从氧化锌矿氨浸液中萃取锌的方法

专利名称：从氧化锌矿氨浸液中萃取锌的方法
技术领域：
本发明涉及冶金技术领域，具体是从氧化锌矿氨浸液中萃取锌的方法。
背景技术：
目前，氧化锌矿80%以上都采用湿法冶炼的方法处理。氧化锌矿湿法冶炼主要用酸浸-萃取-电积法，但对于钙镁碱性脉石含量高的氧化锌矿因酸耗量大，难于用酸浸法处理。 这类氧化锌矿石宜于用氨浸出，但对于品位低的矿石，其浸出液锌浓度低，无法与现行电 积工艺对接，需要进行分离富集。萃取法是分离富集的适宜方法，但氨性溶液中锌的萃取 难度大。
锌的萃取多见于酸性溶液中，其常用的萃取剂包括烷基磷酸型(如P204、 P507)，羧 酸类萃取剂(如Vetatic 911、 Kelex 100)，中性络合萃取剂(如TBP)，胺类萃取剂(如 TOA、 N235、 N236)等。但上述萃取剂在氨性溶液中萃取锌存在萃取效率低、分相速度慢、 易乳化等不足，并未见产业化应用的报道。

发明内容
本发明的目的是提供一种针对氧化锌矿氨浸液用醛肟类萃取剂萃取分离富集锌的方 法。能提高萃取率，同时可调控萃取过程，使有机相与水相充分混合后快速分相，形成清 晰相界面，不产生乳化或生成第三相。
本发明的技术方案是以2-羟基-5壬基-苯甲醛肟为萃取剂，煤油为稀释剂组成有机
相，萃取剂5%-15% (体积比)、稀释剂65%-90% (体积比)，有机相中加入改性剂C5-a的醇 类物质，以强化萃取分离效果，同时改善醛肟类萃取剂在稀释剂中的溶解稳定性，改性剂 用量5%-20% (体积比)；氧化锌矿氨浸液经过萃取、反萃使锌得以分离富集而成硫酸锌溶 液。萃余液返回氨浸作业。反萃有机相再生后返回萃取作业。
改性剂选用异戊醇或C「C9的混合醇。稀释剂选用260"磺化煤油或航空煤油。 对于上述氧化锌矿氨浸液，根据其中锌浓度，游离氨(NH:;)浓度和铵离子(NH4+)浓 度不同，采用2-3mol/L硫酸调节pH为7. 5-9，以此作为'水相与萃取有机相充分混合使氨浸 液中的锌萃入有机相，保证水相锌的高效萃取，同时使有机相和水相充分混合后快速分相， 相界面清晰，不产生乳化现象或第三相。对负载有机相经过适当洗涤后，用2-3mol/L的硫酸进行反萃，反萃液根据需要循环使用，直至其Zn2+浓度满足后续电积需要。
上述萃余液可适当添加氨后返回氧化锌矿氨浸作业，反萃有机相经过适当再生后循环 使用，电积残液经过适当处理后补充硫酸作为反萃液。萃取作业不产生外排的废水，同时 还可综合利用电积作业的电积残液，实现清洁生产。
本发明采用醛肟萃取剂与醇类物质溶解于煤油组成有机相，尤其适合于低浓度锌的氨 浸液(CZn2+ = 5 -40g/L)中锌的分离富集。氧化锌矿氨浸液在萃取前采用硫酸调节pH，可 强化锌离子与萃取剂间的络合作用，提高萃取率，同时可调控萃取过程，使有机相与水相 充分混合后快速分相，形成清晰相界面，不产生乳化或生成第三相。
本发明由于具有上述特点，可在氧化锌矿氨浸液的锌分离富集过程产生如下效果
1、 以2-羟基-5壬基-苯甲醛肟为萃取剂、以异戊醇或C7-(V混合醇为改性剂、以煤油 为稀释剂组成的有机相，萃取分离氨浸液中的锌，可实现不同锌浓度氨浸液中锌的快速高 效分离，萃取过程不产生乳化或第三相，易于调控。
2、 反萃液不含氨，可与成熟的硫酸锌电积作业直接衔接。
3、 不产生外排废水，还可综合利用电积残液，实现清洁生产。
具体实施例方式
实施例h
针对高钙镁氧化锌矿氨浸液1#，其中锌浓度为5.32g/L (按Zn2+计算)，铵离子(NH/) 1. 5 mol/L，游离(NH])2. 5 raol/L， 2mol/L硫酸调pH=8. 6。用5% (体积百分比)的萃取 剂2-羟基-5壬基-苯甲醛肟、5。/。的改性剂C厂C9混合醇、90%的稀释剂260"磺化煤油，将改性 剂与萃取剂一并溶于煤油中组成萃取有机相，进行两级萃取。负载有机相经适当洗涤后用 3mol/L硫酸反萃。经过第一级萃取锌萃取率达到85%，两级萃取后锌总萃取率近100%。 萃取和反萃分相速度快，相界面清晰。
