一种从氯盐体系中回收锌的方法
【专利摘要】本发明涉及一种从氯盐体系中回收锌的方法，属于有色金属湿法冶金领域。该方法包括以下步骤：a、萃取有机相制备：采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；b、苛化液制备：采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量为6～8g/L的苛化液；c、皂化：将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:2～3的量进行皂化，得钙皂化有机相；d、萃取：将所述钙皂化有机相与氯化锌溶液混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相和萃余液；e、反萃：所述富锌有机相用硫酸反萃取，电积回收金属锌。本发明的有益效果是：萃取锌时的萃取率高达95％以上，萃余液含锌量降至100mg/L左右。
【专利说明】一种从氯盐体系中回收锌的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有色金属湿法冶金领域，具体涉及一种从氯盐体系中回收锌的方法。
【背景技术】
[0002]由于氟、氯在电积液中影响锌电积过程的正常进行，不仅使铅阳极腐蚀加剧，造成电积作业剥锌困难；而且铅阳极单耗增加，还导致阴极锌含铅量升高；电极槽上空氟氯升高，使操作条件恶化，严重影响工人的身体健康。而去除氟、氯的工序比较麻烦，且处理成本高，故一般炼锌企业都采用氟、氯不大于0.02%的锌原料。高氟、氯锌物料主要来源是钢厂回收镀锌钢材时产生的粗氧化锌，据有关资料介绍数量达到1000万吨/年，每年都在产生，随着锌产量增高，镀锌材料的广泛使用，产出数量还在稳定增长，其中含有锌、铅、银、铟、铁及氯、钾、钠等元素，含锌一般在30%以上，含氯也在5?20%，由于含氯、氟高，不能用现有锌冶炼技术处理实现规模化生产锌，世界上尚无使用该原料生产电锌的成熟技术。资源日趋匮乏的今天，对含高氟氯锌原料的提炼技术研究势在必行。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供了一种从氯盐体系中回收锌的方法，该方法对含锌物料氟、氯含量高低无要求，且锌萃取率高。
[0004]本发明所采取的技术方案是一种从氯盐体系中回收锌的方法，该方法包括以下步骤:
[0005]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；
[0006]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量为6?8g/L的苛化液；
[0007]C、皂化:将上述所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:2?3的量进行皂化，得钙皂化有机相；
[0008]d、萃取:将所述钙皂化有机相与氯化锌溶液混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相和萃余液；
[0009]e、反萃:所述富锌有机相用硫酸反萃取，电积回收金属锌。
[0010]作为优选，所述步骤a含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2?3:7。本发明中采用煤油作稀释剂，在于增加与水相的比重差，利于分相。
[0011]作为优选，所述步骤d中钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:1?4。
[0012]作为优选，所述步骤d中钙-锌交换萃取的时间为3?5分钟。
[0013]作为优选，所述步骤d中钙-锌交换萃取的温度为20°C?40°C。经试验发现，温度大于40°C时，能提高反应速度，但温度高有机相煤油挥发过快，不利于生产；温度低于20 0C，反应速度较低，分相速度较慢，也不利于生产。
[0014]经试验发现，萃取的级数越多，萃取率越高，生产稳定易于控制。作为优选，所述步骤d中钙-锌交换萃取的级数>六级。
[0015]作为优选，所述步骤d中萃余液用石灰中和再生，再次用于皂化空载有机相进行循环使用。
[0016]作为优选，为保证萃取率，所述步骤e中硫酸的浓度为1.5mol/L?2.5mol/L。
[0017]本发明主要涉及的反应方程式:
[0018]Ca2++2HR = R2Ca+2H+
[0019]Zn2++R2Ca = R2Zn
[0020]本发明的有益效果在于:(1)采用P204钙皂化萃取技术回收氯盐体系中的金属锌，将P204和煤油制成的有机相皂化成钙皂化有机相，与氯盐体系中的锌进行交换萃取锌，萃取率高达95%以上；(2)萃余液中的含锌量降至100mg/L左右或更低，萃余液可返回体系中循环使用，或开路；(3)本发明所需锌原料不需要控制氟、氯含量，可大量处理高氟高氯锌物料，应用前景广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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发明的其中一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0023]为使本领域技术人员详细了解本发明的生产工艺和技术效果，下面以具体的生产实例来进一步介绍本发明的应用和技术效果。
[0024]实施例1:
[0025]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2:8。
[0026]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量7g/L的苛化液。
[0027]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:2的量进行皂化，得钙皂化有机相；钙皂化有机相=Ca 12.5g/L，皂化度:95.8%。
[0028]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为6g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相(Zn含量为23.2g/L)和萃余液(Zn含量为121.8mg/L)，萃取率为96.7% ;其中，钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:4，钙-锌交换萃取的时间为4分钟,I丐-锌交换萃取的温度为35°C,|丐-锌交换萃取的级数为六级，钙-锌交换萃取时，钙皂化有机相的流速为50ml/min、氯化锌溶液的流速为200ml/min。
