一种低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种湿法炼锌的方法。
【背景技术】
[0002]随着锌用途的不断扩大，世界各国锌产品的消耗量逐年增加，锌的冶炼方法也在不断被改进。随着高精行业的发展，对锌锭的质量要求也越来也高，低铜锌中对铜的含量要求非常低，需达到lppm，同时，对铁和铅的含量要求也越来越苟1刻。
[0003]中国发明专利申请(申请公布号CN 102876888 A)公开了一种湿法炼锌工艺，其过对还原浸出上清液进行预中和，再加入锌粉置换铟，分离去除铟后，再往沉铟后液中通入浓度不低于98%的氧气，控制温度160?200°C，压力1000?2000kPa，使沉铟后液中的铁沉淀进入渣中。该发明得到的除铁后液的铁含量低于1.2g/L。但该发明中未见对降低锌锭成品中铜和铅的含量的报道。在其他公开的报道中也未见同时控制铁、铜和铅含量的锌锭生产方法。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本发明提供一种低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺。其工艺方法包括以下步骤:
[0005](I).锌精矿粉碎后加入过量硫酸中，将锌完全溶解；
[0006](2).向步骤(I)制得的溶液中加锌粉，调节溶液中各物质浓度为Fe2+: <5mg/L、Cu:<0.211^/1、!12304:180?1958/1、2112+:55?658/1，制得电解液；
[0007](3).将步骤(2)制得的电解液加入电解槽中，在35?38°C下、阴、阳极板间电流密度为350?400A/m2进行电解，直至电解析出的单片锌片的重量为75?80kg。
[0008]溶解锌精矿后加入锌粉可以置换出电解液中过量的铁、铜和铅，还可以降低电解液的酸度，制得符合电解要求的电解液。
[0009]进一步地，所述电解液中还包括骨胶，所述骨胶的加入量为50?70g/t_锌片。骨胶能使析出锌表面平整光滑、结构致密，能提高电流效率，还可以阻止杂质在阴极上的微电池作用而减少锌的反溶，从而减少锑、钴等杂质的有害影响。
[0010]进一步地，所述电解液中还包括碳酸锶，所述碳酸锶的加入量为2?3kg/t-锌片。碳酸锶可降低析出锌的铅含量，但加入量过大，增加溶液电阻，使槽电压上升，须使其含量保持咋一定范围内。
[0011]具体地，所述电解液中还包括5?7g/L的Mn2+C3Mn2+氧化成Μηθ2成为阳极泥沉入电解槽底部或粘附在阳极表面，形成薄膜有效地保护阳极，而且可以吸附多种金属离子，如Fe、Co、Cu、Sb碱土金属及其他金属离子，从而使被吸附的这些离子沉于槽底，减少了这些杂质的危害性。若Mn2+低于一定含量，不能有效形成MnO2薄膜保护Pb-Ag阳极，阳极被腐蚀，铅离子进入电解液，在阴极上析出，降低析出锌的质量;若Mn2+浓度过高，则阳极泥的析出量大，电解液的粘度增加，同样也降低析出锌的质量。
[0012]具体地，所述电解液中还包括<0.2mg/L的Cd、<0.2mg/L的Co和<0.2mg/L的Sn。电解液中适量的Co可以降低阳极电势，阻止阳极铅的腐蚀。
[0013]具体地，所述电解液中还包括<0.01mg/L的N1、<0.01mg/L的As、<0.01mg/L的Sb和 <0.01mg/L 的 Ge。
[0014]具体地，所述电解液中还包括< 400mg/L的Cl—和<10mg/L的F一。
[0015]提高电解液含锌量及面积电流、降低电解液酸度及温度，有利于降低析出锌的含铅量，从而对铅进行控制。湿法炼锌中，成品锌锭中铜和铁的含量很大程度上来源于新电解液，因此，必须降低电解液中杂质铜和铁的含量并严格控制生产条件。
[0016]与现有技术相比，本发明的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺可以在一个工艺流程内对铜、铁和铅三种杂质进行控制，方法简单，降低了生产成本，可以生产出特高级品质锌锭，含锌99.995以上，含铜0.0001%，含铁0.0001%，可以满足对高品质锌的要求。
