一种锌冶炼硫酸废液生产硫酸锌工艺的制作方法

本发明属于无机化工技术领域，特别是一种锌冶炼硫酸废液生产硫酸锌工艺。

背景技术：

已知的锌冶炼硫酸废液含有硫酸、盐、重金属和cod对应还原性物质等组分，其中硫酸浓度大约在6-10％。cod就是化学需氧量，是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量，它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。因此，化学需氧量(cod)又往往作为衡量水中还原性物质含量多少的指标。目前锌冶炼硫酸废液的处理工艺大多采用化学中和法：石灰与锌冶矿废硫酸中和形成硫酸钙沉淀，同时需处理去除重金属及cod对应还原性物质，处理后含盐废水排放。目前该工艺存在化学品消耗和处理成本高，含重金属的硫酸钙固废量大，处理后废水含盐量高不能排放等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种锌冶炼硫酸废液生产硫酸锌工艺，其具有固废量大量减少，锌冶炼生产过程中的中间原料氧化锌和生产成本低，废水零排放，产品附加值高，工艺环保绿色等特点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种锌冶炼硫酸废液生产硫酸锌工艺，它包括下列步骤：以含有硫酸、氯化钠、重金属和cod对应还原性物质的锌冶炼硫酸废液为原料，将该原料加入氧化锌冶矿调整ph值至1-1.5，加入硫化碱进行沉淀反应，反应时间0.1-4小时，除去其中重金属离子得到废硫酸废水精制液，废硫酸废水精制液加入氧化锌冶矿调整ph值至3-7，反应得到硫酸锌溶液，将该硫酸锌溶液在40-140℃蒸发分离得到后得到硫酸锌和制锌母液；将该制锌母液在40-140℃蒸发得到杂盐。

进一步的，所述原料中各组分含量为：硫酸60-100g/l、铅离子5-20mg/l、锌离子500-3000mg/l、铜离子0.1-20mg/l、镉离子0.1-5000mg/l、砷离子15-500mg/l、汞离子1.5-600mg/l、nh3-n5-20mg/l、铁离子0-200mg/l、氟离子0-4000mg/l、氯化钠5-10g/l、cod对应还原性物质50-200mg/l。

进一步的，所述废硫酸废水精制液中各组分含量为：硫酸60-100g/l、铅离子5-20mg/l、锌离子500-3000mg/l、铜离子≤5mg/l、镉离子≤5mg/l、砷离子≤5mg/l、汞离子≤5mg/l、cod对应还原性物质50-200mg/l、nh3-n≤5mg/l、铁离子≤5mg/l、氟离子≤5mg/l、氯化钠5-10g/l。

进一步的，所述硫酸锌溶液中各组分含量为：硫酸锌130-165g/l、铅离子5-20mg/l、锌离子500-3000mg/l、铜离子≤5mg/l、镉离子≤5mg/l、砷离子≤5mg/l、汞离子≤5mg/l、cod对应还原性物质50-200mg/l、nh3-n≤5mg/l、铁离子≤5mg/l、氟离子≤5mg/l、氯化钠5-10g/l。

进一步的，所述制锌母液中各组分含量为：硫酸锌50-65g/l、铅离子150-1200mg/l、锌离子1200-24000mg/l、铜离子≤300mg/l、镉离子≤300mg/l、砷离子≤300mg/l、汞离子≤300mg/l、cod对应还原性物质1500-12000mg/l、nh3-n≤300mg/l、铁离子≤300mg/l、氟离子≤300mg/l、氯化钠300-310g/l。

进一步的，所述杂盐中各组分含量为：硫酸锌10-15％、氯化钠80-85％、cod对应还原性物质0.40-3.0％、重金属。

进一步的，所述原料中含有nacl、cod对应还原性物质和或重金属三者中的一种或多种。

本发明的有益效果是：本发明锌冶炼硫酸废液生产硫酸锌工艺，利用锌冶矿废硫酸和锌冶矿中间原料氧化锌为原料转化为硫酸锌溶液，蒸发硫酸锌溶液得到硫酸锌产品，蒸发冷凝水和制锌母液，制锌母液干化为杂盐，其具有固废量大量减少，锌冶炼生产过程中的中间原料氧化锌和生产成本低，废水零排放，产品附加值高，工艺环保绿色等特点。

