一种硫酸锌溶液深度处理的系统的制作方法

本实用新型涉及一种硫酸锌溶液深度处理的系统，属于锌冶金领域。

背景技术：
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随着矿产资源的日益匮乏，在湿法炼锌企业中，炼锌原料日益供应不足，品位较低、且伴生有铜、镉、钴及有机物、硅、砷、锑、锗等非常规元素的共伴生锌矿也不得不被作为炼锌原料处理；炼锌原料多以湿法处理，即两段加压酸浸技术，浸出后的硫酸锌溶液成分复杂，特别是较难处理的钴、锑等杂质，随着氧化锌处理量的增加，氧化锌浸出液杂质升高，其湿法系统硫酸锌溶液中会存在不同程度的杂质累积，随着杂质的富集，会造成电解锌品质下降，所以必须经过净液工艺才能满足后续的电解要求。

净液工艺现工艺流程采用三段净化，即第一段低温用锌粉除铜、镉，第二段用锌粉、锑盐高温除钴、镍，第三段用锌粉除残镉。常规的净化工艺流程，生产过程钴容易复溶及锌粉、锑盐耗量大，而且此工艺方法产出的净化后液在清亮度和透明度上较差，含有大量的乳白色的沉淀物，此沉淀物为溶液中部分非常规杂质钙镁的结晶、硅、砷、锑、锗及有机还原物吸附沉淀物，即使采用浓密机进行沉降，也不能很好的将沉淀物和析出物有效分离，溶液清亮度和透明度不好含非常规杂质元素过高不能满足长周期电解溶液的质量要求。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种硫酸锌溶液深度处理的系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种硫酸锌溶液深度处理的系统，包括一段净化槽、一段净化压滤机、二段净化槽、二段净化压滤机、三段净化槽、三段净化压滤机、三段压滤后液循环槽、浓密机、澄清溢流槽、浓密底流压滤机、锌粉给料机、石灰乳高位槽、锑盐高位槽、硫酸铜高位槽、沉锗剂高位槽、活性炭仓、絮凝剂高位槽；

所述一段净化槽的出液口与所述一段净化压滤机的进液口连通，所述一段净化压滤机的出液口与所述二段净化槽的进液口连通，所述二段净化槽的出液口与所述二段净化压滤机的进液口连通，所述二段净化压滤机的出液口与所述三段净化槽的进液口连通，所述三段净化槽的出液口与所述三段净化压滤机的进液口连通，所述三段净化压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述三段压滤后液循环槽的出液口与所述浓密机的进液口连通，所述浓密机的溢流出口与所述澄清溢流槽的进液口连通，所述浓密机的底流出口与所述浓密底流压滤机的进料口连通，所述浓密底流压滤机的出液口与所述三段压滤后液循环槽的进液口连通，所述浓密底流压滤机的滤渣出口与滤渣处理单元连通；

所述一段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述石灰乳高位槽、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机、所述锑盐高位槽和所述硫酸铜高位槽连通；所述二段净化槽的进液口还与所述锌粉给料机和所述沉锗剂高位槽连通；所述三段压滤后液循环槽的进液口还与絮凝剂高位槽的进液口连通。

进一步的，其还包括一段净化中间槽；所述一段净化槽的出液口与所述一段净化中间槽的进液口连通，所述一段净化中间槽的出液口与所述一段净化压滤机的进液口连通，所述一段净化压滤机的跑混液出口与所述一段净化中间槽的进液口连通。

进一步的，其还包括二段净化中间槽，所述二段净化槽的出液口与所述二段净化中间槽的进液口连通，所述二段净化中间槽的出液口与所述二段净化压滤机的进液口连通，所述二段净化压滤机的跑混液出口与所述二段净化中间槽的进液口连通。

进一步的，其还包括三段净化中间槽，所述三段净化槽的出液口与所述三段净化中间槽的进液口连通，所述三段净化中间槽的出液口与所述三段净化压滤机的进液口连通，所述三段净化压滤机的跑混液出口与所述三段净化中间槽的进液口连通。

