專利名稱：一種多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)及方法，應(yīng)用于電 解金屬鋅行業(yè)從鋅礦石中提取回收鋅以及濕法冶金等相關(guān)行業(yè)。
背景技術(shù)：
鋅是重要的有色金屬原材料，廣泛應(yīng)用于鍍鋅、銅合金和電池等的生產(chǎn)。鋅的生產(chǎn) 以濕法電解為主，主要采用對(duì)鋅精礦或焙燒后產(chǎn)生的鋅焙砂進(jìn)行酸性浸取、浸取液凈化和 電沉積的生產(chǎn)工藝。其中酸性浸取有一段酸浸、二段酸浸和三段酸浸等工藝，但大多采用二 段酸浸工藝。使用的鋅礦石主要為硫化鋅礦，因直接浸取較困難，一般需經(jīng)焙燒后使用(以ZnO 為主)。當(dāng)?shù)V石中鐵含量較高時(shí)，在高溫焙燒過程中易產(chǎn)生較高含量的鐵酸鋅，有的甚至采 用高溫和高酸的多段浸取才能達(dá)到較好的浸取效果。另外浸出后的鋅棄渣中殘留較高含量的水溶鋅(約3.5^-61%^/^以計(jì))，目 前該行業(yè)普遍采用鋅渣多次化漿稀釋洗滌的方式，一般需要洗滌多次，工藝步驟多，投入較 大，且很容易因洗滌用水過多而導(dǎo)致工藝水膨脹或因用水量太少而導(dǎo)致洗滌效果不顯著。 對(duì)于某些分離工藝和設(shè)備，還易產(chǎn)生大量設(shè)備洗滌廢水污染環(huán)境。電解鋅浸取過程和浸取效率，事關(guān)整個(gè)電解鋅行業(yè)的綜合能耗和環(huán)境污染。國(guó)內(nèi) 外許多企業(yè)和研究單位進(jìn)行了大量的研究，發(fā)明了許多專利技術(shù)，許多工藝也已經(jīng)應(yīng)用于 實(shí)際生產(chǎn)中，但總體上講，鋅焙砂的高效酸性浸取和水溶鋅殘留的高效洗滌仍未得到很好 解決，存在工藝復(fù)雜，設(shè)備多和洗滌效果不佳乃至系統(tǒng)工藝水膨脹的問題。由此，簡(jiǎn)化電解鋅浸取過程，提高浸取回收率，減少鋅渣中水溶鋅殘留成為關(guān)系電 解鋅行業(yè)清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵問題，也是本技術(shù)領(lǐng)域急需解決的核心問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)電解鋅企業(yè)的實(shí)際用水情況，在確保整個(gè)工藝系統(tǒng)用水不膨脹的前提下，為 了減少電解鋅浸取過程中多次固液分離及其所需的大量能耗和水環(huán)境污染問題，提高浸取 過程的效率，節(jié)約投資，降低能耗，減少鋅棄渣中鋅的殘留，本發(fā)明提供了一種多段酸浸、多 級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)，將電解鋅浸取工藝中的多段酸浸、多級(jí)洗滌和多次固液 分離整合在隔膜壓濾機(jī)中分步連續(xù)完成，從而達(dá)到簡(jiǎn)化電解鋅浸取過程，提高浸取回收率， 減少鋅渣中鋅殘留的目的。本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗 滌和壓濾一體化的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)，包括隔膜壓濾機(jī)3，該隔膜壓 濾機(jī)3的進(jìn)料口端連接入料池1，該入料池1與隔膜壓濾機(jī)3之間設(shè)有泵2，該泵2與入料 池1、隔膜壓濾機(jī)3之間分別設(shè)有控制閥21、10 ；隔膜壓濾機(jī)3的出料口端分別連接有濾液 池8和收集液池9，隔膜壓濾機(jī)3與濾液池8、收集液池9之間分別設(shè)有控制閥20、19 ；隔膜壓濾機(jī)3的進(jìn)料口端與出料口端之間還并列連接有廢電積液循環(huán)池4、廢電積液循環(huán)池5、 循環(huán)洗滌水池6、洗滌清水池7，所述廢電積液循環(huán)池4、廢電積液循環(huán)池5、循環(huán)洗滌水池6、 洗滌清水池7與隔膜壓濾機(jī)3的進(jìn)料口端之間分別設(shè)有控制閥12、13、14、18、泵22及控制 閥11 ；廢電積液循環(huán)池4、廢電積液循環(huán)池5、循環(huán)洗滌水池6與隔膜壓濾機(jī)3的出料口端 之間分別設(shè)有控制閥15、16、17。