氢氧化银用于锌电解溶液中脱除氯的工艺

摘要

一种氢氧化银用于锌电解溶液中脱除氯的工艺，以氧化锌为原料产出含氯高于200毫克/升的硫酸锌浸出液，加氢氧化银于该浸出液中，搅拌30分钟，氢氧化银的加入量以溶液中氯含量脱除至50～200毫克/升为准，检测合格后将溶液过滤，滤液即可电解生产电积锌产品，滤渣为氯化银，氯化银用常规的方法处理得到氢氧化银再加入本工艺中循环使用，在循环使用中适时加银补充氢氧化银的损耗。

说明书

技术领域

本发明涉及湿法炼锌中电解液的净化技术，尤其是一种氢氧化银用于锌电解溶液中脱除氯的工艺。

背景技术

目前，我国75％以上的锌是采用湿法炼锌工艺生产出来的，在湿法炼锌过程中，硫酸锌浸出液的净化是至关重要的，浸出液中的铜、镉、钴、镍、氟、氯等有害杂质必须净化至允许含量之下，这样电积锌过程才能顺利进行，且电积锌片产品才会合格。

硫酸锌浸出液中氯的含量超过200毫克/升以后对电解过程，表现为阳极板溶解的“烧板”现象，电效下降，电锌产品杂质铅的升高，贵重的阳极板损害严重，设备腐蚀，这些影响随氯含量的增加而加剧，进而会导致整个电解过程瘫痪。申请单位有一个5000吨电锌厂前期就因为电解液中氯离子浓度高达2000毫克/升而被迫停产两年之久。

硫酸锌浸出液中的氯来自浸出所用的原料。用焙烧锌精矿则不含或很少含氯，电解液的净化可取消除氯工序；如果用氧化锌粉为原料炼锌生产的硫酸锌浸出液则含有相当数量的氯，则必须要有除氯的措施。另外，从焙烧锌精矿和氧化锌粉中锌的计价来看，按金属吨的价格计算，用焙烧锌精矿为原料要比氧化锌粉高约5000元/吨，按现在市场计算用焙烧锌精矿生产电锌，利润很小甚至无利可图。因此，要提升氧化锌粉中的锌的价值就必须脱除其电解液中含的氯，研究电解液中脱氯的工艺就具有十分重要的经济意义。

当前实际生产中使用的锌电解液脱氯工艺情况分析如下：

一、对含氯的氧化锌原料在浸出前高温焙烧脱氯处理，将氯在氧化锌粉浸出前脱除，常见的实际生产上采用过的有多膛炉焙烧和回转窑焙烧脱氯装置及工艺，它的原理是高温焙烧把氯从烟气中带出而排除之，根据现有的资料报道各地用的效果参差不齐，且需要清洁的价格高的燃料煤气或天燃气加热，运行成本高设备投资很大，烟气还会带走部分锌而造成氧化锌原料利用率降低。

二、浸出电解液中脱除氯的工艺

1、离子交换法：它的原理是用离子交换树脂吸附除去电解液中的氯，但除氯效率不高运行成本高，实际生产中采用较少。

2、铜渣除氯法：它的原理是基于加铜及铜离子与电解液中的氯离子相互作用，形成难溶的氯化亚铜沉淀，但该方法的除氯效率不高，工艺条件难于掌握，生产成本高，实际生产中采用较少。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提出一种氢氧化银用于锌电解溶液中脱除氯的工艺，该工艺的原理是基于溶液中的氯离子和氢氧化银中的银离子结合生成难溶的氯化银沉淀，反应式为：AgOH+Cl^-＝AgCl↓+OH^-。

从上式说明，溶液中的氯离子被除去，氢氧化银作为溶液中氯的脱除剂，而氯化银经过处理重新变成氢氧化银再拿去沉淀脱除溶液中的氯离子，这就相当于工艺中银被反复循环使用，但要定时补充它的损耗。

本发明的工艺步骤为：以氧化锌为原料产出含氯高于200毫克/升的硫酸锌浸出液，加氢氧化银于该浸出液中，搅拌30分钟，氢氧化银的加入量以溶液中氯浓度至50～200毫克/升为准，检测合格后将溶液过滤，滤液即可电解生产电积锌产品，滤渣为氯化银，过滤所得滤渣氯化银用常规的方法处理得到氢氧化银再加入工艺中循环使用，在循环使用中适时加银补充氢氧化银的损耗。

本发明的工艺经检索资料表明：用氢氧化银作为锌电解溶液中的脱除氯剂，这在国内外均属于首创。该工艺的另一大特点，是它巧妙地科学地把贱金属的工艺和贵金属的工艺结合，产生了意想不到的技术效果和经济效果，在生产中得到很大的经济效益。本发明中氢氧化银除氯的效果可以说是100％，就是说加入多少氢氧化银就可以除去相应数量的氯。在工艺中控制溶液中氯有一定的剩余量：50～200毫克/升，是从经济角度考虑充分利用氢氧化银的除氯效果和避免太多的氢氧化银使生产成本增高。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程示意。

具体实施方式：

含有氯离子的硫酸锌浸出液经过常规的三段锌粉法净化合格后，放入脱氯车间的50m³搅拌槽中，分析溶液的氯含量，按反应式AgOH+Cl^-＝AgCl↓+OH^-计算加入一定数量的氢氧化银，搅拌30分钟后取样分析溶液中剩余氯含量，控制溶液剩余氯含量在50～200毫克/升合格后将溶液用25m²的压滤机过滤，溶液送电解车间电积锌。压滤机过滤所得氯化银渣用成熟的常规的方法，即：铁粉置换得到银粉，银粉再加硝酸得到硝酸银，硝酸银加氢氧化钠得到氢氧化银，这样氢氧化银在本工艺过程中达到了循环使用的效果，但工艺操作中要定时加银以补充它的损耗。申请人的5000吨电锌厂每天、每班、每槽的电解液都按上述工艺进行脱氯处理，取部分结果如下表所示：

  槽号硫酸锌浸出液(m³)    氢氧化银    (kg)脱氯前溶液中氯含量(毫克/升)脱氯后溶液中氯含量(毫克/升)    1    40    42    450    150    2    35    29    410    170    3    30    36    510    160    4    40    39    420    140    5    35    33    380    110    6    35    32    400    130    7    35    31    390    140    8    35    40    510    180    9    30    33    370    50    10    35    35    380    100    11    35    36    460    160    12    30    30    430    140    13    35    32    410    150    14    40    32    430    200    15    35    32    440    170    16    35    38    480    170    17    40    42    440    140    18    35    37    460    160    19    35    35    420    140    20    30    38    540    170

上表中的数据仅是实际生产中成百上千数据中的一部分，因为每一槽溶液都要作分析测试，脱氯合格的溶液才能进入下一个工序电解，若不合格则要返工。这些数据表明理论计算的氢氧化银的投入量与实际检测的电解液脱除氯量相当吻合，工艺操作简单，除氯的效果理想。需要强调的是含氯量如超过表1中列举的含量时也可以按本工艺进行除氯作业，仅需按反应式计算增加氢氧化银的用量即可。从反应式也说明，想除多少氯就可以除去多少氯，要把溶液中的氯一次性除完也是可以的，之所以要有意识的剩余一些，控制在200毫克/升以下，是考虑到实际生产操作中最大限度利用氢氧化银的脱氯效果，避免加入氢氧化银过量时银的流失，方便工艺操作，再则200毫克/升以下含氯量时电解已能正常进行。