[0017]为了更好地理解和实施，下面详细说明本发明。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]将1kg锌矿石粉碎后溶于53L硫酸中，加入锌粉，调节电解液中含有:4mg/L的Fe2+、0.15mg/L的Cu、180g/L的H2SO4、55g/L的Zn2+、5g/L的Mn2+、0.15mg/L的Cd、0.15mg/L的Co和0.15mg/L的 Sn、0.008mg/L的N1、0.008mg/L的As、0.0OSmg/!的 Sb和0.008mg/L的Ge、400mg/L的Cl—和9mg/L的F—。滤去不溶物，加入0.25g的骨胶和1000g的碳酸锶，设定电解液温度为35°C，阴、阳极板间电流密度为350A/m2，阴阳极板均垂直于底面，析出周期为48h;所析出的单片锌片的重量为75kg。经检测，析出的锌片中所含铁和铜均小于0.0001 %、铅小于0.002%，含锌量大于99.995%。
[0020]实施例2
[0021 ]将1kg锌矿石粉碎后加入51L硫酸中，加入锌粉，调节电解液中含有:3mg/L的Fe2+、0.12mg/L的Cu、195g/L的H2SO4、65g/L的Zn2+、7g/L的Mn2+、0.12mg/L的Cd、0.12mg/L的Co和
0.12mg/L的 Sn、0.005mg/L的N1、0.005mg/L的As、0.0OSmg/!的 Sb和0.005mg/L的Ge、300mg/L的Cl—和6mg/L的F—。滤去不溶物，加入0.3g的骨胶和IlOOOg的碳酸锶，设定电解液温度为38°C，阴、阳极板间电流密度为400A/m2，阴阳极板均垂直于底面，析出周期为48h;所析出的单片锌片的重量为80kg。经检测，经检测，析出的锌片中所含铁和铜均小于0.0001%、铅小于
0.002%，含锌量大于99.995%。
[0022]实施例3
[0023]将1kg锌矿石粉碎后加入52L硫酸中，加入锌粉，调节电解液中含有:4.5mg/L的Fe2+、。.16mg/L 的 Cu、190g/L 的 H2S04、60g/L 的 Zn2+、6g/L 的 Μη2+、0.16mg/L 的 CcU0.16mg/L 的 Co和0.16mg/L的Sn、0.003mg/L的N1、0.003mg/L的As、0.003mg/L的Sb和0.003mg/L的Ge、200mg/L的Cl—和9mg/L的F—。滤去不溶物，加入0.3g的骨胶和12000g的碳酸锶，设定电解液温度为36°C，阴、阳极板间电流密度为360A/m2，阴阳极板均垂直于底面，析出周期为48h;所析出的单片锌片的重量为76kg。经检测，经检测，析出的锌片中所含铁和铜均小于0.0001%、铅小于0.002%,含锌量大于99.995%。
[0024]实施例4
[0025]将1kg锌矿石粉碎后加入53L硫酸中，加入锌粉，调节电解液中含有:4.2mg/L的Fe2+、0.14mg/L 的 Cu、185g/L 的 H2S04、58g/L 的 Zn2+、6.5g/L 的 Mn2+、0.14mg/L 的 Cd、0.14mg/L 的Co和0.14mg/L的Sn、0.007mg/L的N1、0.007mg/L的As、0.007mg/L的Sb和0.007mg/L的Ge、320mg/L的Cl—和8mg/L的F—。滤去不溶物，加入0.35g的骨胶和15000g的碳酸锶，设定电解液温度为37°C，阴、阳极板间电流密度为390A/m2，阴阳极板均垂直于底面，析出周期为48h;所析出的单片锌片的重量为77kg。经检测，经检测，析出的锌片中所含铁和铜均小于
0.0001% ^铅小于0.002% ,含锌量大于99.995%。
[0026]实施例5 (对比例)
[0027]将1kg锌矿石粉碎后加入70L硫酸中，加入锌粉，调节电解液中含有:5mg/L的Fe2+、0.2mg/L的Cu、180g/L的H2S04、55g/L的Zn2+、5g/L的Μη2+、0.2mg/L的CcU0.2mg/L的(:0和<0.2mg/L的Sn、0.01mg/L的N1、0.01mg/L的As、0.01mg/L的Sb和0.0lmg/L的Ge、400mg/L的Cl—和10mg/L的F—。滤去不溶物，加入20g的骨胶和900g的碳酸锶，设定电解液温度为35°C，阴、阳极板间电流密度为350A/m2，阴阳极板均垂直于底面，析出周期为48h;所析出的单片锌片的重量为72kg。经检测，析出的锌片中所含铁为0.00015%、铜为0.00023%、铅为0.0035%，含锌量为99.99 %。
