1.本發(fā)明涉及濕法煉鋅技術領域，更具體地講，涉及一種氨法煉鋅浸出液除雜方法。

背景技術：

2.鋅作為一種重要的有色金屬，在現(xiàn)代工業(yè)中具有不可代替的作用。目前冶煉金屬鋅的方法包括火法和濕法兩種方式。氨法煉鋅作為濕法煉鋅中的一種，具有不存在排放廢氣，同時可利用原料來源廣泛的優(yōu)點，應用前景廣闊。

3.目前，針對氨法煉鋅(zn-nh

3-nh4cl-h2o)浸出液凈化除雜主要通過加入鋅粉，讓鋅粉與浸出液中的鉛、鎘、鐵等雜質(zhì)發(fā)生置換反應，雜質(zhì)反應為單質(zhì)后去除。但由于鋅粉比表面積有限，參與化學反應的鋅粉只有表面一層，同時被置換后的雜質(zhì)元素會沉積在鋅粉表面，包裹住鋅粉顆粒，阻止了內(nèi)部鋅粉的進一步反應，使得鋅粉使用率以及反應效率低。

技術實現(xiàn)要素：

4.針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠有效減少鋅粉使用量，降低生產(chǎn)成本的凈化除雜方法。

5.本發(fā)明提供了一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，可以包括以下步驟：將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過濾，得過濾液；在過濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應結束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1。

6.本發(fā)明主要原理在于通過加入鋅粉、石墨粉和活性炭，鋅粉、石墨粉和活性炭在溶液中碰撞并相互結合在一起，形成原電池，當雜質(zhì)元素與石墨粉、活性炭相互接觸時，團聚后相互帶上電荷，同時，鋅粉顆粒表面失去電子，通過鋅粉顆粒、石墨粉顆粒以及活性炭顆粒將電子傳遞給接觸石墨粉、活性炭表面的雜質(zhì)元素，雜質(zhì)元素得到電子后變?yōu)殡s質(zhì)離子，雜質(zhì)離子被鋅還原成金屬單質(zhì)吸附在石墨粉表面，通過上述反應過程，增大了鋅粉與雜質(zhì)元素的反應接觸面積，加快了化學反應速度；并且避免了置換后的雜質(zhì)元素沉積在鋅粉表面后包裹了鋅粉，增加了鋅粉的使用率，有效降低了鋅粉使用量，顯著降低了生產(chǎn)成本。

7.與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果至少包含以下中的至少一項：

8.(1)本發(fā)明方法利用鋅粉、石墨粉和活性炭的混合物處理浸出液，不會引入新的雜質(zhì)，且容易實現(xiàn)固液分離，同時反應速率更快，凈化效果顯著，浸出液中的雜質(zhì)濃度均可以降低到10-2

g/l以下；

9.(2)本發(fā)明方法與現(xiàn)有的僅用鋅粉置換除雜方式相比，鋅粉使用量大大降低，降低了生產(chǎn)成本；由于石墨粉和活性炭的存在，增大了反應接觸面積，加快了化學反應速度，可以極大的提高鋅粉使用率；

10.(3)本發(fā)明方法通過雜質(zhì)元素與鋅發(fā)生置換反應，使其變成單質(zhì)元素沉積在鋅粉-石墨粉-活性炭混合物表面，再通過過濾的方式進行固液分離，具有反應速度快，凈化效果

好等優(yōu)點，能夠?qū)鲆哼M行深度凈化，是一種高效且低本的除雜凈化工藝，有著較好的工業(yè)使用價值和應用價值。

具體實施方式

11.在下文中，將結合示例性實施例詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的氨法煉鋅浸出液除雜方法。

12.本發(fā)明提供了一種氨法煉鋅浸出液除雜方法。在本發(fā)明氨法煉鋅浸出液除雜方法的一個示例性實施例中，所述方法可以包括以下步驟：

13.s01，將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過濾，得過濾液；

14.s02，在過濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應結束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1。其中，雜質(zhì)被鋅粉置換后形成濾上物。

15.進一步地，氨法煉鋅浸出液可以為低氨法煉鋅浸出液(zncl

2-nh4cl-h2o) 或高氨法煉鋅浸出液(zn-nh

3-nh4cl-h2o)。低氨法煉鋅浸出液為ph≤7的煉鋅浸出液；高氨法煉鋅浸出液為ph＞7的煉鋅浸出液。

16.進一步地，步驟s01中，加入活性炭的目的是吸附在氨法煉鋅過程中少量電積后失效及未參加反應的有機物添加劑等懸浮顆粒，例如吸附在電積過程中所添加的骨膠。活性炭的加入能夠使溶液更加澄清，避免鋅粉和石墨粉混合物被懸浮顆粒吸附，降低鋅粉使用效率?；钚蕴康募尤肓靠梢砸暯鲆褐袣埩舻奶砑觿┻M行確定。對于在步驟s01中過濾后的活性炭，可以將其干燥，研磨，用于下次吸附以實現(xiàn)循環(huán)使用。

