yīng)，生成氧化物，并隨煙氣離開(kāi)回轉(zhuǎn)窯進(jìn)入塵系統(tǒng)。

回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的含塵煙氣，先進(jìn)入窯尾沉塵室，沉塵室收集下的粗粒煙塵，含氧化鋅較底，通過(guò)螺旋輸送機(jī)和斗式提升機(jī)加到窯尾膠帶運(yùn)輸機(jī)上，返回料倉(cāng)內(nèi)，再加入回轉(zhuǎn)窯。

煙氣進(jìn)過(guò)沉塵室后溫度約為700℃，經(jīng)余熱鍋爐回收預(yù)熱后，由電收塵器收塵，收集的氧化鋅煙塵由刮板輸送機(jī)送到濕法脫氟車(chē)間，除塵都的煙氣送脫硫系統(tǒng)。

將函氧化鋅的物料配制成吸收漿液，在吸收設(shè)備中與低濃度SO2煙氣接觸，利用氧化鋅與SO2的反應(yīng)，將其以亞硫酸鋅及少量硫酸氫鋅、硫酸鋅的形式除去。

基于一種濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法的系統(tǒng)，包括通過(guò)管道依次連續(xù)接的錳粉漿化槽和解析槽。

優(yōu)選地，所述解析槽包括至少1個(gè)解析槽。通過(guò)設(shè)置有多個(gè)串聯(lián)的解析槽，可以延長(zhǎng)解析的反應(yīng)的時(shí)間，使酸化的亞硫酸鋅與漿化的鋅粉充分的反應(yīng)，通過(guò)浸出、凈化后送入主系統(tǒng)進(jìn)行電解鋅。

優(yōu)選地，所述解析槽包括依次通過(guò)管道連接的解析1#槽、解析2#槽及解析3#槽。

另外需要說(shuō)明的是在解析1#槽、解析2#槽、解析3#槽都安裝有扒氣筒，這樣可以避免二氧化硫氣體逸出產(chǎn)生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，影響崗位人員身心健康。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明利用亞硫酸鋅礦漿解析過(guò)程中的還原性氛圍，加入漿化的錳粉，提高錳粉有效利用率，補(bǔ)充的錳離子可隨硫酸鋅液體進(jìn)入主系統(tǒng)，達(dá)到快速補(bǔ)錳的目的，降低企業(yè)成本，保障電解生產(chǎn)的正常運(yùn)行。例如在年產(chǎn)8.8萬(wàn)噸的電鋅企業(yè)，廢液錳3.5g/L，在漿化槽每小時(shí)加300kg，約3天后廢液錳提升至4.5g/L；錳粉單價(jià)按2000元/t,3天累計(jì)消耗錳粉22t，累計(jì)消耗輔料成本4.5萬(wàn)元；如采用碳酸錳補(bǔ)錳，達(dá)到同等效果需消耗碳酸錳12t，碳酸錳單價(jià)按6800元/t計(jì)，計(jì)消耗輔料成本7.2萬(wàn)元。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

圖中標(biāo)記為：1-錳粉漿化槽，2-解析1#槽，3-解析2#槽，4-解析3#槽。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，即所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

本發(fā)明針對(duì)濕法煉鋅常規(guī)浸出工藝鐵浸出率低，系統(tǒng)錳平衡控制難度增加，錳粉補(bǔ)入難度大的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法及其系統(tǒng)(如圖1)，在電解廢液進(jìn)入解析槽前，加入漿化的錳粉，后加入酸化的亞硫酸鋅礦漿進(jìn)行解析，漿化的錳粉與酸化的亞硫酸鋅礦漿的添加的摩爾質(zhì)量比為1：(1-1.5)。

本發(fā)明利用亞硫酸鋅礦漿解析過(guò)程中的還原性氛圍，通過(guò)補(bǔ)加漿化的錳粉，降低企業(yè)成本，提高錳粉有效利用率，達(dá)到快速補(bǔ)錳的目的。補(bǔ)錳化學(xué)原理如下：

ZnSO3+H2SO4+MnO2→ZnSO4+MnSO4+H2O。

其中，所述亞硫酸鋅礦漿的制備方法具體為：取一定量的含鋅渣，加入到揮發(fā)窯中，在反應(yīng)段溫度為1100-1300℃時(shí)進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)，得到次氧化鋅，之后將次氧化鋅漿化，脫硫后得到亞硫酸鋅礦漿。

基于一種濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法的系統(tǒng)(如圖2)，包括通過(guò)管道依次連續(xù)接的錳粉漿化槽和解析槽。其中，所述解析槽包括至少1個(gè)解析槽。通過(guò)設(shè)置有多個(gè)串聯(lián)的解析槽，可以延長(zhǎng)解析的反應(yīng)的時(shí)間，使酸化的亞硫酸鋅與漿化的鋅粉充分的反應(yīng)，通過(guò)浸出、凈化后送入主系統(tǒng)進(jìn)行電解鋅。

實(shí)施例1

采用常規(guī)浸出的濕法煉鋅企業(yè)，系統(tǒng)體積5000m3，日產(chǎn)中上清3000m3,廢液含錳3.5g/L，在錳粉漿化槽每小時(shí)加錳粉300kg，約3天后廢液含錳提升至4.5g/L。

實(shí)施例2

采用常規(guī)浸出的濕法煉鋅企業(yè)，系統(tǒng)體積7000m3，日產(chǎn)中上清3000m3,廢液含錳3.5g/L，在錳粉漿化槽每小時(shí)加錳粉300kg，約5天后廢液含錳提升至4.5g/L。

實(shí)施例3

采用常規(guī)浸出的濕法煉鋅企業(yè)，系統(tǒng)體積7000m3，日產(chǎn)中上清3000m3，廢液含錳3.5g/L，在錳粉漿化槽每小時(shí)加錳粉100kg，約15天后廢液含錳提升至4.2g/L。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本申請(qǐng)保護(hù)范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。

全文PDF

濕法煉鋅補(bǔ)錳的方法及其系統(tǒng).pdf