专利名称：湿法炼锌中黄药钴渣的综合回收利用工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于矿物生产和综合利用技术领域，涉及一种湿法炼锌生产中黄药钴渣的 综合回收利用工艺。
背景技术：
锌精矿中伴生有硫化钴矿，在湿法炼锌生产工艺中钴随锌一起被酸浸出进入中上 清溶液，对中上清液进行净化除钴工艺的常用方法有锌粉-锑盐法和黄药法，其中对于含 钴量较高的原料一般都采用黄药法。由黄药除钴工艺产出的黄药钴渣(净化废渣)属于多 金属的黄原酸盐，其化学成分(％ )主要为Zn 25. 84 ；Cu 6. 0 ；Cd 1. 57 ；Co 1. 46 ；水份40 ； 游离黄酸根10 20。一个按年产5万吨电锌生产规模的企业，每年可产生的黄药钴渣约 1500吨，折合金属钴约20吨，黄药(折合干量)约150吨。以往对黄药钴渣处理的方式多 是先进行酸洗回收锌后在渣场堆放，其后按含锌废渣低价外销，由于黄药钴渣含有游离黄 酸根，见热分解，其味恶臭难闻，在堆存及运输过程中对环境造成了极大危害，渣中含钴品 位低，无法计价，以致金属钴白白损失。为回收黄药钴渣中的各种有价金属，曾有厂家采取 煅烧脱除黄酸根工艺，富集钴金属后作为原料外售，虽然该工艺简单，但污染严重，黄酸盐 白白损失，不能达到综合回收的目的。近年来，随着国家对环境保护工作的日益重视，政府 部门对企业的环保工作也有明确的要求，在此背景下，采用黄药法净化除钴工艺如何提高 钴等有价金属以及黄药的收率，减少环境污染，进而达到提高企业经济效益和发展循环经 济的目的，已成为迄今众多炼锌生产企业致力研究的主要技术课题。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提供一种工艺流程合 理、设备投资少、综合回收利用率高、能耗低、生产成本低、易于操作、经济效益和环境保护 效果好的湿法炼锌中黄药钴渣的综合回收利用工艺。用于实现上述发明目的而提供的黄药钴渣综合回收利用工艺包括如下的工艺步 骤1、将湿法炼锌净化工序所产生的黄药钴渣用锌废电解液(废稀硫酸)进行酸洗， 每IOOOg黄药钴渣兑配3L锌废电解液，每L锌废电解液内含硫酸54g 75g和锌15g 20g，酸洗温度50°C 60°C，时间1. 5 2小时，对酸洗液压滤后，将每IOOOg黄药钴渣生成 的酸洗渣与3L水进行水洗，水洗温度50 60°C，时间25 40分钟，得滤渣和水洗滤液，滤 液送锌冶炼浸出；2、使经过酸洗、压滤、水洗后的每IOOOg水洗滤渣与3L 二次浆化溶液进行一次浆 化反应，反应温度50°C 60°C，时间1. 5小时 2小时，对浆化液进行压滤后，得黄药溶液 和滤渣，黄药溶液经回收后送锌冶炼净化除钴工序；3、使经一次浆化反应后的每IOOOg滤渣再与3L铜钴渣水洗液进行二次浆化反应， 每L硫化钠溶液内含有硫化钠50g 100g，反应温度50°C 60°C，时间1. 5小时 2小时，对浆化液进行压滤后，得二次浆化溶液和铜钴渣，二次浆化溶液再送至一次浆化反应过 程；4、对经二次浆化反应并压滤后的铜钴渣进行水洗，每IOOOg铜钴渣用水3 4L，得 水洗液和渣，水洗液再送至二次浆化反应过程，渣烘干后得次级氧化钴。上述第2项步骤(一次浆化反应过程)中所用的二次浆化溶液为经酸洗回收锌后 的每IOOOg黄药钴渣与3L加入了 50 100g/L硫化钠的溶液进行浆化反应后获得的浆化 溶液，或是经过上述第3项步骤(二次浆化反应过程)后直接获得的浆化溶液。回收工作 正常进行后，一次浆化反应过程中所用的浆化液均采用经二次浆化反应过程后直接获得的 浆化溶液(参见附图)，以使液体得以被循环再利用。