本发明涉及一种铜溶液的脱锌方法。
背景技术：
铜是许多工业品生产的重要原料。在铜和铜化学品的生产过程中，合格的铜溶液是保证产品质量的前提条件。铜溶液中都含有锌，锌对产品质量有明显影响，因此，铜溶液的脱锌是铜和铜化学品生产必不可少的工序。目前铜溶液脱锌的主要方法为铜精矿脱锌。该方法脱锌效果不太好，渣量大，渣含铜量高，处理困难。开发脱锌效果好、操作简单、脱锌渣容易处理的铜溶液脱锌方法具有较大实用价值。
技术实现要素：
针对目前铜溶液脱锌存在的问题，本发明的目的是寻找脱锌效果好、操作简单、脱锌渣容易处理的铜溶液脱锌方法，其特征在于将通过脱铁处理的铜溶液输入反应器，加入脱锌渣、硫代乙酰胺和硫化钠复合溶液在超声波作用下进行反应。反应结束后，进行固液分离，得到合格溶液。分离出的渣洗涤后（洗涤方式和洗涤水用量与现有工艺一致）部分返回反应器，部分作炼锌原料。反应器为机械搅拌反应器、管式反应器、折叠式反应器和迷宫式反应器的一种。反应温度为25℃～60℃。反应时间为8min～20min。每立方米溶液输入超声波的功率为2kw～6kw。反应温度为25℃～60℃。硫化钠的加入量为理论量的110%～130%。硫代乙酰胺的加入量为理论量的3%～5%。脱锌渣的加入量为前批同量溶液处理净产生渣量（产生的总渣量减去加入的渣量）的100%～150%。复合溶液中na2s的浓度为150g/l～300/l，硫代乙酰胺的浓度由na2s的浓度和加入量及硫代乙酰胺的加入量共同确定。当采用机械搅拌反应器时，机械搅拌强度为30r/min～50r/min。当采用管式反应器、折叠式反应器、迷宫式反应器时，溶液在反应器中的流速不小于1m/s。本方法的初次使用不加入脱锌渣。本方法用于金属铜生产中通过脱铁处理的铜溶液的脱锌时，不需要调整溶液的ph值；当用于其它铜溶液的脱锌时，应当控制脱锌过程的ph值在4.5～6.0范围。
本发明的目的是这样实现的，含铜的铜溶液加入硫代乙酰胺、硫化钠和脱锌渣后，发生如下反应：
ch3csnh2+h2o+zn2+=ch3conh2+zns+2h+
ch3csnh2+h2o+cu2+=ch3conh2+cus+2h+
na2s+zn2+=zns+2na+
na2s+cu2+=cus+2na+
cus+zn2+=zns+cu2+
通过上述一系列反应，溶液中的锌以zns沉淀的形式被脱除，达到铜溶液脱锌净化的目的。
试验表明：当单独使用硫代乙酰胺时，即使其加入量为理论量的300%，溶液中的锌浓度仍然大于10mg/l；当单独使用硫化钠时，产生的渣中含有大量胶体物质，很难进行固液分离；当两者结合使用时，既可深度脱锌，满足现有工艺要求，脱锌渣的沉淀和过滤性能也很好。
脱锌渣部分返回使用可降低脱锌剂的用量，同时降低脱锌渣的总产生量和含铜量，提高铜的回收率。
输入超声波的作用是加快反应的传质过程，大大缩短反应时间。
当采用管式反应器、折叠式反应器、迷宫式反应器时，溶液在反应器中的流速不小于1m/s，其目的是避免在反应过程中，固体物质沉淀。
相对于现有方法，本发明采用硫代乙酰胺和硫化钠复合脱锌剂，并返回部分脱锌渣，具有脱锌效果好、脱锌产物固液分离性能好、脱锌剂耗量小、脱锌渣产生量少，含铜量低等突出优点，具有明显的经济效益和环境效益。
具体实施方法
实施例1：在机械搅拌反应器中处理通过脱铁处理的铜溶液5l（成分：cu2+75.3g/l、zn2+1250mg/l、ph5.5）。反应条件为：反应条件为：温度25℃、时间15min、搅拌强度为30r/min、每立方米溶液输入的超声波功率为2kw、硫代乙酰胺的加入量为理论量的4%、硫化钠的加入量为理论量的130%、脱锌渣的加入量为前批同量溶液处理产生的净渣量的100%。处理后溶液的锌浓度为0.04mg/l。
实施例2：在管式反应器中处理通过脱铁处理的铜溶液100l（成分：cu2+62.7g/l、zn2+778mg/l、ph4.8）。反应条件为：温度35℃、时间8min、溶液的流速为1.0m/s、每立方米溶液输入的超声波功率为4kw、硫代乙酰胺的加入量为理论量的3%、硫化钠的加入量为理论量的110%、脱锌渣的加入量为前批同量溶液处理产生的净渣量的150%。处理后溶液的锌浓度为0.20mg/l。