附图说明

图1是本发明的实施例1工艺示意图。

具体实施方式

以下列举若干具体实施例对本发明进行详细说明，然而其并非对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种锌冶炼硫酸废液生产硫酸锌工艺，它包括下列步骤：以含有硫酸、氯化钠、重金属和cod对应还原性物质的锌冶炼硫酸废液为原料，将该原料加入氧化锌冶矿调整ph值至1-1.5，加入硫化碱进行沉淀反应，反应时间0.1-4小时，除去其中重金属离子得到废硫酸废水精制液，废硫酸废水精制液加入氧化锌冶矿调整ph值至3-7，反应得到硫酸锌溶液，将该硫酸锌溶液在40-140℃蒸发分离得到后得到硫酸锌和制锌母液；将该制锌母液在40-140℃蒸发得到杂盐。

实施例1：取100m³锌冶炼硫酸废液(h2so4100g/l、pb5mg/l、zn600mg/l、cu10mg/l、cd10mg/l、as15mg/l、hg15mg/l、nh3-n15mg/l、fe20mg/l、氟f3000mg/l、nacl5g/l、cod对应还原性物质100mg/l)为原料。将该100m³含盐将该废水加入氧化锌冶矿调整ph值(1)，加入硫化碱(na2s)沉淀反应(反应时间2小时)除去其中重金属离子得到废硫酸废水精制液(h2so4100g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl5g/l、cod对应还原性物质100mg/l)，废硫酸废水精制液加入氧化锌冶矿调整ph值(7)反应得到100m³硫酸锌溶液(znso4165g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl5g/l、cod对应还原性物质100mg/l)，将该100m³硫酸锌溶液蒸发(蒸发温度100℃)分离得到后得到16.39吨硫酸锌(znso4)和1.67m³制锌母液(znso465g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl300g/l、cod对应还原性物质2000mg/l；将该1.67m³制锌母液蒸发(蒸发温度100℃)得到0.71吨杂盐(znso417.71％、nacl81.74％、cod对应还原性物质0.54％、少量重金属等)。

实施例2：取100m³锌冶炼硫酸废液(h2so4100g/l、pb5mg/l、zn600mg/l、cu10mg/l、cd10mg/l、as15mg/l、hg15mg/l、nh3-n15mg/l、fe20mg/l、氟f3000mg/l、nacl10g/l、cod对应还原性物质100mg/l)为原料。将该100m³含盐将该废水加入氧化锌冶矿调整ph值(1.5)，加入硫化碱(na2s)沉淀反应(反应时间2小时)除去其中重金属离子得到废硫酸废水精制液(h2so4100g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl10g/l、cod对应还原性物质100mg/l)，废硫酸废水精制液加入氧化锌冶矿调整ph值(6)反应得到100m³硫酸锌溶液(znso4165g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl5g/l、cod对应还原性物质100mg/l)，将该100m³硫酸锌溶液蒸发(蒸发温度100℃)分离得到后得到16.284吨硫酸锌(znso4)和3.33m³制锌母液(znso465g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl300g/l、cod对应还原性物质2000mg/l；将该3.33m³制锌母液蒸发(蒸发温度100℃)得到1.22吨杂盐(znso417.71％、nacl81.74％、cod对应还原性物质0.54％、少量重金属等)。

实施例3：取100m³锌冶炼硫酸废液(h2so4100g/l、pb5mg/l、zn600mg/l、cu10mg/l、cd10mg/l、as15mg/l、hg15mg/l、nh3-n15mg/l、fe20mg/l、氟f3000mg/l、nacl10g/l、cod对应还原性物质200mg/l)为原料。将该100m³含盐将该废水加入氧化锌冶矿调整ph值(1.5)，加入硫化碱(na2s)沉淀反应(反应时间2小时)除去其中重金属离子得到废硫酸废水精制液(h2so4100g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl10g/l、cod对应还原性物质200mg/l)，废硫酸废水精制液加入氧化锌冶矿调整ph值(6)反应得到100m³硫酸锌溶液(znso4165g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl5g/l、cod对应还原性物质200mg/l)，将该100m³硫酸锌溶液蒸发(蒸发温度100℃)分离得到后得到16.284吨硫酸锌(znso4)和3.33m³制锌母液(znso465g/l、pb微量、zn微量、cu微量、cd微量、as微量、hg微量、nh3-n微量、fe微量、f微量、nacl300g/l、cod对应还原性物质6000mg/l；将该3.33m³制锌母液蒸发(蒸发温度100℃)得到1.22吨杂盐(znso417.52％、nacl80.86％、cod对应还原性物质1.62％、少量重金属等)。

本发明锌冶炼硫酸废液生产硫酸锌工艺，利用锌冶矿废硫酸和锌冶矿中间原料氧化锌为原料转化为硫酸锌溶液、蒸发硫酸锌溶液得到硫酸锌产品、蒸发冷凝水和制锌母液，制锌母液干化为杂盐，其具有固废量大量减少，中间原料氧化锌和生产成本低，废水零排放，产品附加值高，工艺环保绿色特点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。