一种去除含氯的锌物料中氯的方法与流程

本发明属于含氯锌物料处理技术领域，具体涉及一种去除含氯的锌物料中氯的方法。

背景技术：

含氯的锌物料来源较广，主要来源于炼锌行业和金属锌的使用行业。在炼锌时，往往会产生浮渣。浮渣的主要杂质成分为氯化锌和氯化铵。而浮渣在炼锌时作为废料必须要予以去除，原因如下：1、浮渣会影响炼出的锌产品中锌的含量，从而影响锌的质量品质；2、浮渣中的氯会对设备产生严重的腐蚀作用，而浮渣中的杂质，会增加成本，甚至会发生生产事故。而浮渣的量往往较大，处理成本往往较高。因此，含氯的锌物料中的氯在锌冶炼中(无论火法还是湿法)，氯都对生产都有极大的破坏性，而这样的物料含有大量的锌(对热度锌灰而言，含量在质量分数为60-76％)，仍然不能得以利用，造成资源的极大浪费及环境污染。

含氯的锌物料的其余的来源有钢管厂的镀锌烟灰、铁塔厂的镀锌烟灰、炼锌厂的浮渣、进口的(含氯)氧化矿等等。其中含有的杂质也多以氯化铵、氯化锌的形态存在，其余杂质甚少。

目前使用较多的除氯设备是多膛炉和回转窑。当操作顺利时也能比较彻底地除去氟、氯，但该设备能耗高，温度调节困难，设备投资大，生产能力低下。多膛炉多用在湿法炼锌中处理小量的含氯粉状锌物料。在大的处理量下，尚未发现应用。因此，现有技术亟需一种成本较低的去除含氯的锌物料中的氯的工艺，回收利用其中的锌。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种去除含氯的锌物料中氯的方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种去除含氯的锌物料中氯的方法，包括步骤:

a、将含氯的锌物料经过水洗、一次压滤后，得到滤液和一次滤饼；

b、分别检测滤液中氯化铵的浓度、滤液中氯化锌的浓度和一次滤饼中氯的含量；

b1、检测滤液中氯化铵的浓度；若氯化铵的浓度高于或等于氯化铵浓度标准值则执行步骤c1；若氯化铵的浓度低于氯化铵浓度标准值则执行步骤c2；

b2、检测一次滤饼中氯的含量是否高于或等于氯的标准值；若一次滤饼中的氯的含量高于或等于标准值则执行步骤d1；若一次滤饼中的氯的含量低于标准值则执行步骤d2；

c、滤液处理：

c1、将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后，得到低浓度氯化铵和氯化锌混合液和氯化铵结晶；若低浓度氯化铵和氯化锌混合液中氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将低浓度氯化铵和氯化锌混合液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第一氯化锌结晶和第一低浓度氯化锌液；若低浓度氯化铵和氯化锌混合液中氯化锌的浓度低于氯化锌浓度标准值，则将低浓度氯化铵和氯化锌混合液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液；

c2、再检测滤液中氯化锌的浓度；若滤液中氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第二氯化锌结晶和第二低浓度氯化锌液；

d、一次滤饼处理：

d1、将一次滤饼与返回至含氯的锌物料执行a步骤；

d2、将一次滤饼进行脱氯处理、二次压滤后得到压滤液和滤饼产品。

进一步的，所述步骤d2中脱氯处理的具体步骤为：将一次滤饼与氢氧化钠和补充水混合反应、二次压滤后得到压滤液和滤饼产品；若压滤液中氯化钠的浓度大于或等于氯化钠浓度标准值，则将压滤液经过蒸发、结晶分离后得到氯化钠产品和低浓度氯化钠液；将低浓度氯化钠液返回至补充水中执行步骤d2；若压滤液中氯化钠的浓度小于氯化钠浓度标准值，则将压滤液返回至补充水中执行步骤d2。

