一种用黄铜炉渣和含锌烟道灰制备碱式氯化铜及碱式氯化锌的工艺的制作方法_2

文档序号:9640708阅读:来源:国知局
>[0013] 发明人发现,对含锌烟道灰进行酸浸处理,控制pH在3~4,可以使烟道灰中的锌 成分较大程度的浸出,而铜以及其他非锌成分尽量绝大部分保留在滤渣中,实现较好的铜 锌分离;该滤渣可以与黄铜炉渣混合,按照黄铜炉渣提取铜成分的处理方法进行处理,获 得铜锌混合液。获得的铜锌混合液,在步骤S22.中所述的反应条件下,即控制反应温度在 60~90°C之间,控制pH在3. 8~5. 0之间,可以保证得到晶型较好的碱式氯化铜晶体,且又能 保证锌基本上不沉淀到碱式氯化铜产品中,实现了铜、锌的有效分离。若步骤S22.中pH大 于5. 0,会有氢氧化铜生成,同时锌也会较多的沉淀;若pH小于3. 8,铜沉淀不完全,且生成 的碱式氯化铜为无定型碱式氯化铜,产品颜色发白,铜含量不达标。
[0014] 发明人还发现,步骤S3.中将除去杂铜后的滤液直接与氢氧化钠溶液或氢氧化钙 溶液反应,由于酸碱性太强,反应体系没有缓冲,反应速度过于迅速,则生成的碱式氯化锌 为非晶型沉淀,颗粒小,难漂洗抽滤;将除去杂铜后的滤液直接与氨水反应,也会存在得到 的碱式氯化锌颗粒过小的问题,因此现有技术中,有通过加入季铵盐类诱导剂以调节碱式 氯化锌的颗粒大小。而本发明中,发明人经过大量创造性实验发现,将除去杂铜后的滤液中 保持氨氮浓度在l〇~40g/L之间,锌与氨氮的质量比大于2. 33,就可以起到缓冲作用,既保 证除去杂铜后的滤液与低浓度的氢氧化钠或氢氧化钙溶液反应不会过于剧烈,得到晶型较 好颗粒较大的晶体,又保证氨氮浓度不会过高而导致锌离子过多的形成锌氨络合离子而溶 于液相中,确保碱式氯化锌的一次产率较高。
[0015] 作为一种优选方案,S22.中所述pH控制在4. 2~4. 5。发明人发现,当S22.中所述 pH小于4. 2时,产品颗粒偏细,反应后母液中铜含量会偏高,导致S32.步骤中需要更多的 锌粉进行除铜。当S22.中所述pH大于4.5时,碱式氯化铜产品中夹杂锌含量则会出现略 高,约在高于0. 05%至不高于0. 1~5%之间。当控制pH在4. 2~4. 5时,S22.母液中铜含量 为l~3g/L,更利于S32中的除铜,同时,获得的碱式氯化铜产品中,夹杂的锌含量能控制在 0. 05%以下。
[0016] 优选地,S32中,置换后的杂铜可以返回到黄铜炉渣酸浸步骤S1.中,重新溶铜除 杂,使铜不流出生产线。
[0017] 优选地,S12.中,过滤步骤获得的滤渣可以进行清洗,清洗后的洗液可以与滤液混 合作为生产碱式氯化铜的铜锌混合酸液。
[0018] 优选地,S22.中,漂洗碱式氯化铜后的洗液可以与该步骤的滤液混合作为生产碱 式氯化锌的铜锌混合酸液。
[0019] 作为一种更优选方案,步骤S11.中所述盐酸浓度为31质量%。
[0020] 作为一种更优选方案,步骤S12.中盐酸溶液与滤渣、黄铜炉渣的固体混合物按照 如下方法混合:盐酸溶液与固体混合物的质量比1:3~5,反应温度低于40°C,搅拌1~2小时。
[0021] 作为一种优选方案,步骤S12.中盐酸溶液加入滤渣、黄铜炉渣的固体混合物后, 还加入氧化剂。加入氧化剂可以更彻底地浸出黄铜炉渣或黄铜炉渣混合物的铜、锌。
[0022] 作为一种更优选方案,步骤S12.中所述氧化剂为双氧水或次氯酸钠。
[0023] 作为一种最优选方案,步骤S1.中所述氧化剂的质量为黄铜炉渣质量的0. 5~1倍。 氧化剂在这个范围,可以将铜更彻底的氧化浸出。
[0024] 优选地,S21.中,可以是采用不含铜的普通碱液或者是含铜氨蚀刻废液对步骤 S1.得到的铜锌混合酸液的pH值进行调节。
[0025] 作为一种优选方案,S22.中所述含氨碱液为除杂后含铜氨蚀刻废液或质量分数为 4~5%的氨水。
[0026] 作为一种优选方案,步骤S22.中所述pH控制在4. 2~4. 5。