為了提高上述系統(tǒng)的洗滌效果、降低洗滌水用量，可根據(jù)需要增加循環(huán)洗滌水池 的個(gè)數(shù)，每增加一個(gè)循環(huán)洗滌水池，即增加一道循環(huán)洗滌的工序，根據(jù)循環(huán)洗滌水池的個(gè)數(shù) 可以利用上述系統(tǒng)對(duì)鋅棄渣進(jìn)行二級(jí)逆流洗滌、三級(jí)逆流洗滌、甚至是多級(jí)逆流洗滌。所述隔膜壓濾機(jī)為帶有洗滌功能的隔膜壓濾機(jī)，該隔膜壓濾機(jī)除了有物料液的入 料孔外，還有專門的洗滌入水口、洗滌出水口，以及帶洗滌功能的濾板，包括隔膜濾板和廂 式濾板。上述系統(tǒng)也可應(yīng)用于濕法冶金中的電解錳、電解銅、電解鉛等其它行業(yè)棄渣的酸 浸和/或洗滌。以鋅焙砂為例，利用上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化 的方法包括以下步驟1)開啟控制閥10、20、21及泵2，將入料池1中的鋅焙砂一段酸性浸出液直接注入 隔膜壓濾機(jī)3中，壓濾液流入濾液池8，當(dāng)濾渣充滿整個(gè)隔膜壓濾機(jī)3的濾板腔室時(shí)，關(guān)閉泵 2及控制閥10、20、21 ；2)開啟控制閥11、12、15及泵22，將30 90°C的廢電積液由廢電積液循環(huán)池4注 入隔膜壓濾機(jī)3中，利用廢電積液中的酸對(duì)濾渣進(jìn)行二段循環(huán)酸浸洗滌，將洗滌壓力控制 在0. 1-0. 6Mpa，廢電積液洗出水流入廢電積液循環(huán)池4 ；如此循環(huán)5-600分鐘后，關(guān)閉控制 閥 12、15 ；3)開啟控制閥13、16，將90 120°C的廢電積液由廢電積液循環(huán)池5注入隔膜壓 濾機(jī)3中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行三段循環(huán)酸浸洗滌，廢電積液洗出水流入廢電 積液循環(huán)池5 ；如此循環(huán)5-600分鐘后，關(guān)閉控制閥13、16 ；4)開啟控制閥14、17，將10 100°C的含鋅洗滌水由循環(huán)洗滌水池6注入隔膜壓 濾機(jī)3中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，使洗出水流入循環(huán)水池6 ；如此洗滌5_60分鐘后， 關(guān)控制閥14 ；5)開啟控制閥18，將10 100°C的洗滌清水由洗滌清水池7注入隔膜壓濾機(jī)3中， 保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行一次性清水洗滌，使洗出水流向循環(huán)洗滌水池6 ;5-60分 鐘后，關(guān)閉泵22及控制閥11、17和18 ；6)開啟控制閥19，對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅進(jìn)行壓濾，關(guān)閉控制閥19，運(yùn)行完畢。根據(jù)所處理的鋅焙砂酸性浸出液的實(shí)際需要，可以將上述實(shí)現(xiàn)多段酸浸、多級(jí)逆 流洗滌和壓濾一體化方法進(jìn)行簡(jiǎn)化。一種簡(jiǎn)化的技術(shù)方案是只進(jìn)行90 120°C的廢電積液的二段循環(huán)酸浸洗滌或一 次性酸浸洗滌，再對(duì)鋅渣中的水溶鋅進(jìn)行多級(jí)逆流水洗，具體步驟如下1)開啟控制閥10、20、21及泵2，將入料池1中的鋅焙砂一段酸性浸出液直接注入 隔膜壓濾機(jī)3中，壓濾液流入濾液池8，當(dāng)濾渣充滿整個(gè)隔膜壓濾機(jī)3的濾板腔室時(shí)，關(guān)閉泵 2及控制閥10、20、21 ；