进一步的，所述步骤c1中的低浓度氯化铵和氯化锌混合液蒸发浓缩的步骤采用三效蒸发器；三效蒸发器的工作温度为60℃-90℃。

进一步的，所述步骤c2中蒸发浓缩步骤采用蒸发器进行蒸发浓缩。

进一步的，所述步骤c2中若滤液中氯化锌的浓度低于氯化锌浓度标准值，则将滤液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液的步骤。

进一步的，所述步骤c2还包括将第二低浓度氯化锌液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液的步骤。

进一步的，所述步骤c1还包括将第一低浓度的氯化锌液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液的步骤。

进一步的，所述步骤c1还包括将三效蒸发器产生的冷凝水作为水洗液返回步骤a的水洗步骤；所述步骤c2还包括将蒸发器的冷凝水作为水洗液返回步骤a的水洗步骤。

本发明的有益效果为：本发明的一种去除含氯的锌物料中氯的方法具有成本低、无污染、能耗低的特点；首先，本发明的方法避免了现有技术的如下缺陷：现有的用碱除氯的方法直接加碱使之生成氯化钠，其缺点是污染大、耗碱量大、水单耗高、能耗高；其增加了碱的使用量，不能回收氯化铵和氯化锌；还使氯化铵和氯化锌混入工业食盐中，降低了食盐的有效成分，同时产生大量氨气，对环境造成严重污染。本发明针对氯的存在形态进行处理，将氯化铵和氯化锌分别从原料中分离、回收，得到了氯化铵、氯化锌和较纯的工业食盐，解决了污染的同时，极大地减少了碱的用量；氯化锌和氯化钠是水洗多次使其富集后再蒸发一次，且只蒸发部分水，加之采用较节能的三效蒸发器，节能效果更加明显，另外本发明最终将含氯的锌物料转变成了新的产品进行使用，避免了资源浪费；而且在实现了对含氯的锌物料处理的同时产生了经济效益，节省了处理成本。

附图说明

图1是本发明的操作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

实施例1

如图1所示的，一种去除含氯的锌物料中氯的方法，包括步骤:

a、将含氯的锌物料经过水洗、一次压滤后，得到滤液和一次滤饼；

b、分别检测滤液中氯化铵的浓度、滤液中氯化锌的浓度和一次滤饼中氯的含量；

b1、检测滤液中氯化铵的浓度；若氯化铵的浓度高于或等于氯化铵浓度标准值则执行步骤c1；若氯化铵的浓度低于氯化铵浓度标准值则执行步骤c2；

b2、检测一次滤饼中氯的含量是否高于或等于氯的标准值；若一次滤饼中的氯的含量高于或等于标准值则执行步骤d1；若一次滤饼中的氯的含量低于标准值则执行步骤d2；

c、滤液处理：

c1、将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后，得到低浓度氯化铵和氯化锌混合液和氯化铵结晶；若低浓度氯化铵和氯化锌混合液中氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将低浓度氯化铵和氯化锌混合液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第一氯化锌结晶和第一低浓度氯化锌液；若低浓度氯化铵和氯化锌混合液中氯化锌的浓度低于氯化锌浓度标准值，则将低浓度氯化铵和氯化锌混合液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液；

c2、再检测滤液中氯化锌的浓度；若滤液中氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第二氯化锌结晶和第二低浓度氯化锌液；

d、一次滤饼处理：

d1、将一次滤饼与返回至含氯的锌物料执行a步骤；

d2、将一次滤饼进行脱氯处理、二次压滤后得到压滤液和滤饼产品。

本发明的含氯的锌物料可以为镀锌烟灰、铁塔厂的镀锌烟灰、炼锌厂的浮渣、或进口的(含氯)氧化矿等等主要杂质成分为氯化锌和氯化铵的物料。

本发明的发明处理方法简述如下：

所述含氯的锌物料优选为锌粉料；将含氯粉状锌物料水洗→压滤，得到滤液和滤饼。当滤液含氯不多时，返回再洗涤，当含氯化铵大于规定值即送人蒸发器脱水得到氯化铵晶体，甩干加工后售出。当洗液含氯化锌大于规定值，亦送蒸发器，结晶加工后、售出。蒸汽冷凝，冷凝水返水洗工序。滤饼含氯如果高于规定值返回再水洗，含氯合格的滤饼进入反应槽，加入碱，清水脱氯，反应结束→压滤，滤液含氯化钠低时，返反应槽，反之→蒸发→甩干，得到工业食盐，售出。滤饼含氯＜0.1％，干燥售出。

