一种氧化锌烟尘多级逆流连续漂洗除氯的工艺及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于湿法冶炼技术领域，涉及一种氧化锌烟尘多级逆流连续漂洗除氯的工 艺及装置。
【背景技术】
[0002] 工业氧化锌烟尘是一种危险固体废料，其中富含氯和重金属锌、镉、铅、锡等，是一 种多种有价金属的二次再生资源。目前富含氯化物的氧化锌烟尘在湿法炼锌中占有重要的 地位。
[0003] 全世界金属锌总产量的大约80%由湿法生产，如何消除一定含量的氯离子在湿法 炼锌中是一个非常重要的问题。氯含量增加产生的影响主要体现在锌阴极消耗的迅速上 升，使电解生产成本升高。因此，通常在电解之前，必须进行除氟、氯净化处理，使之达到电 解要求。
[0004] 国内外已研究的相应的除氯方法非常多，工业上常采用的是多膛炉焙烧法、回转 窑焙烧、微波焙烧、碱液漂洗法和浓硫酸法等，这几种方法是针对富含氯的氧化锌烟尘进行 一次脱氯方法;而硫酸银沉淀法、铜渣除氯法、离子交换法、萃取法、针铁矿法、赤铁矿法、氢 氧化铁胶体法、减压蒸发法和电解液热风法等是针对电解液进行二次脱氯的方法。
[0005] 上述方法是在氧化锌烟尘中氯含量不大于2%的情况下使用，可与传统湿法炼锌工 艺相匹配;但对广泛来源的氧化锌烟尘，特别是二次资源火法处理后所形成的氧化锌烟尘， 其富含氯2%-25%、含锌不大于30%，属于危险固体物料，传统湿法炼锌工艺的适应能力比较 差、不选择此种含锌物料。
[0006] 森维，孙燕，李正永等.氧化锌烟尘中氟氯脱除方法的研究进展[J].云南冶金2013 年，42(6)，综合论述了国内外各种脱氯氟的方法和最新进展情况，氧化锌烟尘含氟高达 0.2%-0.3%、含氯高达0.3%-0.4%，要使氧化锌烟尘中氟氯脱除达到传统炼锌的电解液要 求，必须将几种除氟氯的方法联合使用，才能达到深度净化目的。该方法投资费用大、能耗 高、化工试剂和人力费用比较高，对含氯1%以上的氧化锌烟尘效果差。
[0007] 但是，针对富含氯的氧化锌烟尘采用电解法提取金属锌，国内已经有了一些发明 专利。江西南城鑫业环保处置有限公司、中南大学杨声海等的专利201110143587.8公开了 一种从铜冶炼烟灰中回收金属铜与锌的方法，采用NH 4C1 - NH3溶液为浸出剂，在常温下从铜 冶炼烟灰中浸出铜、锌过滤分离后采用萃取剂LIX-85-IT选择性萃取铜，负载有机相经过洗 涤后，用含硫酸120-250g/L的溶液反萃取铜，反萃液用于生产电积铜。萃铜余液，在常温下 用锌粉两段逆流置换，得到的Ζη( Π )-NH3-NH4Cl溶液采用电积法生产金属锌，锌电积废液经 配液后返回浸出烟灰。能广泛的处理各种含铜、锌的铜冶炼烟灰。该发明的主要缺点是氯离 子会在生产系统溶液中逐步富集，没有考虑氯离子开路问题。
[0008] 本申请人的专利2012103111145.4，公开了一种从冶炼烟灰中回收生产电解铜和 电解锌的工艺，该工艺步骤包括冶炼烟灰浸出、萃取一电积铜、中和除铁、除镉和萃取一电 积锌。将萃锌余液与冶炼烟灰混合浸出铜、锌;浸出液用萃取一电积法提取金属铜；以高锌 烟尘为中和剂，对萃铜余液进行中和除铁；中和除铁后液用锌粉置换净化;净化液用萃取一 电积法提取金属锌，阴极锌片熔铸成锌锭产品。采用萃取一电积法工艺技术，将氧化锌烟尘 中的氯化物富集在萃余液中，而锌电解液中氯离子含量不大于l〇〇mg/L，完全满足锌电解液 的要求。部分萃锌余液采用N235萃取法除氯，有效的平衡了由氧化锌烟尘带进生产系统中 氯离子。本发明对原料的适应性广，可以处理各种富含氯的氧化锌烟尘，整个过程在常温常 压下进行，能耗低，生产成本低等优点，该公司已经将发明专利产业化，取得了较好的经济 效益。然而，采用该工艺技术的唯一的一个缺憾是富氯的氧化锌烟灰中有水溶性的氯化钠、 氯化钙、氯化镁等，将会富集在萃锌余液中，没有被开路或除去。