17.進一步地，在步驟s01中，活性炭的加入量為每升浸出液1g～2g，例如，可以為1.5g/l浸出液。在上述范圍的活性炭加入下，能夠在節(jié)約活性炭使用的同時，使活性炭的吸附效果最佳。

18.進一步地，在步驟s01中，浸出液加熱的目的能夠使活性炭吸附的效果更佳，懸浮顆粒除去更為徹底。例如，加熱溫度可以為50℃～80℃，加熱的時間可以為50min～70min。例如，加熱溫度可以為55℃，加熱的時間可以為 60min。當然，這里的加熱溫度和加熱時間不限于此，能夠在加熱的條件下將懸浮顆粒去除即可。

19.進一步地，浸出液中鋅含量可以為30g/l～70g/l，鉛含量可以為 0.01g/l～1g/l，鎘含量可以為0.001g/l～0.5g/l，銅含量可以為0.001g/l～0.5g/l，鐵含量可以為0.0001g/l～0.1g/l。對于高氨法煉鋅浸出液(ph＞7)，鋅含量可以為40g/l～70g/l，鉛含量可以為0.01g/l～1g/l，鎘含量可以為 0.001g/l～0.5g/l，銅含量可以為0.001g/l～0.5g/l，鐵含量可以為 0.0001g/l～0.01g/l。例如，高氨法煉鋅浸出液中鋅含量可以為60g/l，鉛含量可以為0.05g/l，鎘含量可以為0.25g/l，銅含量可以為0.35g/l，鐵含量可以為0.005g/l。對于低氨法煉鋅浸出液(ph≤7)，鋅含量可以為30g/l～40g/l，鉛含量可以為0.01g/l～0.4g/l，鎘含量可以為0.01g/l～0.4/l，銅含量可以為 0.01g/l～0.4g/l，鐵含量可以為0.01g/l～0.1g/l。例如，低氨法煉鋅浸出液中，鋅含量可以為35g/l，鉛含量可以為0.15g/l，鎘含量可以為0.32/l，銅含量可以為0.27g/l，鐵含量可以為0.07g/l。

20.進一步地，石墨粉可以來自于氨法煉鋅中電積工序破碎的石墨陽極板經(jīng)過研磨破碎后所得到的石墨粉。鋅粉可以來自生產(chǎn)過程中磨粉機產(chǎn)生的除塵鋅粉。上述來源的石墨

粉和鋅粉能夠進一步降低生成產(chǎn)本，原料易得。當然，本發(fā)明的鋅粉和石墨粉不限于此，市售的鋅粉和石墨粉均可。

21.進一步地，在除雜過程中，鋅粉、石墨粉以及活性炭加入的配比對除雜效果尤為關鍵。在鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1的情況下，能夠使鋅粉、石墨粉與活性炭相互之間的協(xié)同除雜效果更好，能夠?qū)⒔鲆褐械碾s質(zhì)含量降到最低。對于鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量配比而言，若石墨粉與活性炭的占比較小，會使石墨粉、活性炭與鋅粉的碰撞機會變少，凈化效果不佳；若石墨粉與活性炭的占比較大，會造成除雜成本增加，但相應的除雜效果并不會隨著石墨粉與活性炭的增加而變好。優(yōu)選地，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5:4:1。此時，能夠在最少鋅粉使用量的前提下，最大限度的提高反應效率和除雜效果。

22.進一步地，步驟s01中所使用活性炭的粒度可以為200目以下。例如，粒度可以為150目。

23.進一步地，鋅粉添加量與浸出液中所含雜質(zhì)的質(zhì)量有關。具體地，若浸出液雜質(zhì)離子不高于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的4～5倍；若浸出液雜質(zhì)離子高于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的2～3倍，這主要是由于如果浸出液中的雜質(zhì)含量高，相對應的鋅粉所需理論加入量就更大，造成了與雜質(zhì)離子碰撞機會更多，比理論鋅粉所需的更多加入量就相對于雜質(zhì)含量不高于0.05g/l時更少，這樣可以進一步的節(jié)約鋅粉的使用量。

24.進一步地，鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物的平均粒度可以為120目～180目。例如，鋅粉與石墨粉混合物的平均粒度可以為150目。

25.進一步地，收集濾上物和濾下液的步驟中，攪拌的速度為 300r/min～600r/min。例如攪拌速度為400r/min。

26.進一步地，過濾液加熱溫度可以為50℃～80℃，例如，過濾液加熱溫度可以為75℃。

27.為了更好地理解本發(fā)明，下面結合具體示例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的示例。