[0029]e、反萃:富锌有机相用浓度为2mol/L硫酸反萃取,锌反萃取率为99.5%,电积回收金属锌。
[0030]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空载有机相进行循环使用。
[0031]实施例2:
[0032]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为3:7。
[0033]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量6g/L的苛化液。
[0034]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:3的量进行皂化，得钙皂化有机相；钙皂化有机相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0035]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为12.5g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相(Zn含量为24.8g/L)和萃余液(Zn含量为115.8mg/L)，萃取率为99.2% ;其中，钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:2，钙-锌交换萃取的时间为3分钟,I丐-锌交换萃取的温度为30°C,|丐-锌交换萃取的级数为八级，钙-锌交换萃取时，钙皂化有机相的流速为50ml/min、氯化锌溶液的流速为100ml/min。
[0036]e、反萃:富锌有机相用浓度为1.5mol/L硫酸反萃取,锌反萃取率为99.6%,电积回收金属锌。
[0037]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空载有机相进行循环使用。
[0038]实施例3:
[0039]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为3:7。
[0040]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量8g/L的苛化液。
[0041]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:3的量进行皂化，得钙皂化有机相；钙皂化有机相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0042]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为24g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相(Zn含量为24.8g/L)和萃余液(Zn含量为228.6mg/L)，萃取率为97.5% ;其中，钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:1，钙-锌交换萃取的时间为5分钟,I丐-锌交换萃取的温度为40°C,|丐-锌交换萃取的级数为六级，钙-锌交换萃取时，钙皂化有机相的流速为100ml/min、氯化锌溶液的流速为100ml/min。
[0043]e、反萃:富锌有机相用浓度为2.5mol/L硫酸反萃取,锌反萃取率为99.2%,电积回收金属锌。
[0044]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空载有机相进行循环使用。
[0045]实施例4:
[0046]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2.8:7。
[0047]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量7.5g/L的苛化液。
[0048]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:2.2的量进行皂化，得钙皂化有机相；钙皂化有机相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0049]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为6g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相(Zn含量为23.8g/L)和萃余液(Zn含量为
27.4mg/L)，萃取率为99.2% ;其中，钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:2，钙-锌交换萃取的时间为3分钟,I丐-锌交换萃取的温度为20°C,I丐-锌交换萃取的级数为十级，钙-锌交换萃取时，钙皂化有机相的流速为100ml/min、氯化锌溶液的流速为200ml/min。
[0050]e、反萃:富锌有机相用浓度为2mol/L硫酸反萃取,锌反萃取率为99.4%,电积回收金属锌。
[0051]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空载有机相进行循环使用。
[0052]实施例5:
[0053]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2.2:7。
[0054]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量8g/L的苛化液。
[0055]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:2.8的量进行皂化，得钙皂化有机相；钙皂化有机相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0056]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为6g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相(Zn含量为23.9g/L)和萃余液(Zn含量为
10.5mg/L)，萃取率为99.6% ;其中，钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:3，钙-锌交换萃取的时间为4分钟,I丐-锌交换萃取的温度为25°C,|丐-锌交换萃取的级数为六级，钙-锌交换萃取时，钙皂化有机相的流速为50ml/min、氯化锌溶液的流速为150ml/min。