进一步的，其还包括一段净化渣浆化槽，所述一段净化渣浆化槽的进料口与所述一段净化压滤机的滤渣出口连通，所述一段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。

进一步的，其还包括二段净化渣浆化槽，所述二段净化渣浆化槽的进料口与所述二段净化压滤机的滤渣出口连通，所述二段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。

进一步的，其还包括三段净化渣浆化槽，所述三段净化渣浆化槽的进料口与所述三段净化压滤机的滤渣出口连通，所述三段净化渣浆化槽的出料口与所述滤渣处理单元连通。

本实用新型的优点：利用本系统深度处理硫酸锌溶液有利于降低锌粉单耗，同时能够将非常规元素Si、As、Sb、Ge深度脱除及有机物脱除，钙镁结晶物实现深度脱除，进而实现硫酸锌溶液的深度净化，有效降低锌电解直流电耗。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1一种硫酸锌溶液深度处理的系统的示意图。

图中：一段净化槽1、一段净化中间槽2、一段净化压滤机3、一段净化渣浆化槽4、二段净化槽5、二段净化中间槽6、二段净化压滤机7、二段净化渣浆化槽8、三段净化槽9、三段净化中间槽10、三段净化压滤机11、三段净化渣浆化槽12、三段压滤后液循环槽13、浓密机14、澄清溢流槽15、浓密底流压滤机16、锌粉给料机17、石灰乳高位槽18、锑盐高位槽19、硫酸铜高位槽20、沉锗剂高位槽21、活性炭仓22、絮凝剂高位槽23。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种硫酸锌溶液深度处理的系统，包括一段净化槽1、一段净化中间槽2、一段净化压滤机3、一段净化渣浆化槽4、二段净化槽5、二段净化中间槽6、二段净化压滤机7、二段净化渣浆化槽8、三段净化槽9、三段净化中间槽10、三段净化压滤机11、三段净化渣浆化槽12、三段压滤后液循环槽13、浓密机14、澄清溢流槽15、浓密底流压滤机16、锌粉给料机17、石灰乳高位槽18、锑盐高位槽19、硫酸铜高位槽20、沉锗剂高位槽21、活性炭仓22、絮凝剂高位槽23；

一段净化槽1、二段净化槽5和三段净化槽9可以为多级净化槽；

一段净化槽1的出液口与一段净化压滤机3的进液口连通，一段净化压滤机3的出液口与二段净化槽5的进液口连通，二段净化槽5的出液口与二段净化压滤机7的进液口连通，二段净化压滤机7的出液口与三段净化槽9的进液口连通，三段净化槽9的出液口与三段净化压滤机11的进液口连通，三段净化压滤机11的出液口与三段压滤后液循环槽13的进液口连通，三段压滤后液循环槽13的出液口与浓密机14的进液口连通，浓密机14的溢流出口与澄清溢流槽15的进液口连通，浓密机14的底流出口与浓密底流压滤机16的进料口连通，浓密底流压滤机16的出液口与三段压滤后液循环槽13的进液口连通，浓密底流压滤机16的滤渣出口与滤渣处理单元连通；

一段净化槽1的进液口还与锌粉给料机17、石灰乳高位槽18、锑盐高位槽19和硫酸铜高位槽20连通；二段净化槽5的进液口还与锌粉给料机17、锑盐高位槽19和硫酸铜高位槽20连通；二段净化槽5的进液口还与锌粉给料机17和沉锗剂高位槽21连通；三段压滤后液循环槽13的进液口还与絮凝剂高位槽23的进液口连通。

一段净化槽1的出液口与一段净化中间槽2的进液口连通，一段净化中间槽2的出液口与一段净化压滤机3的进液口连通，一段净化压滤机3的跑混液出口与一段净化中间槽2的进液口连通。

二段净化槽5的出液口与二段净化中间槽6的进液口连通，二段净化中间槽6的出液口与二段净化压滤机7的进液口连通，二段净化压滤机7的跑混液出口与二段净化中间槽6的进液口连通。

三段净化槽9的出液口与三段净化中间槽10的进液口连通，三段净化中间槽10的出液口与三段净化压滤机11的进液口连通，三段净化压滤机11的跑混液出口与三段净化中间槽10的进液口连通。