2)開啟控制閥11、13和控制閥16或控制閥19，開啟泵22，將90 120°C的廢電 積液由廢電積液循環(huán)池5注入隔膜壓濾機(jī)3中，利用廢電積液中的酸對(duì)濾渣進(jìn)行二段酸浸 洗滌，將洗滌壓力控制在0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行循環(huán)酸浸洗滌或一次性酸浸洗滌，廢電積液洗出 水流入廢電積液循環(huán)池5或收集液池9 ；5 600分鐘后，關(guān)閉控制閥13和控制閥16或控 制閥19 ；3)開啟控制閥14、17，將10 100°C的含鋅洗滌水由循環(huán)洗滌水池6注入隔膜壓 濾機(jī)3中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，使洗出水流入循環(huán)水池6 ；如此洗滌5_60分鐘后， 關(guān)控制閥14 ；4)開啟控制閥18，將10 100°C的洗滌清水由洗滌清水池7注入隔膜壓濾機(jī)3中， 保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行一次性清水洗滌，使洗出水流向循環(huán)洗滌水池6 ;5-60分 鐘后，關(guān)閉泵22及控制閥11、17和18 ；5)開啟控制閥19，對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅進(jìn)行壓濾，關(guān)閉控制閥19，運(yùn)行完畢。另一種簡(jiǎn)化的技術(shù)方案是只對(duì)鋅渣中水溶鋅進(jìn)行多級(jí)逆流洗滌，具體步驟如下1)開啟控制閥10、20、21及泵2，將入料池1中的鋅焙砂一段酸性浸出液、二段酸 性浸出液或三段酸性浸出液直接注入隔膜壓濾機(jī)3中，壓濾液流入濾液池8，當(dāng)濾渣充滿整 個(gè)隔膜壓濾機(jī)3的濾板腔室時(shí)，關(guān)閉泵2，關(guān)閉控制閥10、20、21 ；2)開啟控制閥14、17，將10 100°C的含鋅洗滌水由循環(huán)洗滌水池6注入隔膜壓 濾機(jī)3中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，使洗出水流入循環(huán)水池6 ；如此洗滌5_60分鐘后， 關(guān)控制閥14 ；3)開啟控制閥18，將10 100°C的洗滌清水由洗滌清水池7注入隔膜壓濾機(jī)3中， 保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行一次性清水洗滌，使洗出水流向循環(huán)洗滌水池6 ;5-60分 鐘后，關(guān)閉泵22及控制閥11、17和18 ；4)開啟控制閥19，對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅進(jìn)行壓濾，關(guān)閉控制閥19，運(yùn)行完畢。在隔膜壓濾機(jī)中，利用廢電積液中的酸對(duì)一段酸浸后殘留的鋅礦石、二段酸浸后 殘留的鋅礦石或三段酸浸后殘留的鋅礦石進(jìn)行多段酸浸和多級(jí)逆流洗滌，可以減少頻繁的 固液分離，且易于通過洗滌液及其洗滌液的不同組合(溫度/或濃度)，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾渣的多段 酸浸和多級(jí)逆流洗滌；在酸浸過程中還可以維持較高的反應(yīng)酸度和反應(yīng)溫度，從而提高反 應(yīng)的浸取效率和鋅的浸取回收率，減少鋅棄渣中鋅的殘留；在一次性洗滌中，洗滌液如酸性 廢電積液、低濃度含鋅溶液或清水等不進(jìn)行循環(huán)使用；而在循環(huán)洗滌過程中，洗滌液如廢電 積液、低濃度含鋅溶液或清水等均可以循環(huán)使用。本發(fā)明中所述的鋅焙砂一段酸性浸出液為電解金屬鋅行業(yè)浸出工藝中鋅焙砂用 廢電積液浸出產(chǎn)生的浸出混合液，一般為酸性浸出液，也可應(yīng)用中性浸出液，其基本組成包 括水溶鋅(以硫酸鋅為主)、酸浸后殘留的鋅礦粉等，其中水溶鋅含量為0 200g/l (以Zn2+ 計(jì))，酸浸后殘留的鋅礦粉中鋅的含量為0 50% (以Si計(jì))。所述鋅焙砂二段酸性浸出液為電解金屬鋅行業(yè)浸出工藝中一段酸性浸出液經(jīng)固 液分離后，其中固體部分加入廢電積液經(jīng)第二次酸浸產(chǎn)生的浸出混合液，一般為酸性浸出 液，也可為中性浸出液，其基本組成包括水溶鋅(以硫酸鋅為主)、酸浸后殘留的鋅礦粉等， 其中水溶鋅含量為0 200g/l (以Si2+計(jì))，酸浸后殘留的鋅礦粉中鋅的含量為0 50% (以Si計(jì))。