[0028]本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
【主权项】
1.一种低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，其特征在于包括以下步骤: (1).锌精矿粉碎后加入过量硫酸中，将锌完全溶解于硫酸中； (2).向步骤(I)制得的溶液中加锌粉，调节溶液中各物质浓度为Fe2+: <5mg/L、Cu: <0.21^/1、出304:180?1958/1、2112+:55?658/1，制得电解液； (3).将步骤(2)制得的电解液加入电解槽中，在35?38°C下、阴、阳极板间电流密度为350?400A/m2进行电解，直至电解析出的单片锌片的重量为75?80kg。2.根据权利要求1所述的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，其特征在于:所述电解液中还包括骨胶，生产每吨锌片所需要加入的骨胶的重量为50?70g。3.根据权利要求1所述的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，其特征在于:所述电解液中还包括碳酸锶，生产每吨锌片所需要加入的碳酸锶的重量为2?3kg。4.根据权利要求2或3所述的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，其特征在于:所述电解液中还包括5?7g/L的Mn2+。5.根据权利要求2或3所述的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，其特征在于:所述电解液中还包括<0.2mg/L 的 Cd、<0.2mg/L的 Co和 <0.2mg/L 的 Sn。6.根据权利要求2或3所述的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，其特征在于:所述电解液中还包括<0.01mg/L 的 N1、<0.01mg/L 的 As、<0.01mg/L 的Sb 和 <0.01mg/L 的 Ge。7.根据权利要求2或3所述的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，其特征在于:所述电解液中还包括< 400mg/L的Cl—和<10mg/L的F—。
【专利摘要】一种低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺，涉及冶炼技术领域。本发明为将锌矿石粉碎后加入电解液中，电解液温度为35～38℃，阴、阳极板间电流密度为350～400A/m2；所述电解液包括＜5mg/L的Fe2+、＜0.2mg/L的Cu、180～195g/L的H2SO4、55～65g/L的Zn2+；所析出的单片锌片的重量为75～80kg。本发明的低铜低铁低铅的湿法炼锌工艺可以在一个工艺流程内对铜、铁和铅三种杂质进行控制，方法简单，降低了生产成本，可以生产出特高级品质锌锭，含锌99.995以上，含铜0.0001％，含铁0.0001％，可以满足对高品质锌的要求。
【IPC分类】C22B3/46, C25C1/16
【公开号】CN105671589
【申请号】CN201610061381
【发明人】刘野平, 尹朝晖, 吕伯康, 叶军乔, 欧阳全红, 张超, 黄月东, 朱智祯, 彭滔, 罗振, 伍文丙, 叶龙泉, 叶文洋, 盛德梁, 赵坤
【申请人】深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂, 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月28日