本发明中的氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值为工业生产工艺要求的值；一般来说，氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值分别低于相应组分在水中某温度下的溶解度对应的浓度。如氯化铵在20℃水中的溶解度为37.2g/100ml。则实际操作时，氯化铵浓度标准值在20℃时应当低于37.2g/(100+37.2)g。分母未考虑液体中还有氯化锌，而且氯化锌的溶解度非常大。为便于后续结晶过程中，减少蒸发水产生的能耗，则氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值不能低于对应的溶解度对应的浓度太多。

本发明可以实现有效脱氯，使“危废品”变废为宝；无污染，可以建成无污染企业；生产成本低廉；企业人员少，年产10万吨无氯锌灰的工厂只需50名工人。

实施例2

如图1所示的，一种去除含氯的锌物料中氯的方法，包括步骤:

a、将含氯的锌物料经过水洗、一次压滤后，得到滤液和一次滤饼；

b、分别检测滤液中氯化铵的浓度、滤液中氯化锌的浓度和一次滤饼中氯的含量；

b1、检测滤液中氯化铵的浓度；若氯化铵的浓度高于或等于氯化铵浓度标准值则执行步骤c1；若氯化铵的浓度低于氯化铵浓度标准值则执行步骤c2；

b2、检测一次滤饼中氯的含量是否高于或等于氯的标准值；若一次滤饼中的氯的含量高于或等于标准值则执行步骤d1；若一次滤饼中的氯的含量低于标准值则执行步骤d2；

c、滤液处理：

c1、将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后，得到低浓度氯化铵和氯化锌混合液和氯化铵结晶；若低浓度氯化铵和氯化锌混合液中氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将低浓度氯化铵和氯化锌混合液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第一氯化锌结晶和第一低浓度氯化锌液；

c2、再检测滤液中氯化锌的浓度；若氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第二氯化锌结晶和第二低浓度氯化锌液；

d、一次滤饼处理：

d1、将一次滤饼与返回至含氯的锌物料执行a步骤；

d2、将一次滤饼进行脱氯处理、二次压滤后得到压滤液和滤饼产品。

本发明的含氯的锌物料可以为镀锌烟灰、铁塔厂的镀锌烟灰、炼锌厂的浮渣、或进口的(含氯)氧化矿等等主要杂质成分为氯化锌和氯化铵的物料。

本发明的发明处理方法简述如下：

所述含氯的锌物料优选为粉料；将含氯粉状锌物料水洗→压滤，得到滤液和滤饼。当滤液含氯不多时，返回再洗涤，当含氯化铵大于规定值即送人蒸发器脱水得到氯化铵晶体，甩干加工后售出。当洗液含氯化锌大于规定值，亦送蒸发器，结晶加工后、售出。蒸汽冷凝，冷凝水返水洗工序。滤饼含氯如果高于规定值返回再水洗，含氯合格的滤饼进入反应槽，加入碱，清水脱氯，反应结束→压滤，滤液含氯化钠低时，返反应槽，反之→蒸发→甩干，得到工业食盐，售出。滤饼含氯＜0.1％，干燥售出。