一段净化渣浆化槽4的进料口与一段净化压滤机3的滤渣出口连通，一段净化渣浆化槽4的出料口与滤渣处理单元连通。

二段净化渣浆化槽8的进料口与二段净化压滤机7的滤渣出口连通，二段净化渣浆化槽8的出料口与滤渣处理单元连通。

三段净化渣浆化槽12的进料口与三段净化压滤机11的滤渣出口连通，三段净化渣浆化槽12的出料口与滤渣处理单元连通。

实施例2：

实施例2：

利用实施例1所述的系统对硫酸锌溶液进行深度处理，其中硫酸锌溶液中的杂质包括Cu 273.84mg/l，Cd 412.7mg/l，Co 12.79mg/l，Si 31.38mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，TOC 158.3mg/l。

将硫酸锌溶液用泵打入一段净化槽1内，流量为110.6m³/h，一段净化槽1的体积为166m³，一段净化槽1上满溢流，因此溶液净化时间为1.5h，一段净化温度控制到80℃，搅拌速度为1500r/min，依次按照210kg/h将锌粉连续加入，按照0.85kg/h将锑盐连续加入，按照8kg/h将消石灰连续加入，净化后溶液连续溢流经溜槽流入一段净化中间槽2，然后将一段净化中间槽2中一段净化溶液打入一段净化压滤机3进行一段净化压滤，一段净化液流入一段净化后液储槽；同时加入废电解液，确保一段净化液pH＝4.3-4.5。

一段净化液成分：Cu 0mg/l，Cd 12.88mg/l，Co 4.5mg/l，Si 18mg/l。

将一段净化液用泵打入二段净化槽5内，流量为83m³/h，二段净化槽5的体积为166m³，二段净化槽5上满溢流，因此溶液净化时间为2h，二段净化温度控制到85℃，搅拌速度为1500r/min，向溶液中按照329kg/h连续加入锌粉，按照0.38kg/h连续加入锑盐，按照1.66kg/h连续加入硫酸铜，二段净化后溶液连续溢流经溜槽流入二段净化中间槽6，将二段净化中间槽6二段净化溶液泵入二段净化压滤机7进行二段净化压滤，二段净化液流入二段净化后液储槽。

二段净化液成分：Co 0.5mg/l，Cu 0mg/l，Cd 12mg/l，Si 18mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，Sb 0.06mg/l，TOC 158.3mg/l。

二段净化液泵打入三段净化槽9，泵流量为110.6m³/h，三段净化槽9的体为166m³，三段净化槽9上满溢流，因此溶液净化时间为1.5h，三段净化温度控制到70℃，搅拌速度为1500r/min，向三段净化槽9溶液中按照25kg/h连续加入锌粉，按照20kg/h连续加入活性炭，按照15kg/h连续加入单宁酸沉锗剂，溶液反应后连续溢流经溜槽流入三段净化中间槽10，然后将三段净化中间槽10溶液打入三段净化压滤机11进行三段净化压滤，压滤后液流入浓密机14，明胶按照0.4kg/h连续加入浓密机14内，浓密机上清液为三段净化液，作为新液供给下一工序-电解使用。

三段净化液成分：Cd 0.7mg/l，Cu 0mg/l，Co 0.45mg/l，Si 18mg/l，As 0.01mg/l，Ge 0.05mg/l，Sb 0.02mg/l，TOC 110mg/l。

实施例3：

利用实施例1所述的系统对硫酸锌溶液进行深度处理，其中硫酸锌溶液中的杂质包括Cu 273.84mg/l，Cd 412.7mg/l，Co 12.79mg/l，Si 31.38mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，TOC 158.3mg/l。

将硫酸锌溶液用泵打入一段净化槽1内，流量为83m³/h，一段净化槽1的体积为166m³，一段净化槽1上满溢流，因此溶液净化时间为2h，一段净化温度控制到85℃，搅拌速度为1500r/min，依次按照158kg/h将锌粉连续加入，按照0.64kg/h将锑盐连续加入，按照6kg/h将消石灰连续加入，净化后溶液连续溢流经溜槽流入一段净化中间槽2，然后将一段净化中间槽2中一段净化溶液打入一段净化压滤机3进行一段净化压滤，一段净化液流入一段净化后液储槽；同时加入废电解液，确保一段净化液pH＝4.3-4.5。