[0027] 作为一种优选方案,S22.中将步骤S21.得到的除杂后的铜锌混合液与碱液反应 的时间控制在1~4小时。
[0028] 作为一种优选方案,S32.中所述锌粉的加入量为铜离子含量的2~3倍。
[0029] 作为一种优选方案,S32.中所述锌与氨氮的质量比优选为2. 33~20。
[0030] 作为一种更优选方案,S32.中所述锌与氨氮的质量比优选为2. 33~12. 3。
[0031] 所述强碱液是指,该碱溶于水后能发生完全电离。作为一种优选方案,S3.中所述 强碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。
[0032] 作为一种优选方案,S32.中所述滤液与强碱液反应温度控制在40~80°C,pH控制 在6~8,反应时间控制在1~4小时。
[0033] 作为一种优选方案,S31中,含锌酸液与含锌母液的混合比例为质量比1~3:1。含 锌母液中含有较大量的氨氮,按这一比例混合,能充分利用其所含氨氮,达到S32.所需求 的氨氮在l〇~40g/L的浓度,无需额外添加氨水对氨氮进行调节。
[0034] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果: 本发明通过对工艺的选择,实现了同时对黄铜炉渣、含锌烟道灰里的铜元素和锌元素 同时进行有效回收,与现有的单独处理黄铜炉渣和含锌烟道灰的技术相比,大大提高了资 源的利用度,且整个工艺制备出的碱式氯化铜以及碱式氯化锌符合饲料级标准,同时,整套 工艺仅产生一种生产废水,减轻了后续废水处理成本,符合循环经济以及资源综合利用的 原则。
[0035] 具体的实施方式 以下结合实施例来进一步解释本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除 非特别说明,本发明实施例采用的原料试剂为常规市购的原料试剂。
[0036] 以下实施例所采用的黄铜炉渣和含锌烟道灰的组分含量如下: 某冶炼厂提供的黄铜炉渣:
某冶炼厂提供的含锌烟道灰:
实施例1: S1L 1000g含锌55%、含铜2%的含锌烟道灰,加入3600mL15%盐酸将pH调至3. 0,反应1 小时,抽滤后得到滤渣505g、含锌酸液3400mL,含锌173. 5g/L,含铜2. 3g/L,含铅0. 032g/ L,含镉 0. 053g/L。
[0037] S12.将上述滤渣与505g含铜28. 36%、含锌39. 55%的黄铜炉渣混合,再加入 1600mL31%盐酸,在循环冷却水保持反应温度低于40°C的条件下搅拌1小时,缓慢加入 250mL双氧水,保持反应温度低于40°C。抽滤并漂洗滤渣,得到的滤液和洗水混合,为铜锌 混合酸液约2500mL,含铜60. 8g/L,含锌80g/L。
[0038] S21.将铜锌混合酸液用含铜90g/L的氨蚀刻废液1840mL将pH调至1,再加入适 量的除杂剂,反应20分钟,除去铅、砷、铬、汞等有毒金属,得到除杂后铜、锌混合液4330mL, 含铜 73.33g/L,含锌 46. 18g/L; S22.将除杂后的铜、锌混合液与除杂后含铜90g/L的氨蚀刻废液840mL反应,温度控制 在60°C,pH控制在3. 8,反应时间控制在1小时,漂洗抽滤固体后烘干,得到碱式氯化铜产 品651. 8g,铜回收率达96. 99% ;滤液与洗水混合,为含锌母液,约5000mL,含铜2. 36g/L,含 锌 39.9g/L,氨氮 60g/L。
[0039] S31.将3400mLSl 1所得含锌酸液和3400mLS22所得含锌母液混合,加入 34mL27. 5%双氧水除铁,固液分离,收集滤液; S32.往S31所得滤液中加入35. 6g置换锌粉,搅拌30分钟;固液分
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1