本發(fā)明涉及一種銅溶液的脫鋅方法。
背景技術(shù)：
銅是許多工業(yè)品生產(chǎn)的重要原料。在銅和銅化學(xué)品的生產(chǎn)過(guò)程中，合格的銅溶液是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件。銅溶液中都含有鋅，鋅對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有明顯影響，因此，銅溶液的脫鋅是銅和銅化學(xué)品生產(chǎn)必不可少的工序。目前銅溶液脫鋅的主要方法為銅精礦脫鋅。該方法脫鋅效果不太好，渣量大，渣含銅量高，處理困難。開(kāi)發(fā)脫鋅效果好、操作簡(jiǎn)單、脫鋅渣容易處理的銅溶液脫鋅方法具有較大實(shí)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)目前銅溶液脫鋅存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是尋找脫鋅效果好、操作簡(jiǎn)單、脫鋅渣容易處理的銅溶液脫鋅方法，其特征在于將通過(guò)脫鐵處理的銅溶液輸入反應(yīng)器，加入脫鋅渣、硫代乙酰胺和硫化鈉復(fù)合溶液在超聲波作用下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，得到合格溶液。分離出的渣洗滌后（洗滌方式和洗滌水用量與現(xiàn)有工藝一致）部分返回反應(yīng)器，部分作煉鋅原料。反應(yīng)器為機(jī)械攪拌反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、折疊式反應(yīng)器和迷宮式反應(yīng)器的一種。反應(yīng)溫度為25℃～60℃。反應(yīng)時(shí)間為8min～20min。每立方米溶液輸入超聲波的功率為2kw～6kw。反應(yīng)溫度為25℃～60℃。硫化鈉的加入量為理論量的110%～130%。硫代乙酰胺的加入量為理論量的3%～5%。脫鋅渣的加入量為前批同量溶液處理凈產(chǎn)生渣量（產(chǎn)生的總渣量減去加入的渣量）的100%～150%。復(fù)合溶液中na2s的濃度為150g/l～300/l，硫代乙酰胺的濃度由na2s的濃度和加入量及硫代乙酰胺的加入量共同確定。當(dāng)采用機(jī)械攪拌反應(yīng)器時(shí)，機(jī)械攪拌強(qiáng)度為30r/min～50r/min。當(dāng)采用管式反應(yīng)器、折疊式反應(yīng)器、迷宮式反應(yīng)器時(shí)，溶液在反應(yīng)器中的流速不小于1m/s。本方法的初次使用不加入脫鋅渣。本方法用于金屬銅生產(chǎn)中通過(guò)脫鐵處理的銅溶液的脫鋅時(shí)，不需要調(diào)整溶液的ph值；當(dāng)用于其它銅溶液的脫鋅時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制脫鋅過(guò)程的ph值在4.5～6.0范圍。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，含銅的銅溶液加入硫代乙酰胺、硫化鈉和脫鋅渣后，發(fā)生如下反應(yīng)：
ch3csnh2+h2o+zn2+=ch3conh2+zns+2h+
ch3csnh2+h2o+cu2+=ch3conh2+cus+2h+
na2s+zn2+=zns+2na+
na2s+cu2+=cus+2na+
cus+zn2+=zns+cu2+
通過(guò)上述一系列反應(yīng)，溶液中的鋅以zns沉淀的形式被脫除，達(dá)到銅溶液脫鋅凈化的目的。
試驗(yàn)表明：當(dāng)單獨(dú)使用硫代乙酰胺時(shí)，即使其加入量為理論量的300%，溶液中的鋅濃度仍然大于10mg/l；當(dāng)單獨(dú)使用硫化鈉時(shí)，產(chǎn)生的渣中含有大量膠體物質(zhì)，很難進(jìn)行固液分離；當(dāng)兩者結(jié)合使用時(shí)，既可深度脫鋅，滿(mǎn)足現(xiàn)有工藝要求，脫鋅渣的沉淀和過(guò)濾性能也很好。
脫鋅渣部分返回使用可降低脫鋅劑的用量，同時(shí)降低脫鋅渣的總產(chǎn)生量和含銅量，提高銅的回收率。
輸入超聲波的作用是加快反應(yīng)的傳質(zhì)過(guò)程，大大縮短反應(yīng)時(shí)間。
當(dāng)采用管式反應(yīng)器、折疊式反應(yīng)器、迷宮式反應(yīng)器時(shí)，溶液在反應(yīng)器中的流速不小于1m/s，其目的是避免在反應(yīng)過(guò)程中，固體物質(zhì)沉淀。
相對(duì)于現(xiàn)有方法，本發(fā)明采用硫代乙酰胺和硫化鈉復(fù)合脫鋅劑，并返回部分脫鋅渣，具有脫鋅效果好、脫鋅產(chǎn)物固液分離性能好、脫鋅劑耗量小、脫鋅渣產(chǎn)生量少，含銅量低等突出優(yōu)點(diǎn)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
具體實(shí)施方法
實(shí)施例1：在機(jī)械攪拌反應(yīng)器中處理通過(guò)脫鐵處理的銅溶液5l（成分：cu2+75.3g/l、zn2+1250mg/l、ph5.5）。反應(yīng)條件為：反應(yīng)條件為：溫度25℃、時(shí)間15min、攪拌強(qiáng)度為30r/min、每立方米溶液輸入的超聲波功率為2kw、硫代乙酰胺的加入量為理論量的4%、硫化鈉的加入量為理論量的130%、脫鋅渣的加入量為前批同量溶液處理產(chǎn)生的凈渣量的100%。處理后溶液的鋅濃度為0.04mg/l。
實(shí)施例2：在管式反應(yīng)器中處理通過(guò)脫鐵處理的銅溶液100l（成分：cu2+62.7g/l、zn2+778mg/l、ph4.8）。反應(yīng)條件為：溫度35℃、時(shí)間8min、溶液的流速為1.0m/s、每立方米溶液輸入的超聲波功率為4kw、硫代乙酰胺的加入量為理論量的3%、硫化鈉的加入量為理論量的110%、脫鋅渣的加入量為前批同量溶液處理產(chǎn)生的凈渣量的150%。處理后溶液的鋅濃度為0.20mg/l。