实施例2:
针对高钙镁氧化锌矿氨浸液2s,其中锌浓度10.52 g/L (按Zn2+计算)，铵离子(NH4+) 1.8 raol/L，游离氨(NH:,)2.0 mol/L， 2mol/L硫酸调pH=8. 7。用10% (体积百分比)的萃 取剂2-羟基-5壬基-苯甲醛肟、15%的改性剂异戊醇、75%的稀释剂航空煤油，将改性剂与 萃取剂一并溶于煤油中组成萃取有机相，进行两级萃取。负载有机相经适当洗涤后用 2mol/L硫酸反萃。经过第一级萃取锌萃取率达到80%，两级萃取后锌总萃取率近100%。 萃取和反萃分相速度快，相界面清晰。实施例3:
针对某氧化锌矿氨浸液3#，其中锌浓度为41.56 g/L (按Zn2+计算)，钹离子(NH4+) 2.0 mol/L，游离(NH》1.6 mol/L， 3mol/L硫酸调PH=8. 3。用15% (体积百分比)的萃取 剂2-羟基-5壬基-苯甲醛肟、20%的改性剂C7-(V混合醇、65%的稀释剂航空煤油，将改性剂 与萃取剂一并溶于煤油中组成萃取有机相，进行三级萃取。负载有机相经适当洗涤后用 2mol/L硫酸反萃。经过第一级萃取锌萃取率达到60%，三级萃取后锌总萃取率为96%。萃 取和反萃分相速度快，相界面清晰。
实施例4:
针对氧化锌矿浸出液4#，其中锌浓度为20. 18 g/L (按Zn2+计算)，铵离子(NH4+) 1.6 mol/L，游离(NH:,)2. 1 mol/L， 3mol/L硫酸调pH=8. 6。用15% (体积百分比)的萃取剂2-羟基-5壬基-苯甲醛肟、20%的改性剂(:7-CV混合醇、65%的稀释剂航空煤油，改性剂与萃取 剂一并溶于煤油中组成萃取有机相，用同一有机相萃针对本例料液循环使用20批次，每 批次料液锌的一级萃取率为72%-75%。每批次萃取反萃分相速度快，相界面清晰，未产生 乳化或第三相。
权利要求
1. 一种从氧化锌矿氨浸液中萃取锌的方法，其特征在于采用醛肟类作为萃取剂体积百分比5％-15％，用煤油作为稀释剂体积百分比65％-90％，混合组成有机相，萃取分离富集氧化锌矿氨浸液中的锌。
2. 按照权利要求1所述的从氧化锌矿氨浸液中萃取锌的方法，其特征在于所述的萃取 有机相中加入体积百分比5%-20%的异戊醇或C7-C9混合醇作为改性剂。
3. 按照权利要求1所述的从氧化锌矿氨浸液中萃取锌的方法，其特征在于采用硫酸作 为氨浸液萃取前水相的pH调节剂，调节水相pH=7. 5-9。
全文摘要
本发明涉及一种从氧化锌矿氨浸液中萃取锌的方法。采用醛肟类萃取剂(2-羟基-5-壬基苯甲醛肟)与改性剂(异戊醇或混合醇)和260^#磺化煤油或航空煤油组成萃取有机相，从氧化锌矿的氨浸出液中萃取Zn²⁺，用硫酸反萃，使氨浸液中的锌分离富集成硫酸锌的方法。本发明的特点是采用醛肟类萃取剂与改性剂异戊醇或混合醇协同作用，强化氨性溶液中锌萃取并保持萃取体系的稳定；采用硫酸作为萃取水相的pH调节剂，在高效萃取锌同时，使有机相与水相充分混合后快速分相，相界面清晰，不产生乳化现象或第三相。有机相可循环使用。萃取有机相可使水相中的Zn²⁺得以高效萃取分离并富集。本发明可以高效、快速、清洁地分离富集氧化锌矿氨浸液中的锌。
文档编号C22B19/20GK101503760SQ20091009420
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者刘殿文, 字富庭, 孙力军, 张文彬, 张景绘, 翔 徐, 方建军, 李明晓, 章晓林, 胡显智, 许炳梁, 魏志聪 申请人:昆明理工大学