上述第3项步骤(二次浆化反应过程)中所用的铜钴渣水洗液为经酸洗回收锌后 的每IOOOg黄药钴渣与3L加入了 50 100g/L硫化钠的溶液进行浆化反应并压滤后得到 的铜钴渣，再用3 4L水对之进行水洗后得到的溶液，或是经过上述第4项步骤(铜钴渣 水洗过程)后直接得到的水洗液。回收工作正常进行后，二次浆化反应过程中所用的水液 均采用经铜钴渣水洗过程后直接得到的溶液(参见附图)，以使液体得以被循环再利用。本发明的工艺原理是利用金属硫化物比金属黄酸盐更稳定的化学性质，用 硫化钠(Na2S)溶液做添加剂，生成金属硫化物沉淀(MeS)，黄酸根形成液体乙基黄药 (Na(C2H2OCSS)),金属钴、铜等形成硫化物得以富集并脱除臭味(黄酸根分解产生的CS2气 体)，将铜钴渣进行烘干，形成次级氧化钴，液体黄药返回湿法炼锌净化工序作为添加剂进 行黄药除钴，得以循环再利用。工艺的化学反应式为Me (C2H5OCSS) 2+Na2S = MeS J, +2Na (C2H5OCSS)液2Na (C2H5OCSS)液+MeSO4 = Na2S04+Me (C2H5OCSS) 2 式反应中 Me 代表金属 Co、Cu、Cd、 Zn等。与现有技术相比，本发明的创新点在于(一 )、利用金属硫化物综合回收黄药钴渣中的各种有价物质，如黄酸根和有色金 属锌、钴、铜等，消除了黄酸根对水、空气、土壤的污染，提高渣的利用价值，改善了生产环 境，减少环境污染，生产过程中工业废水、废渣、废气实现零排放；(二)、改善了黄药钴渣的化学性质，形成易处理金属钴盐并得以富集，对钴渣进 一步做出深加工处理，提高了附加值。本发明技术实施应用后，按目前年产5万吨电锌计算处理黄药钴渣量，年可回收 液体黄药5110立方米(品位20 25g/l)，折合干量150吨(合格品)，富集次级氧化钴 350吨(含钴量彡8% )，年可创造经济效益470万元人民币，为锌冶炼废渣的处理开辟了新 的思路，经济效益和社会效益显著，具有极好的推广应用价值。
附图为本发明所述综合回收利用工艺的工艺流程图。
具体实施例方式以下将结合实施例对本发明内容做进一步说明。实施例一
1、将湿法炼锌净化工序所产生的黄药钴渣用锌废电解液(废稀硫酸)进行酸洗， 每IOOOg黄药钴渣兑配3L锌废电解液，每L锌废电解液内含硫酸74. 58g和锌19. 97g，酸洗 温度50°C 60°C，时间1. 5小时，通过压滤机对酸洗液压滤后，将酸洗渣与水进行水洗，水 洗比例为每IOOOg酸洗渣配3L水，水洗温度50 60°C，时间30分钟，得滤渣和滤液，每L 滤液中含锌4. 2g，滤液送锌冶炼浸出；2、将经过酸洗、压滤、水洗后的滤渣与二次浆化溶液置于搅拌设备内进行一次浆 化反应，每IOOOg滤渣兑配3L 二次浆化溶液，反应温度50 60°C，时间1. 5小时，置换出的 金属钴、锌、铜等以金属硫化物沉淀形式存在，通过压滤机对浆化液进行压滤后，得黄药溶 液和滤渣，黄药溶液经回收后返回湿法炼锌净化工序作为添加剂进行黄药除钴，得以循环 再利用；3、使经一次浆化反应后的滤渣再与铜钴渣水洗液进行二次浆化反应，每IOOOg滤 渣兑配3L水洗液，每L水洗液中加入硫化钠50g，反应温度50°C 60°C，时间1. 5小时，对 浆化液进行压滤后，得二次浆化溶液和铜钴渣，二次浆化溶液再送至一次浆化反应过程；4、对经二次浆化反应并压滤后的铜钴渣进行水洗，每IOOOg铜钴渣用水3L，得水 洗液和渣，水洗液再送至二次浆化反应过程，渣烘干后得次级氧化钴。实施例二1、将湿法炼锌净化工序所产生的黄药钴渣用锌废电解液(废稀硫酸)进行酸洗， 每IOOOg黄药钴渣兑配3L锌废电解液，每L锌废电解液内含硫酸54. 02g和锌15. 61g，酸洗 温度50°C 60°C，时间1. 5小时，通过压滤机对酸洗液压滤后，将酸洗渣与3L水进行水洗， 水洗温度50 60°C，时间30分钟，得滤渣和滤液，每L滤液中含锌4. 