一種利用電解鋅廢渣環(huán)保生產(chǎn)飼料級(jí)硫酸鋅的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及硫酸鋅精制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用電解鋅廢渣環(huán)保生產(chǎn)飼料級(jí)硫 酸鋅的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前所使用的飼料添加劑硫酸鋅，其主要由三種制備方法獲得：第一種方法是以 金屬鋅粉為原料，經(jīng)硫酸浸出、過(guò)濾、除雜、凈化、濃縮結(jié)晶來(lái)獲得；第二種方法是以次氧化 鋅為原料，經(jīng)硫酸浸出、過(guò)濾、除雜、凈化、濃縮結(jié)晶來(lái)獲得；第三種方法是以鋅礦石經(jīng)浮選 富集，氧化焙燒后再用硫酸浸出來(lái)獲得。以上三種制備方法均有成熟的工藝方案，但是還存 在以下問(wèn)題：1.已有工藝所使用的多為有限的鋅金屬資源，成本比較高；2.生產(chǎn)中必須使 用硫酸這一危險(xiǎn)化學(xué)品，存在安全隱患；3.生產(chǎn)過(guò)程較長(zhǎng)，能耗高，對(duì)環(huán)境不友好；4.生產(chǎn) 中產(chǎn)生大量廢渣，廢渣處理成本較高，不加以處理又會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染。
[0003] 電解鋅過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含鋅廢渣，這種含鋅廢渣的主要成分為：三氧化硫 25-40%，氧化鋅50-80%，此外，還含有Si，K，As，Mg，Ca，Al、Cu、Pb、Cd等二十余種重金屬雜 質(zhì)，這種廢渣中雖然鋅含量比較可觀，但是由于雜質(zhì)種類多，含量高，利用該廢渣提純金屬 鋅工藝復(fù)雜，成本高，經(jīng)濟(jì)上不劃算，而其中的鋅金屬資源若不加以回收利用直接廢棄，又 會(huì)造成很大的資源浪費(fèi)，因此，研發(fā)一種利用電解鋅廢渣為原料來(lái)生產(chǎn)飼料級(jí)硫酸鋅的工 藝方法，不僅能解決含鋅廢渣中鋅資源浪費(fèi)的問(wèn)題，還可以解決飼料級(jí)硫酸鋅的原料成本 過(guò)高，生產(chǎn)工藝不環(huán)保等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)目前飼料級(jí)硫酸鋅的制備方法存在原料成本高，生產(chǎn)工藝 不環(huán)保，能耗高等問(wèn)題，提供一種利用電解鋅廢渣環(huán)保生產(chǎn)飼料級(jí)硫酸鋅的工藝方法。
[0005] 本發(fā)明的一種利用電解鋅廢渣環(huán)保生產(chǎn)飼料級(jí)硫酸鋅的工藝方法，依次包括下述 步驟： (1) 將電解鋅廢渣和水按質(zhì)量比為1:2?4的比例加入一級(jí)反應(yīng)池中，攪拌，并將物料 加熱至60?80°C，保溫?cái)嚢?. 5?2小時(shí)；此步驟中，攪拌完成后，液體的pH為1. 5?2， 用熱水溶解是為了盡量使廢渣中的鋅元素進(jìn)入溶液中； (2) 向一級(jí)反應(yīng)池中滴加飽和石灰乳上清液，調(diào)節(jié)溶液的pH至4. 5?5. 1，繼續(xù)攪拌 0. 5?lh，陳化15?30min;此步驟中用飽和石灰乳上清液調(diào)節(jié)溶液的pH值，是為了保證 廢渣中的鋅完全溶解進(jìn)入溶液中，而其他雜質(zhì)不溶解或溶解后的雜質(zhì)又重新生成沉淀； (3) 將一級(jí)反應(yīng)池中的物料抽出壓濾，使固液分離，所得濾渣用清水洗滌后作為固體鈣 鐵渣處理給制磚廠，濾液進(jìn)入下道工序，洗水回用做電解鋅廢渣溶解用水； (4) 將濾液抽入二級(jí)反應(yīng)池中，攪拌，將物料加熱至80?90°C，同時(shí)從反應(yīng)池底部通入 空氣或氧氣，攪拌下保溫通氣直至溶液顏色由無(wú)色轉(zhuǎn)變?yōu)槌霈F(xiàn)鐵銹紅翻花，停止通氣，檢測(cè) 溶液的pH值、鋅含量及鐵含量，按下述方法處理： a?若pH< 5. 1，鋅含量為110?120g/L，鐵含量> 0? 01%，在攪拌下加入氧化鈣粉末， 調(diào)節(jié)溶液pH為5. 3?5. 4,攪拌下反應(yīng)3?4小時(shí)，陳化0. 5?1小時(shí)，檢測(cè)上清液，當(dāng)鐵離 子含量< 〇. 005%時(shí)，除鐵完成，進(jìn)入下道工序； b.