【发明内容】
[0009]基于上述问题我们提出了一种工艺流程简短、可操作性强、无工业废水排放和无 危险废渣产生、绿色环保型的广泛适用于湿法炼锌工艺遇到的各种富含氯的氧化锌烟尘漂 洗除氯的方法，很好的解决了水溶性氯化物开路和除去的问题，解决了从冶炼烟灰中回收 生产电解铜和电解锌的工艺的产业化相关技术问题，提高了工艺适应原料的多元化性，和 原料适合工艺技术要求的可行性;从而提供一种氧化锌烟尘多级逆流连续漂洗除氯的工艺 及装置。
[0010] 本发明的技术方案通过以下过程实现的：（1)中和，（2)漂洗，（3)净化。
[0011]技术方案之一： 一种氧化锌烟尘多级逆流连续漂洗除氯的工艺包括以下步骤： (1)、从"萃取一电积锌"工序分流出部分需要净化除去氯化物的萃锌余液，到漂洗工 序;萃锌余液含氯离子〇-50g/L、含游离酸0.4-0.6mol/L，用适当量的石灰石粉中和余酸， 至pH4.5-5.2;过滤，滤渣为石膏渣外售给水泥厂做原料使用，得中和后液，中和后液为氧 化锌烟尘漂洗除氯的漂洗液。
[0012] ⑵、氧化锌烟尘的成分含氯5%-20%，将其投入到逆流连续漂洗池的第一级，利用 本级漂洗后液压滤回流和第二级的漂洗后液压滤逆流，控制漂洗池内液固比L/S=3-8:1; 将步骤（1)中中和后液、中和后液稀释液或水投入到逆流连续漂洗池的最后一级，控制中和 后液投放的体积并利用本级漂洗后液压滤回流，控制本级漂洗液固比L/S=3-8:1; (3)、步骤(2)中的自第二级漂洗池，至倒数第二级漂洗池，设有一或二或三个漂洗池和 对应的固液分离装置，利用本级漂洗液回流和次一级的漂洗液，控制漂洗池内液固比L/S= 3一8:1; (4 )、步骤(2 )和(3 )中本级漂洗后液压滤回流体积控制在30%-94%，次级漂洗后液压滤 逆流体积控制在6%-70%; (5) 、步骤(2)和(3)和(4)的漂洗池，在常温下，搅拌30-90min，过滤，第一级滤渣投入 第二级漂洗池、第二级滤渣投入第三级漂洗池，如此类推，最后一级滤渣为除氯渣，送浸出 工序;第一级排出的漂洗后液含氯量100-200g/L，最后一级产出的除氯渣含氯量0.3%- 2%； (6) 、步骤(5)中第一级排出的漂洗后液，用熟石灰粉沉淀锌，终点pH6-10;最后一级产 出的除氯渣为净化渣，送浸出工序。
[0013]技术方案之二： 氧化锌烟尘多级逆流连续漂洗除氯装置： 包括多个并排设置漂洗池、位于其上方错位设置的多台压滤机和连接管； 多个漂洗池的底端一侧分别设有出浆口，顶部分别设有物料进口和滤液进口，多台压 滤机分别设有浆料进口、滤液出口和渣料出口； 多个漂洗池的出浆口分别通过矿浆栗和浆料管路与多台压滤机分别设有浆料进口连 通;多台压滤机的滤液出口通过导流总管与多个漂洗池的滤液进口连通;多台压滤机的渣 料出口与多个漂洗池的物料进口错位连通;其中，位于第一级的漂洗池的物料进口与待漂 洗氧化锌烟尘的物料漏斗连接，位于最后一级的压滤机渣料出口对外空排或与其它工序的 进料管连接;位于最后一级的漂洗池顶部设有中和后液、中和后液稀释液或水进口； 实现多级逆流连续漂洗过程:待漂洗氧化锌烟尘从第一级漂洗池投入，漂洗压滤后，从 最后一级压滤机渣料出口出料；中和后液从最后一级漂洗池投入，漂洗后液从第一级压滤 机的滤液出口