一种清洁提取锌的方法与流程

文档序号:11230228阅读:1037来源:国知局

本发明属于锌冶炼领域,特别涉及一种清洁提取锌的方法。



背景技术:

锌为重要的有色金属资源,广泛应用于化工、冶金、新能源材料等行业。随着优质硫化锌资源的逐渐枯竭,含杂较高的硫化锌、氧化锌烟灰、含锌污泥等资源开始被利用。而锌电解对硫酸锌电解液的纯度要求很高,因此合格硫酸锌溶液的制备是开发含杂较高锌资源的关键。相比于传统净化工序,溶剂萃取法具有除杂效果好、流程简短的优点。而传统的p204萃取锌时释放氢离子,使得溶液ph值降低,而不适宜萃取高浓度含锌料以及后续钴镍铜等伴生金属的回收。酸性磷(膦)酸类萃取剂或羧酸萃取剂萃取金属阳离子属于阳离子交换过程,溶液ph值对萃取效果具有显著的影响,当料液ph值低于一定程度时,萃取过程停止。为了萃取顺利进行,目前多采用碱(氢氧化钠、氨水)将萃取剂皂化为对应的盐再进行萃取,则避免了萃余液ph值降低的问题,但是形成了对应的盐进入萃余液中,使得萃余液无法直接回到浸出系统,同时皂化时消耗碱,提高了锌提取的成本。随着社会的进步,环保达标成为企业生存的首要要求,同时冶炼行业竞争的加剧,成本控制显得非常控制,因减少物料消耗和环境污染成为冶炼行业的重要发展方向。因此,亟需开发一种清洁提取锌的方法。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种清洁提取锌的方法,减少锌提取过程碱(氢氧化钠或者氨水)等的物料消耗和实现萃余液回用和减排,同时综合回收镍钴铜等伴生金属。

具体步骤为:

(1)将1重量份的锌原料和1~3重量份的浸出剂在温度为10~90℃,液固体积比l/s=1/1~20/1反应0.2~5小时,得到含锌的浸出液。

(2)将步骤(1)所得浸出液采用“有机相”萃取锌,反萃后的负载有机相(o)和萃余液(a)的体积比为o/a=1/10~10/1,混合时间为1~20分钟,萃取级数为1~12级,采用反萃剂反萃,得到对应的锌盐和萃锌余液。

(3)将步骤(2)所得萃锌余液采用“有机相”萃取镍钴铜,反萃后的负载有机相o和萃余液a的体积比为o/a=1/10~10/1,混合时间为1~20分钟,萃取级数为1~12级,采用反萃剂反萃,得到对应的镍钴铜盐和萃余液。

(4)将步骤(3)所得萃余液作为浸出剂直接返回步骤(1)浸出。

所述锌原料为氧化锌矿、锌焙砂矿和含锌二次资源中的一种或多种;

所述的浸出剂为浓度均为1.5-8.0mol/l的甲酸、乙酸和柠檬酸中的一种或多种;

所述反萃剂为浓度均为1~10mol/l的硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或多种;

所述有机相为体积比为15%-55%:45%-85%的萃取剂与溶剂油组成。

所述萃取剂为p204、p507、cyanex272和verstic10中的一种或多种。

所述溶剂油为煤油、磺化煤油和260#溶剂油中的一种或多种。

本发明的有益效果是:减少锌提取过程碱(氢氧化钠或者氨水)和酸等的物料消耗和实现锌提取系统废水回用和减排,同时综合回收镍钴铜等伴生金属。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施,对本发明作进一步描述,以下实施例旨在说明本发明而不是对发明的进一步限定。

实施例1:

(1)将100g锌烟灰(组分质量百分比含量为:zn18.00%,fe7.80%,cu0.66%,co0.10%,ni0.06%)采用200ml浓度为3.0mol/l的乙酸在温度为70℃浸出2小时,zn、fe、cu、co、ni浸出率分别为98.22%、0.16%、78.5%、66.1%、44.7%。浸出液中zn、fe、cu、co、ni对应浓度(g/l)分别为88.398、0.062、2.591、0.331、0.134。