一段净化液成分：Cu 0mg/l，Cd 30mg/l，Co 4.8mg/l，Si 20mg/l。

将一段净化液用泵打入二段净化槽5内，流量为66.4m³/h，二段净化槽5的体积为166m³，二段净化槽5上满溢流，因此溶液净化时间为2.5h，二段净化温度控制到95℃，搅拌速度为1500r/min，向溶液中按照245.8kg/h连续加入锌粉，按照0.3kg/h连续加入锑盐，按照1.33kg/h连续加入硫酸铜，二段净化后溶液连续溢流经溜槽流入二段净化中间槽6，将二段净化中间槽6二段净化溶液泵入二段净化压滤机7进行二段净化压滤，二段净化液流入二段净化后液储槽。

二段净化液成分：Co 0.3mg/l，Cu 0mg/l，Cd 28mg/l，Si 20mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，Sb 0.06mg/l，TOC 110mg/l。

二段净化液泵打入三段净化槽9，泵流量为83m³/h，三段净化槽9的体为166m³，三段净化槽9上满溢流，因此溶液净化时间为2h，三段净化温度控制到75℃，搅拌速度为1500r/min，向三段净化槽9溶液中按照18kg/h连续加入锌粉，按照15kg/h连续加入活性炭，按照20kg/h连续加入单宁酸沉锗剂，溶液反应后连续溢流经溜槽流入三段净化中间槽10，然后将三段净化中间槽10溶液打入三段净化压滤机11进行三段净化压滤，压滤后液流入浓密机14，明胶按照0.3kg/h连续加入浓密机14内，浓密机上清液为三段净化液，作为新液供给下一工序-电解使用。

三段净化液成分：Cd 0.8mg/l，Cu 0mg/l，Co 0.3mg/l，Si 20mg/l，Ge 0.04mg/l，Sb 0.01mg/l，As 0.01mg/l，TOC 90mg/l。

实施例4：

利用实施例1所述的系统对硫酸锌溶液进行深度处理，其中硫酸锌溶液中的杂质包括Cu 273.84mg/l，Cd 412.7mg/l，Co 12.79mg/l，Si 31.38mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，TOC 158.3mg/l。

将硫酸锌溶液用泵打入一段净化槽1内，流量为92.2m³/h，一段净化槽1的体积为166m³，一段净化槽1上满溢流，因此溶液净化时间为1.8h，一段净化温度控制到83℃，搅拌速度为1500r/min，依次按照175kg/h将锌粉连续加入，按照0.7kg/h将锑盐连续加入，按照6.67kg/h将消石灰连续加入，净化后溶液连续溢流经溜槽流入一段净化中间槽2，然后将一段净化中间槽2中一段净化溶液打入一段净化压滤机3进行一段净化压滤，一段净化液流入一段净化后液储槽；同时加入废电解液，确保一段净化液pH＝4.3-4.5。

一段净化液成分：Cu 0mg/l，Cd 25mg/l，Co 4.2mg/l，Si 15mg/l。

将一段净化液用泵打入二段净化槽5内，流量为72.1m³/h，二段净化槽5的体积为166m³，二段净化槽5上满溢流，因此溶液净化时间为2.3h，二段净化温度控制到92℃，搅拌速度为1500r/min，向溶液中按照266.9kg/h连续加入锌粉，按照0.33kg/h连续加入锑盐，按照25kg/h连续加入硫酸铜，二段净化后溶液连续溢流经溜槽流入二段净化中间槽6，将二段净化中间槽6二段净化溶液泵入二段净化压滤机7进行二段净化压滤，二段净化液流入二段净化后液储槽。

二段净化液成分：Co 0.8mg/l，Cu 0mg/l，Cd 20mg/l，Si 15mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，TOC 158.3mg/l。