所述鋅焙砂三段酸性浸出液為電解金屬鋅行業(yè)浸出工藝中二段酸性浸出液經(jīng)固 液分離后，其中固體部分加入廢電積液經(jīng)第三次酸浸產(chǎn)生的浸出混合液，一般為酸性浸出 液，也可為中性浸出液，其基本組成包括水溶鋅(以硫酸鋅為主)、酸浸后殘留的鋅礦粉等， 其中水溶鋅含量為0 200g/l (以Si2+計(jì))，酸浸后殘留的鋅礦粉中鋅的含量為0 50% (以Si計(jì))。所述的廢電積液循環(huán)池中貯存的廢電積液為電解金屬鋅行業(yè)電解產(chǎn)生的電解廢 液，一般含鋅濃度為20 60g/L、硫酸濃度為80 160g/L。所述循環(huán)洗滌水池中貯存的低濃度含鋅洗滌水中鋅的濃度小于80g/L。所述廢電積液中還可添加酸以增加浸出效果，如添加硫酸，每升廢電積液中所添 加濃硫酸(98% )的量小于500g。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明能將電解鋅行業(yè)原有固液分離工藝產(chǎn)生的鋅棄渣中水溶鋅含量(以Si 計(jì))從3. 5% 6.0%降低至0.5%以下，通過降低鋅渣中的鋅等有害物質(zhì)的殘留，大幅度降 低了鋅棄渣填埋的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。2、本發(fā)明還能將電解鋅浸取工藝中的多段酸浸、多級(jí)洗滌和多次固液分離整合在 隔膜壓濾機(jī)中分步連續(xù)完成，減少了固液分離的次數(shù)，并且利用隔膜壓濾機(jī)的特點(diǎn)，易于通 過洗滌液及其洗滌液的不同組合(溫度/或濃度)，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾渣的多段酸浸和多級(jí)逆流洗 滌；在洗滌過程中還可以維持較高的反應(yīng)酸度和反應(yīng)溫度，從而提高反應(yīng)的浸取效率和鋅 的浸取回收率，鋅焙砂浸出液回收率可達(dá)97%以上。3、本發(fā)明大幅度簡(jiǎn)化了電解鋅生產(chǎn)加工的步驟，減少了土建設(shè)備投入、操作工序 及相應(yīng)的物耗和能耗，避免了相關(guān)加工環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的環(huán)境污染，充分實(shí)現(xiàn)了污染源頭控 制的清潔生產(chǎn)理念和提高資源利用率的目的。下面通過附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保 護(hù)范圍的限制。


圖1為本發(fā)明一體化系統(tǒng)的工藝流程示意圖。圖2為本發(fā)明的一種簡(jiǎn)化方案的工藝流程示意圖。圖3為本發(fā)明另一種簡(jiǎn)化方案的工藝流程示意圖。圖4為本發(fā)明又一種簡(jiǎn)化方案的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明一體化系統(tǒng)的工藝流程示意圖。該系統(tǒng)包括隔膜壓濾機(jī)3，隔膜壓濾 機(jī)3的進(jìn)料口端連接有入料池1，入料池1與隔膜壓濾機(jī)3之間設(shè)有泵2，該泵2與入料池 1之間設(shè)有控制閥21，與隔膜壓濾機(jī)3之間設(shè)有控制閥10 ；隔膜壓濾機(jī)3的出料口端分別 連接有濾液池8和收集液池9，隔膜壓濾機(jī)3與濾液池8之間設(shè)有控制閥20，與收集液池9 之間設(shè)有控制閥19 ；隔膜壓濾機(jī)3的進(jìn)料口端與出料口端之間還并列連接有廢電積液循環(huán) 池4、廢電積液循環(huán)池5、循環(huán)洗滌水池6及洗滌清水池7，其中廢電積液循環(huán)池4、廢電積液 循環(huán)池5、循環(huán)洗滌水池6、洗滌清水池7與隔膜壓濾機(jī)3的進(jìn)料口端之間分別設(shè)有控制閥12、13、14、18，并設(shè)有泵22及控制閥11 ；廢電積液循環(huán)池4、廢電積液循環(huán)池5、循環(huán)洗滌水 池6與隔膜壓濾機(jī)3的出料口端之間分別設(shè)有控制閥15、16、17。其中，入料池1根據(jù)需要可用來盛裝鋅焙砂一段酸性浸出液、二段酸性浸出液或 三段酸性浸出液，廢電積液循環(huán)池4中裝有30 90°C的廢電積液，廢電積液循環(huán)池5中裝 有90 120°C的廢電積液，循環(huán)洗滌水池6中裝有10 100°C的低濃度含鋅洗滌水，洗滌 清水池7中裝有10 100°C的洗滌清水。