本发明中的氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值为工业生产工艺要求的值；一般来说，氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值分别低于相应组分在水中某温度下的溶解度对应的浓度。如氯化铵在20℃水中的溶解度为37.2g/100ml。则实际操作时，氯化铵浓度标准值在20℃时应当低于37.2g/(100+37.2)g。分母未考虑液体中还有氯化锌，而且氯化锌的溶解度非常大。为便于后续结晶过程中，减少蒸发水产生的能耗，则氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值不能低于对应的溶解度对应的浓度太多。

本发明可以实现有效脱氯，使“危废品”变废为宝；无污染，可以建成无污染企业；生产成本低廉；企业人员少，年产10万吨无氯锌灰的工厂只需50名工人。

进一步的，所述步骤d2中脱氯处理的具体步骤为：将一次滤饼与氢氧化钠和补充水混合反应、二次压滤后得到压滤液和滤饼产品；若压滤液中氯化钠的浓度大于或等于氯化钠浓度标准值，则将压滤液经过蒸发、结晶分离后得到氯化钠产品和低浓度氯化钠液；将低浓度氯化钠液返回至补充水中执行步骤d2；若压滤液中氯化钠的浓度小于氯化钠浓度标准值，则将压滤液返回至补充水中执行步骤d2。

进一步的，所述步骤c1中的低浓度氯化铵和氯化锌混合液蒸发浓缩的步骤采用三效蒸发器；三效蒸发器的工作温度为60℃-90℃。

为了更加的节能，减少能量的消耗所述步骤c1中的低浓度氯化铵和氯化锌混合液蒸发浓缩的步骤采用三效蒸发器，优选的，三效蒸发器的工作温度为60℃-90℃。

进一步的，所述步骤c2中蒸发浓缩步骤采用蒸发器进行蒸发浓缩。

实施例3

如图1所示的，一种去除含氯的锌物料中氯的方法，包括步骤:

a、将含氯的锌物料经过水洗、一次压滤后，得到滤液和一次滤饼；

b、分别检测滤液中氯化铵的浓度、滤液中氯化锌的浓度和一次滤饼中氯的含量；

b1、检测滤液中氯化铵的浓度；若氯化铵的浓度高于或等于氯化铵浓度标准值则执行步骤c1；若氯化铵的浓度低于氯化铵浓度标准值则执行步骤c2；

b2、检测一次滤饼中氯的含量是否高于或等于氯的标准值；若一次滤饼中的氯的含量高于或等于标准值则执行步骤d1；若一次滤饼中的氯的含量低于标准值则执行步骤d2；

c、滤液处理：

c1、将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后，得到低浓度氯化铵和氯化锌混合液和氯化铵结晶；若低浓度氯化铵和氯化锌混合液中氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将低浓度氯化铵和氯化锌混合液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第一氯化锌结晶和第一低浓度氯化锌液；

c2、再检测滤液中氯化锌的浓度；若氯化锌的浓度高于或等于氯化锌浓度标准值，则将滤液经过蒸发浓缩、结晶分离后得到第二氯化锌结晶和第二低浓度氯化锌液；

d、一次滤饼处理：

d1、将一次滤饼与返回至含氯的锌物料执行a步骤；

d2、将一次滤饼进行脱氯处理、二次压滤后得到压滤液和滤饼产品。

本发明的含氯的锌物料可以为镀锌烟灰、铁塔厂的镀锌烟灰、炼锌厂的浮渣、或进口的(含氯)氧化矿等等主要杂质成分为氯化锌和氯化铵的物料。

本发明的发明处理方法简述如下：

所述含氯的锌物料优选为粉料；将含氯粉状锌物料水洗→压滤，得到滤液和滤饼。当滤液含氯不多时，返回再洗涤，当含氯化铵大于规定值即送人蒸发器脱水得到氯化铵晶体，甩干加工后售出。当洗液含氯化锌大于规定值，亦送蒸发器，结晶加工后、售出。蒸汽冷凝，冷凝水返水洗工序。滤饼含氯如果高于规定值返回再水洗，含氯合格的滤饼进入反应槽，加入碱，清水脱氯，反应结束→压滤，滤液含氯化钠低时，返反应槽，反之→蒸发→甩干，得到工业食盐，售出。滤饼含氯＜0.1％，干燥售出。