若pH<5. 1，鋅含量< 110g/L，加入次氧化鋅，調(diào)節(jié)溶液pH為5. 3?5. 4,攪拌下反 應(yīng)3?4小時(shí)，陳化0. 5?1小時(shí)，檢測(cè)上清液，當(dāng)鐵離子含量< 0. 005%時(shí)，除鐵完成，進(jìn)入 下道工序； c?若5.I<pH< 5. 4,鋅含量為110?120g/L，鐵含量< 0? 01% ;直接進(jìn)入下道工序； (5) 將二級(jí)反應(yīng)池中的物料抽出壓濾，濾渣作為固體鈣鐵渣處理給制磚廠或生產(chǎn)氧化 鐵紅，濾液進(jìn)入下道工序； (6) 將濾液加入凈化池中，用稀硫酸回調(diào)濾液pH為4. 2?4. 5，將物料加溫至35?40°C 后，檢測(cè)液體中重金屬雜質(zhì)含量，加入重金屬雜質(zhì)總質(zhì)量1. 5?3倍的金屬鋅粉，保溫?cái)嚢?除去重金屬雜質(zhì)，經(jīng)此步處理后若溶液表面沒(méi)有油膜，直接過(guò)濾后轉(zhuǎn)入濃縮結(jié)晶釜中制取 成品，若溶液表面存在油脂類有機(jī)物雜質(zhì)或游離酸，在溶液中加入液體總質(zhì)量〇. 3?0. 5% 的活性碳粉及〇. 02?0. 05%的螯合劑，使硫酸鋅溶液凈化澄清后過(guò)濾； (7) 將過(guò)濾后的硫酸鋅溶液根據(jù)客戶需要濃縮結(jié)晶制取七水硫酸鋅產(chǎn)品或一水硫酸鋅 產(chǎn)品，所得產(chǎn)品均符合GB/T25865-2010飼料添加劑硫酸鋅標(biāo)準(zhǔn)；過(guò)濾后的硫酸鋅母液加入 結(jié)晶釜中繼續(xù)濃縮結(jié)晶。
[0006] 本發(fā)明中是將過(guò)濾后的硫酸鋅溶液加入帶夾套的結(jié)晶釜中，在夾套中通入熱水使 硫酸鋅溶液保持沸騰，攪拌濃縮至溶液波美度為52?54時(shí)，冷卻結(jié)晶得七水硫酸鋅晶體， 或者繼續(xù)加溫至硫酸鋅母液無(wú)水分后冷卻結(jié)晶得一水硫酸鋅晶體，將結(jié)晶體過(guò)濾后甩干， 低溫干燥，所得七水硫酸鋅晶體粉碎至800ym，一水硫酸鋅晶體粉碎至250ym，即可得到 飼料級(jí)七水硫酸鋅或飼料級(jí)一水硫酸鋅產(chǎn)品，上述兩種產(chǎn)品均符合GB/T25865-2010飼料 添加劑硫酸鋅標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)然還可以采用其他方法對(duì)硫酸鋅溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶，所制得的產(chǎn)品 均符合GB/T25865-2010標(biāo)準(zhǔn)。
[0007] 用本發(fā)明方法制得的七水硫酸鋅中七水硫酸鋅含量多99. 0%，鋅含量多22. 5%， 鉛、鎘含量均<l〇mg/kg，砷未檢出，800ym試驗(yàn)篩通過(guò)率多95% ;所述一水硫酸鋅中一水硫 酸鋅含量彡98. 0%，鋅含量彡34. 7%，鉛、鎘含量均< 10mg/kg，砷未檢出，250ym試驗(yàn)篩通過(guò) 率彡95%。
[0008] 所述電解鋅廢渣中鋅含量為30?50%。
[0009] 所述步驟（3)及步驟（5)中采用真空泵將物料抽出后，采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾， 使固液分離。
[0010] 所述步驟（4)中向反應(yīng)池中通入空氣或氧氣時(shí)的氣體流速為3?5L/min。
[0011] 所述步驟（6)中的金屬鋅粉在使用前先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸洗滌，除去鋅 粉表面的氧化膜。
[0012] 所述螯合劑為漂萊特螯合樹(shù)脂S922或EDTA螯合劑或732陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其中 所述漂萊特螯合樹(shù)脂S922是英國(guó)漂萊特集團(tuán)的知名樹(shù)脂之一，可以除去溶液中的各種有 機(jī)酸及重金屬雜質(zhì)；所述EDTA螯合劑可以除去溶液中的有機(jī)質(zhì)和微量重金屬雜質(zhì)；所述 732陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在本發(fā)明中也是起到去除溶液中有機(jī)質(zhì)和微量重金屬雜質(zhì)的作用。
[0013] 本發(fā)明方法先用熱水將電解鋅廢