68g，滤液送锌冶炼浸 出；2、使经过酸洗、压滤、水洗后的滤渣与二次浆化溶液置于搅拌设备内进行一次浆 化反应，每IOOOg滤渣兑配3L 二次浆化溶液，反应温度50°C 60°C，时间1. 5小时，置换出 的金属钴、锌、铜等以金属硫化物沉淀形式存在，用压滤机对浆化液进行压滤后，得黄药溶 液和滤渣，黄药溶液经回收后返回湿法炼锌净化工序作为添加剂进行黄药除钴，得以循环 再利用；3、使经一次浆化反应后的滤渣再与铜钴渣水洗液进行二次浆化反应，每IOOOg滤 渣兑配3L水洗液，每L水洗液中加入硫化钠133g，反应温度50°C 60°C，时间1. 5小时，对 浆化液进行压滤后，得二次浆化溶液和铜钴渣，二次浆化溶液再送至一次浆化反应过程；4、对经二次浆化反应并压滤后的铜钴渣进行水洗，每IOOOg铜钴渣用水4L，得水 洗液和渣，水洗液再送至二次浆化反应过程，渣烘干后得次级氧化钴。
权利要求
一种湿法炼锌中黄药钴渣的综合回收利用工艺，其特征在于包括如下的工艺步骤1.1将湿法炼锌净化工序所产生的黄药钴渣用锌废电解液进行酸洗，每1000g黄药钴渣兑配3L锌废电解液，每L锌废电解液内含硫酸54～75g和锌15～20g，酸洗温度50～60℃，时间1.5～2小时，对酸洗液压滤后，将每1000g黄药钴渣生成的酸洗渣与3L水进行水洗，水洗温度50～60℃，时间25～40分钟，得滤渣和水洗滤液，滤液送锌冶炼浸出；1.2使经酸洗、压滤和水洗后的每1000g水洗滤渣与3L二次浆化溶液进行一次浆化反应，反应温度50～60℃，时间1.5～2小时，对浆化液进行压滤后，得黄药溶液和滤渣，黄药溶液送锌冶炼净化除钴工序；1.3使经一次浆化反应后的每1000g滤渣再与3L铜钴渣水洗液进行二次浆化反应，每L水洗液中加入硫化钠50～100g，反应温度50℃～60℃，时间1.5～2小时，对浆化液进行压滤后，得二次浆化溶液和铜钴渣，二次浆化溶液再送至一次浆化反应过程；1.4对经二次浆化反应并压滤后的铜钴渣进行水洗，每1000g铜钴渣用水3～4L，得水洗液和渣，水洗液再送至二次浆化反应过程，渣烘干后得次级氧化钴。
2.根据权利要求1规定的湿法炼锌中黄药钴渣的综合回收利用工艺，其特征在于一 次浆化反应过程中所用的二次浆化溶液为经酸洗回收锌后的每IOOOg黄药钴渣与3L加入 了 50 100g/L硫化钠的溶液进行浆化反应后获得的浆化溶液，或是经过权利要求1所述 二次浆化反应过程后获得的浆化溶液。
3.根据权利要求1规定的湿法炼锌中黄药钴渣的综合回收利用工艺，其特征在于二 次浆化反应过程中所用的铜钴渣水洗液为经酸洗回收锌后的每IOOOg黄药钴渣与3L加入 了 50 100g/L硫化钠的溶液进行浆化反应并压滤后得到的铜钴渣，再用3 4L水对之进 行水洗后得到的溶液，或是经过权利要求1所述铜钴渣水洗过程后得到的水洗液。
全文摘要
本发明涉及一种湿法炼锌生产中黄药钴渣的综合回收利用工艺，将湿法炼锌净化工序产出的黄药钴渣用锌废电解液酸洗、压滤、水洗后，滤液送锌冶炼浸出，滤渣再与硫化钠溶液进行浆化反应，产生金属硫化物沉淀(铜钴渣)和液体黄药，将铜钴渣进行烘干，形成次级氧化钴，液体黄药返回湿法炼锌净化工序作为添加剂进行黄药除钴，得以循环再利用。本发明改善了黄药钴渣的化学性质，形成易处理金属钴盐并得以富集，对钴渣进一步做出深加工处理，提高了其附加值，同时从黄药钴渣中再生回收液体黄药循环使用后消除了黄酸根对水、空气、土壤的污染，生产过程中工业废水、废渣、废气实现零排放，有效地保护了环境，具有显著的经济效益和社会效益。
文档编号C22B7/00GK101886173SQ20091002255
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者何学斌, 周玺, 寇文利, 张军, 李珍珠, 柳兴龙, 王彦良, 王正民, 王金龙, 陈志明, 陈超 申请人:陕西锌业有限公司商洛炼锌厂