本发明中的氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值为工业生产工艺要求的值；一般来说，氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值分别低于相应组分在水中某温度下的溶解度对应的浓度。如氯化铵在20℃水中的溶解度为37.2g/100ml。则实际操作时，氯化铵浓度标准值在20℃时应当低于37.2g/(100+37.2)g。分母未考虑液体中还有氯化锌，而且氯化锌的溶解度非常大。为便于后续结晶过程中，减少蒸发水产生的能耗，则氯化锌浓度标准值、氯化铵浓度标准值和氯化钠浓度标准值不能低于对应的溶解度对应的浓度太多。

本发明可以实现有效脱氯，使“危废品”变废为宝；无污染，可以建成无污染企业；生产成本低廉；企业人员少，年产10万吨无氯锌灰的工厂只需50名工人。

进一步的，所述步骤d2中脱氯处理的具体步骤为：将一次滤饼与氢氧化钠和补充水混合反应、二次压滤后得到压滤液和滤饼产品；若压滤液中氯化钠的浓度大于或等于氯化钠浓度标准值，则将压滤液经过蒸发、结晶分离后得到氯化钠产品和低浓度氯化钠液；将低浓度氯化钠液返回至补充水中执行步骤d2；若压滤液中氯化钠的浓度小于氯化钠浓度标准值，则将压滤液返回至补充水中执行步骤d2。

进一步的，所述步骤c1中的低浓度氯化铵和氯化锌混合液蒸发浓缩的步骤采用三效蒸发器；三效蒸发器的工作温度为60℃-90℃。

为了更加的节能，减少能量的消耗所述步骤c1中的低浓度氯化铵和氯化锌混合液蒸发浓缩的步骤采用三效蒸发器，优选的，三效蒸发器的工作温度为60℃-90℃。

进一步的，所述步骤c2中蒸发浓缩步骤采用蒸发器进行蒸发浓缩。

进一步的，所述步骤c2中若滤液中氯化锌的浓度低于氯化锌浓度标准值，则将滤液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液的步骤。

进一步的，所述步骤c2还包括将第二低浓度氯化锌液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液的步骤。

进一步的，所述步骤c1还包括将第一低浓度的氯化锌液返回步骤a的水洗步骤作为水洗液的步骤。

进一步的，所述步骤c1还包括将三效蒸发器产生的冷凝水作为水洗液返回步骤a的水洗步骤；所述步骤c2还包括将蒸发器的冷凝水作为水洗液返回步骤a的水洗步骤。

优选地，蒸发器中蒸汽冷凝产生的水也最终混入水洗步骤中用于水洗使用。此时，水洗用水各个结晶步骤返回的水和蒸发器的蒸汽冷凝水混合而成，前者中的低浓度氯化锌液的氯化铵浓度系其在20℃时的饱和浓度37.2g/100ml水(当操作温度是20℃时)，后者为纯水，两者混合后的浓度取决于各自的量多少，但肯定低于37.2g/100ml水。根据原料成分表，假定100g原料中含nh4cl的量为12.59％，如果溶解98％，将使水洗液的nh4cl浓度上升2.47g/100ml水，设水洗液含氯化铵浓度的上限为33g/100ml水，则可水洗7次再蒸发一次(此时水洗液含nh4cl32.29g/100ml水)三效蒸发器的蒸发水量可以优选，这里定为35％，则其再次通过三效蒸发器蒸发水量后nh4cl浓度为49.68g/100ml水，高于20℃时的饱和度37.2g/100ml水，放入结晶池会结晶至该温度时氯化铵的饱和浓度。从而用水洗的方法去除了绝大部分的杂质氯化铵，同时通过多次水洗后进行一次蒸发的操作，节省了蒸发水的能量消耗，同时提高了产品的品质。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。