28.示例1

29.一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，可以包括以下步驟：

30.a、取2.5升浸出液加熱到55℃，加入活性炭5g，攪拌1小時，最后過濾，收集液體。

31.b、向步驟a中得到的液體水浴55℃加熱，同時向其中投入質(zhì)量比為5:4:1 鋅粉、石墨粉和活性炭混合物1.08g，攪拌1小時。

32.c、步驟b中液體反應結束后，過濾，分別收集凈化后的液體和固體，對凈化后的液體中所含雜質(zhì)濃度進行檢測。

33.需要凈化的除雜的低氨電積浸出液來自于某鋅冶煉廠高氨浸出液，該浸出液中水質(zhì)成分為zn：57.67g/l、pb：0.21g/l、cd：0.05g/l、cu：0.003g/l、fe：0.019g/l。

34.經(jīng)上述方法處理后，檢測結果為：pb：0.0048g/l、cd：0.0016g/l、cu： 0.0001g/l、fe：0.0097g/l。

35.示例2

36.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5.5:

3.5:1。

37.示例3

38.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5.5:4.2:1。

39.示例4

40.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為4.5:3.5:1。

41.對比例1

42.與示例1相比，該對比例中未加石墨粉和活性炭，鋅粉的加入量為0.54g。

43.對比例2

44.與示例1相比，該對比例中未加活性炭，鋅粉與石墨粉的質(zhì)量比為5:4，其他除雜條件相同。

45.對比例3

46.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為4.5:3:1。

47.對比例4

48.與示例1相比，其他除雜條件相同，僅是鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為4.5:5:1。

49.上述示例1～示例4，以及對比例1～對比例4的凈化除雜后的雜質(zhì)檢測結果如下：

50.表1雜質(zhì)檢測結果

[0051][0052][0053]

從上表的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，對比示例1至示例4，當鋅粉、石墨粉和活性炭的質(zhì)量比為5:4:1，除雜效果最好，除雜凈化后過濾液中所含的雜質(zhì)濃度最低。

[0054]

對比示例1～示例4與對比例1，在對比例1中并沒有使用石墨粉和活性炭，其凈化后的過濾液中所含雜質(zhì)濃度相比于添加石墨粉和活性炭后的濃度高很多，除雜效果差。

[0055]

對比示例1～示例4與對比例1，對比例1中并沒有使用活性炭，其除雜效果明顯差于使用活性炭的除雜效果。

[0056]

對比示例1～示例4與對比例3～對比4可以表明，當鋅粉、石墨粉和活性炭的質(zhì)量比為(4.5～5.5):(3.5～4.2):1時，其除雜效果明顯好于其他鋅粉、石墨粉和活性炭的質(zhì)量配比。

[0057]

盡管上面已經(jīng)通過結合示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員應該清楚，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明的示例性實施例進行各種修改和改變。技術特征：

1.一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，包括以下步驟：s01，將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過濾，得過濾液；s02，在過濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應結束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5~5.5):(3.5~4.2):1。2.根據(jù)權利要求1所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為5:4:1。3.根據(jù)權利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，在步驟s01中，活性炭的加入量為每升浸出液1g~2g。4.根據(jù)權利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，若浸出液中雜質(zhì)離子濃度不大于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的4~5倍；若浸出液中雜質(zhì)離子大于0.05g/l，則鋅粉的加入量為鋅粉置換浸出液中雜質(zhì)理論所需質(zhì)量的2~3倍。5.根據(jù)權利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，浸出液中鋅含量為30g/l~70g/l，鉛含量為0.01g/l~1g/l，鎘含量為0.001g/l~0.5g/l，銅含量為0.001g/l~0.5g/l，鐵含量為0.0001g/l~0.1g/l。6.根據(jù)權利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，浸出液加熱溫度為50℃~80℃，在過濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物時的過濾液溫度為50℃~80℃。7.根據(jù)權利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物平均粒度為120目~180目。8.根據(jù)權利要求1或2所述的氨法煉鋅浸出液除雜方法，其特征在于，步驟s02中，攪拌的速度為300r/min~600r/min。

技術總結

本發(fā)明提供了一種氨法煉鋅浸出液除雜方法，包括以下步驟：將浸出液加熱，加入活性炭，攪拌后過濾，得過濾液；在過濾液中加入鋅粉、石墨粉以及活性炭的混合物，攪拌至反應結束，固液分離，分別收集濾上物和濾下液，其中，鋅粉、石墨粉與活性炭的質(zhì)量比為(4.5~5.5):(3.5~4.2):1。本發(fā)明方法與現(xiàn)有的鋅粉置換除雜方式相比，鋅粉添加量大大降低，降低了生產(chǎn)成本；由于石墨粉的存在，增大了反應接觸面積，加快了化學反應速度，可以極大的提高鋅粉使用率。可以極大的提高鋅粉使用率。

技術研發(fā)人員：吳春晗 郝先東 張棟 張露 張海嘯

受保護的技術使用者：寧夏鼎輝科技有限公司

技術研發(fā)日：2022.03.04

技術公布日：2022/5/30