實(shí)施例1作為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，利用本發(fā)明的一體化系統(tǒng)對(duì)鋅焙砂進(jìn)行多段酸 浸、多級(jí)逆流洗滌、壓濾一體化處理，本實(shí)施例所使用的鋅焙砂一段酸性浸出液中水溶鋅的 含量為127g/l (以Zn2+計(jì))，酸浸后殘留的鋅渣濾餅中未溶鋅含量為16%，水溶鋅含量為 5% (以Si計(jì))。如圖1所示，具體實(shí)施步驟如下1)開啟控制閥10、20、21及泵2，將入料池1中的鋅焙砂一段酸性浸出液直接注入 隔膜壓濾機(jī)3中，壓濾液流入濾液池8，當(dāng)濾渣充滿整個(gè)隔膜壓濾機(jī)3的濾板腔室時(shí)，關(guān)閉泵 2及控制閥10、20、21 ；2)開啟控制閥11、12、15及泵22，將75_80°C的廢電積液由廢電積液循環(huán)池4注入 隔膜壓濾機(jī)3中，該廢電積液中的含鋅濃度為54. ^g/L、硫酸濃度為140. 77g/L，將洗滌壓 力控制在0. 25 0. 30Mpa，進(jìn)行二段酸浸和循環(huán)洗滌，廢電積液洗出水流入廢電積液循環(huán) 池4 ；循環(huán)98分鐘后，關(guān)閉控制閥12、15 ；3)開啟控制閥13、16，將95_97°C的廢電積液由廢電積液循環(huán)池5注入隔膜壓濾 機(jī)3中，該廢電積液中的含鋅濃度為43. 08g/L、硫酸濃度為120. 99g/L，保持洗滌壓力為 0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行三段酸浸和循環(huán)洗滌，廢電積液洗出水流入廢電積液循環(huán)池5 ；循環(huán)68分 鐘后，關(guān)閉控制閥13、16;4)開啟控制閥14、17，將的含鋅洗滌水由循環(huán)洗滌水池6注入隔膜壓濾機(jī)3 中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行循環(huán)洗滌，使洗出水流入循環(huán)洗滌水池6 ；連續(xù)洗滌 26分鐘后，關(guān)控制閥14;5)開控制閥18，將的洗滌清水由洗滌清水池7注入隔膜壓濾機(jī)3中，保持洗 滌壓力為0. 1-0. 6Mpa,進(jìn)行一次性清水洗滌，使洗出水流入循環(huán)洗滌水池6，洗滌6分鐘后， 關(guān)閉泵22及控制閥11、17和18 ；6)開控制閥19，對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅進(jìn)行壓濾，關(guān)閉控制閥19，運(yùn)行完畢。對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅采樣分析其中殘留的鋅的含量，進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)，測(cè)定結(jié) 果如表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括隔膜壓 濾機(jī)(3)，該隔膜壓濾機(jī)C3)的進(jìn)料口端連接有入料池(1)，該入料池(1)與隔膜壓濾機(jī)(3) 之間設(shè)有泵O)，該泵⑵與入料池(1)、隔膜壓濾機(jī)⑶之間分別設(shè)有控制閥Ol、10)；隔 膜壓濾機(jī)(3)的出料口端分別連接有濾液池(8)和收集液池(9)，隔膜壓濾機(jī)C3)與濾液 池(8)、收集液池(9)之間分別設(shè)有控制閥O0、19)；隔膜壓濾機(jī)(3)的進(jìn)料口端與出料口 端之間還并列連接有廢電積液循環(huán)池G)、廢電積液循環(huán)池(5)、循環(huán)洗滌水池(6)、洗滌清 水池(7)，所述廢電積液循環(huán)池G)、廢電積液循環(huán)池(5)、循環(huán)洗滌水池(6)、洗滌清水池 (7)與隔膜壓濾機(jī)(3)的進(jìn)料口端之間分別設(shè)有控制閥(12、13、14、18)、泵Q2)及控制閥 (11)；廢電積液循環(huán)池G)、廢電積液循環(huán)池(5)、循環(huán)洗滌水池(6)與隔膜壓濾機(jī)C3)的出 料口端之間分別設(shè)有控制閥(15、16、17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)，其特征在于， 所述隔膜壓濾機(jī)(3)的進(jìn)料口端與出料口端之間并列連接的循環(huán)洗滌水池的數(shù)量為兩個(gè) 或兩個(gè)以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)，其特征在于， 所述隔膜壓濾機(jī)為帶有洗滌功能的隔膜壓濾機(jī)。