二段净化液泵打入三段净化槽9，泵流量为92.2m³/h，三段净化槽9的体为166m³，三段净化槽9上满溢流，因此溶液净化时间为1.8h，三段净化温度控制到73℃，搅拌速度为1500r/min，向三段净化槽9溶液中按照20.84kg/h连续加入锌粉，按照16.67kg/h连续加入活性炭，按照25kg/h连续加入单宁酸沉锗剂，溶液反应后连续溢流经溜槽流入三段净化中间槽10，然后将三段净化中间槽10溶液打入三段净化压滤机11进行三段净化压滤，压滤后液流入浓密机14，絮凝剂按照0.33kg/h连续加入浓密机14内，浓密机上清液为三段净化液，作为新液供给下一工序-电解使用。

三段净化液成分：Cu 0mg/l，Cd 0.6mg/l，Co 0.3mg/l，Si 15mg/l，Ge 0.02mg/l，As 0.0005mg/l、Sb 0.02mg/l、TOC 90mg/l。

实施例5：

采用传统方法处理硫酸锌溶液：一段低温(70-75℃)除铜镉，一段净化控制时间2h，二段高温净化除钴镍(85-90℃)，二段净化控制时间3h，三段低温(70-75℃)除残镉，三段净化控制时间1.5h。

一段净化锌粉按照2.5g/l加入，二段净化锌粉按照3.5g/l，二段净化锑盐按照Sb∶Co＝1∶1(质量比)加入，硫酸铜按照20mg/l加入，三段净化锌粉按照1.5g/l加入。

硫酸锌溶液中的杂质包括Cu 273.84mg/l，Cd 412.7mg/l，Co 12.79mg/l，Si 31.38mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，TOC 158.3mg/l。

包括如下步骤：

将硫酸锌溶液用泵打入一段净化槽内，流量为83m³/h，一段净化槽的体积为166m³，一段净化槽上满溢流，因此溶液净化时间为2h，一段净化温度控制到70℃，搅拌速度为1500r/min，向一段净化槽中溶液按照2017.5kg/h连续加入锌粉。

一段后液成分：Cu 0.2g/l，Cd 35g/l，Co 11.5mg/l，Si 31.38mg/l。

将一段净化后液用泵打入二段净化桶内，流量为55.3m³/h，二段净化桶的体为166m³，净化桶上满溢流，因此溶液二段净化时间为3h，二段净化温度控制到95℃，搅拌速度为1500r/min，向溶液中按照193.55kg/h连续加入锌粉，按照0.7kg/h连续加入锑盐，按照1.1kg/h连续加入硫酸铜，净化后溶液连续溢流后经溜槽流入二段净化中间槽，中间槽溶液打入二段净化压滤机后进行二段净化压滤，压滤后液流入二段净化后液储槽。

二段后液成分：Cu 0.2mg/l，Cd 10mg/l，Co 0.8mg/l，Si 31.38mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，TOC 158.3mg/l。

将二段净化后液泵打入三段净化桶，流量为110.6m³/h，三净化桶的体为166m³，净化桶上满溢流，因此溶液净化时间为1.5h，三段净化温度控制75℃，搅拌速度为1500r/min，向净化桶的溶液中按照165.9kg/h加入锌粉，溶液净化后连续溢流经溜槽流入中间槽，中间槽溶液打入三段净化压滤机进行三段净化压滤，压滤后液流入净化后液浓密机，浓密机上清液作为新液供给下一工序电解使用。

新液成分：Zn 140g/l，Cu 0.1mg/l，Cd 0.8mg/l，Co 0.7mg/l，Si 31.38mg/l，Ge 0.08mg/l，As 0.1mg/l，TOC 158.3mg/l。

采用本实用新型系统对硫酸锌溶液进行深度净化，处理1m³需锌粉6.09kg，而采用常规系统净化硫酸锌溶液，处理1m³需锌粉7.5kg，显而易见，本实用新型有利用降低锌粉单耗，同时能够将非常规元素Si及有机物脱除，相比传统净化方法溶液澄清度比较好，而且二段净化后钴不会返溶(传统净化方法二段净化钴易返溶)，能够保证电解工序顺利生产。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。