(2)将步骤(1)所得浸出液采用体积百分比分别为25%的p204和75%磺化煤油组成的有机相进行萃取,有机相(o)和浸出液(a)的体积比为o/a=300ml/200ml,混合时间为5分钟,采用12级逆流萃取,zn、fe、cu、co、ni对应萃取率(%)分别为98.95、90.45、3.44、2.22、2.55,实现了从高浓度锌料液中直接萃取锌分离杂质。

(3)将步骤(2)所得萃锌余液采用体积百分比分别为25%的p204和75%磺化煤油组成的有机相进行萃取,有机相(o)和萃锌余液(a)的体积比为o/a=100ml/200ml,混合时间为15分钟,采用8级逆流萃取,zn、fe、cu、co、ni对应萃取率(%)分别为91.55、60.33、90.23、71.44、50.33,再采用浓度为5mol/l的硫酸反萃,得到对应的钴盐和萃钴余液。

(4)将步骤(4)所得萃镍钴铜余液作为浸出剂直接返回步骤(1)浸出。

说明,该体系中可以直接采用未皂化的萃取剂萃取锌和钴镍铜,萃余液可以返回浸出。

实施例2:

(1)将100g锌焙砂矿(zn、fe、cu、co、ni质量百分比含量(%)分别为34.00、3.8、0.56、0.23、0.084)采用300ml浓度为4.0mol/l的乙酸在温度为80℃浸出4小时,zn、fe、cu、co、ni浸出率(%)分别为98.22、0.16、78.5、66.1、44.7。浸出液zn、fe、cu、co、ni对应浓度(g/l)分别为111.316、0.020、1.465、0.507、0.125。

(2)将步骤(1)所得浸出液采用体积百分比分别为25%的p507和75%磺化煤油组成的有机相进行萃取,混合时间为8分钟,采用6级逆流萃取,zn、fe、cu、co、ni对应萃取率(%)分别为99.15、80.45、1.44、2.92、1.55。

(3)将步骤(1)所得萃锌余液采用体积百分比分别为25%的p507和75%磺化煤油组成的有机相进行萃取,混合时间为10分钟,采用9级逆流萃取,cu、co、ni萃取率(%)为83.23、72.48、40.38,再采用浓度为10mol/l的盐酸反萃,得到对应的铜、钴、镍混合盐和萃余液。

(4)将步骤(3)所得萃余液作为浸出剂直接返回步骤(1)浸出。

该工艺能直接采用未皂化的萃取剂萃取锌和铜钴镍,萃余液可以返回浸出。

实施例3:

(1)将100g锌污泥巴(zn、fe、cu、co、ni质量百分比含量(%)分别为21、0.8、0.16、0.02、0.84)采用300ml浓度为2.5mol/l的乙酸在温度为90℃浸出2小时,zn、fe、cu、co、ni浸出率(%)分别为99.22、0.16、88.5、69.1、84.7。浸出液zn、fe、cu、co、ni对应浓度(g/l)分别为69.454、0.004、0.472、0.046、2.372。

(2)将步骤(1)所得浸出液采用体积百分比分别为25%的cyanex272和75%磺化煤油组成的有机相进行萃取,混合时间为8分钟,采用6级逆流萃取,zn、fe、cu、co、ni对应萃取率(%)分别为99.15、30.45、0.24、0.22、0.25。

(3)将步骤(1)所得萃锌余液采用体积百分比分别为25%的cyanex272和75%磺化煤油组成的有机相进行萃取,混合时间为10分钟,采用9级逆流萃取,cu、co、ni萃取率(%)为76.13、52.48、80.38,再采用浓度为3mol/l的硫酸反萃,得到对应的铜、钴、镍混合盐和萃余液。

(4)将步骤(3)所得萃余液作为浸出剂直接返回步骤(1)浸出。

尽管已经结合示例性实施例详细描述了本发明的方法,但是本领域技术人员应该明白,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可以对实施例进行修改。

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