4.一種利用權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化 的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)開啟控制閥10、20、21及泵2，將入料池1中的鋅礦石一段酸性浸出液直接注入隔膜 壓濾機(jī)3中，壓濾液流入濾液池8，當(dāng)濾渣充滿整個(gè)隔膜壓濾機(jī)3的濾板腔室時(shí)，關(guān)閉泵2及 控制閥10、20、21 ；2)開啟控制閥11、12、15及泵22，將30 90°C的廢電積液由廢電積液循環(huán)池4注入 隔膜壓濾機(jī)3中，利用廢電積液中的酸對(duì)濾渣進(jìn)行二段循環(huán)酸浸洗滌，將洗滌壓力控制在 0. 1-0. 6Mpa，廢電積液洗出水流入廢電積液循環(huán)池4 ；如此循環(huán)5-600分鐘后，關(guān)閉控制閥 12,15 ；3)開啟控制閥13、16，將90 120°C的廢電積液由廢電積液循環(huán)池5注入隔膜壓濾機(jī) 3中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行三段循環(huán)酸浸洗滌，廢電積液洗出水流入廢電積液 循環(huán)池5 ；如此循環(huán)5-600分鐘后，關(guān)閉控制閥13、16 ；4)開啟控制閥14、17，將10 100°C的含鋅洗滌水由循環(huán)洗滌水池6注入隔膜壓濾機(jī) 3中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行循環(huán)性洗滌，使洗出水流入循環(huán)洗滌水池6 ；如此洗 滌1-60分鐘后，關(guān)控制閥14;5)開啟控制閥18，將10 100°C的洗滌清水由洗滌清水池7注入隔膜壓濾機(jī)3中，保 持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行一次性清水洗滌，使洗出水流入循環(huán)洗滌水池6 ； 1-60分鐘 后，關(guān)閉泵22及控制閥11、17和18 ；6)開啟控制閥19，對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅進(jìn)行壓濾，關(guān)閉控制閥19，運(yùn)行完畢。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化 的方法，其特征在于，該方法包括以下簡(jiǎn)化步驟1)開啟控制閥10、20、21及泵2，將入料池1中的鋅礦石一段酸性浸出液直接注入隔膜 壓濾機(jī)3中，壓濾液流入濾液池8，當(dāng)濾渣充滿整個(gè)隔膜壓濾機(jī)3的濾板腔室時(shí)，關(guān)閉泵2及 控制閥10、20、21 ；2)開啟控制閥11、13和控制閥16或控制閥19，開啟泵22，將90 120°C的廢電積液 由廢電積液循環(huán)池5注入隔膜壓濾機(jī)3中，利用廢電積液中的酸對(duì)濾渣進(jìn)行二段酸浸洗滌， 將洗滌壓力控制在0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行循環(huán)酸浸洗滌或一次性酸浸洗滌，廢電積液洗出水流 入廢電積液循環(huán)池5或收集液池9 ；5 600分鐘后，關(guān)閉控制閥13、16 ；3)開啟控制閥14和17，將10 100°C的含鋅洗滌水由循環(huán)洗滌水池6注入隔膜壓濾 機(jī)3中，保持洗滌壓力在0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行循環(huán)洗滌，洗出水流入循環(huán)洗滌水池6 ；如此洗滌 1-60分鐘后，關(guān)控制閥14;4)開啟控制閥18，將10 100°C的洗滌清水由洗滌清水池7注入隔膜壓濾機(jī)3中，保 持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行一次性清水洗滌，使洗出水流入循環(huán)洗滌水池6 ;1-60分鐘 后，關(guān)閉泵22及控制閥11、17和18 ；5)開啟控制閥19，對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅進(jìn)行壓濾，關(guān)閉控制閥19，運(yùn)行完畢。