[0057]e、反萃:富锌有机相用浓度为1.8mol/L硫酸反萃取,锌反萃取率为99.5%,电积回收金属锌。
[0058]其中，萃余液用石灰中和再生，可再次用于皂化空载有机相进行循环使用。
[0059]对比例1:
[0060]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2:7。
[0061]b、苛化液制备:用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量lg/L的苛化液。
[0062]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:2的量进行皂化，得钙皂化有机相；钙皂化有机相=Ca 16.5g/L，皂化度:95.8%。
[0063]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为6g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相和萃余液(Zn含量为3.8g/L)，萃取率为35% ；其中，钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:1，钙-锌交换萃取的时间为4分钟，钙-锌交换萃取的温度为35°C, I丐-锌交换萃取的级数为六级，?丐-锌交换萃取时，?丐阜化有机相的流速为100ml/min、氯化锌溶液的流速为100ml/min。
[0064]e、反萃:富锌有机相用浓度为2mol/L硫酸反萃取，电积回收金属锌。
[0065]对比例2:
[0066]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2:7。
[0067]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量7g/L的苛化液。
[0068]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:1的量进行皂化，得钙皂化有机相；
[0069]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为6g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行1丐-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相和萃余液，萃取率为53.4% ;其中，|丐阜化有机相与氯化锌溶液的体积比为1: 1，钙-锌交换萃取的时间为4分钟，钙-锌交换萃取的温度为35°C, I丐-锌交换萃取的级数为六级，?丐-锌交换萃取时，?丐阜化有机相的流速为10ml/min、氯化锌溶液的流速为100ml/min。
[0070]e、反萃:富锌有机相用浓度为2mol/L硫酸反萃取，电积回收金属锌。
[0071]对比例3:
[0072]a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相；其中，含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2:7。
[0073]b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量7g/L的苛化液。
[0074]C、皂化:将所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:4的量进行皂化，得钙皂化有机相；
[0075]d、萃取:将钙皂化有机相与氯化锌溶液(Zn含量为6g/L，Cl含量为170g/L)混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，油相和水相无法分开。
[0076]最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【权利要求】
1.一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: a、萃取有机相制备:采用P204为萃取剂，煤油为稀释剂，配制成含P204的有机相； b、苛化液制备:采用六次甲基四胺为助剂，用石灰粉和水配制饱和石灰水，得含钙量为6?8g/L的苛化液； C、皂化:将上述所得含P204的有机相与苛化液按体积比为1:2?3的量进行皂化，得钙皂化有机相； d、萃取:将所述钙皂化有机相与氯化锌溶液混合，进行钙-锌交换萃取金属锌，得富锌有机相和萃余液； e、反萃:所述富锌有机相用硫酸反萃取，电积回收金属锌。
2.根据权利要求1所述的一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:所述步骤a含P204的有机相中P204与煤油的体积比为2?3:7。
3.根据权利要求1所述的一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:所述步骤d中钙皂化有机相与氯化锌溶液的体积比为1:1?4。
4.根据权利要求1所述的一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:所述步骤d中钙-锌交换萃取的时间为3?5分钟。
5.根据权利要求1所述的一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:所述步骤d中钙-锌交换萃取的温度为20°C?40°C。
6.根据权利要求1所述的一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:所述步骤d中钙-锌交换萃取的级数>六级。
7.根据权利要求1所述的一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:所述步骤d中萃余液用石灰中和再生，再次用于皂化空载有机相进行循环使用。
8.根据权利要求1所述的一种从氯盐体系中回收锌的方法，其特征在于:所述步骤e中硫酸的浓度为1.5mol/L?2.5mol/L。
【文档编号】C22B3/38GK104451146SQ201410611934
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】杨桂芬, 田喜林, 赵福瑞 申请人:云南祥云飞龙再生科技股份有限公司