6.一種利用權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化 的方法，，其特征在于，該方法還包括以下簡(jiǎn)化步驟1)開啟控制閥10、20、21及泵2，將入料池1中的鋅礦石一段酸性浸出液、二段酸性浸 出液或三段酸性浸出液直接注入隔膜壓濾機(jī)3中，壓濾液流入濾液池8，當(dāng)濾渣充滿整個(gè)隔 膜壓濾機(jī)3的濾板腔室時(shí)，關(guān)閉泵2，關(guān)閉控制閥10、20、21 ；2)開啟控制閥11、14、17及泵22，先將10 100°C的含鋅洗滌水由循環(huán)洗滌水池6注 入隔膜壓濾機(jī)3中，保持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行循環(huán)洗滌，使洗出水流入循環(huán)洗滌水 池6 ；如此洗滌1-60分鐘后，關(guān)控制閥14 ；3)開啟控制閥18，將10 100°C的洗滌清水由洗滌清水池7注入隔膜壓濾機(jī)3中，保 持洗滌壓力為0. 1-0. 6Mpa，進(jìn)行一次性清水洗滌，使洗出水流入循環(huán)洗滌水池6 ;1-60分鐘 后，關(guān)閉泵22及控制閥11、17和18 ；4)開啟控制閥19，對(duì)隔膜壓濾機(jī)3中的濾餅進(jìn)行壓濾，關(guān)閉控制閥19，運(yùn)行完畢。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的 方法，其特征在于，所述鋅礦石為含鋅的礦物原料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的 方法，其特征在于，所述含鋅洗滌水中鋅的濃度小于80g/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的方 法，其特征在于，所述的廢電積液中含鋅濃度為20-60g/L、硫酸濃度為80-160g/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的實(shí)現(xiàn)鋅礦石多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的方 法，其特征在于，所述的廢電積液中添加有濃硫酸，每升廢電積液中所添加濃硫酸的量小于 500go
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多段酸浸、多級(jí)逆流洗滌和壓濾一體化的系統(tǒng)及方法，應(yīng)用于電解金屬鋅行業(yè)以及濕法冶金等行業(yè)。該系統(tǒng)包括隔膜壓濾機(jī)，該隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)料口端連接有鋅焙砂酸浸液入料池，出料口端分別連接有濾液池和收集液池；隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)料口端與出料口端之間還并列連接有廢電積液循環(huán)池、循環(huán)洗滌水池、洗滌清水池。方法包括如下步驟(1)入料；(2)不同溫度梯度的廢電積液多段酸浸；(3)不同濃度含鋅洗滌水的多級(jí)逆流洗滌；(4)對(duì)濾餅進(jìn)行壓濾。本發(fā)明能將電解金屬鋅行業(yè)目前主流工藝鋅棄渣中水溶鋅含量(以Zn計(jì))從3.5～6.0％降低至0.5％以下；大幅度提高了酸浸和洗滌的效率，鋅礦石酸浸回收率可達(dá)97％以上。
文檔編號(hào)C22B3/22GK102071311SQ20101057052
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者但智鋼, 劉閨華, 周長(zhǎng)波, 段寧, 汝振廣, 潘涔軒, 王璠, 降林華 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院