一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價(jià)金屬離子的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價(jià)金屬離子鋅、鎘、錳的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鋅濕法冶煉電解工序生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量含鋅含酸廢水，一個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)t電解鋅的生產(chǎn)廠，其電解廢水產(chǎn)生量約3?5萬(wàn)t/a，一般受濕法冶煉系統(tǒng)鋅離子濃度、雜質(zhì)濃度要求及體積的限制，只有30%?50%的電解廢水可直接回收進(jìn)入系統(tǒng)利用，其余50%?70%的電解廢水一般采用石灰中和法進(jìn)行處理，廢渣中僅鋅的損失可達(dá)200t左右。目前，還沒(méi)有一種更為經(jīng)濟(jì)有效的工藝，可充分回收電解廢水中的有價(jià)金屬，實(shí)現(xiàn)電解廢水分質(zhì)回用，達(dá)到零排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價(jià)金屬離子的工藝，用于得到富含鋅離子、鎘離子、錳離子的溶液，實(shí)現(xiàn)鋅濕法冶煉電解工段的廢水零排放。
[0004]為達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種高效分離鋅濕法冶煉電解廢水中有價(jià)金屬離子的工藝，其特征在于:該工藝包括以下步驟:
[0006](I)鋅電解廢水首先經(jīng)過(guò)濾、沉淀預(yù)處理，用石灰乳調(diào)節(jié)pH至3?5，沉淀為石膏渣；
[0007](2)預(yù)處理后的電解廢水用P507連續(xù)2級(jí)萃取，pH控制在約3.0，兩次萃取后的有機(jī)相合并用50?10g硫酸/L水溶液進(jìn)行反萃取,反萃所得為富鋅液返回電解工序；反萃后的有機(jī)相返回P507連續(xù)2級(jí)萃取工序；
[0008](3)第2級(jí)P507萃余液用P204連續(xù)3級(jí)萃取，pH控制在約2.0 ；
[0009](4) P204第I級(jí)萃取后的有機(jī)相進(jìn)行反萃取,反萃液為富鎘液；
[0010](5)P204第2、3級(jí)萃取后，最終萃余液為富錳液，有機(jī)相合并后用50?10g硫酸/L水溶液進(jìn)行反萃??；反萃所得有機(jī)相返回P204第1、2級(jí)萃?。环摧秃笏嘟?jīng)調(diào)節(jié)池通過(guò)石灰乳調(diào)節(jié)pH值至3?5后，上清液返回P204第I級(jí)萃取，沉淀為石膏渣。
[0011]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(2)中兩次萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:1?1:2,萃取時(shí)間5?15min,加入氨水調(diào)節(jié)pH,維持萃取平衡pH約3.0。
[0012]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(2)中反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?3:1,反萃時(shí)間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L。
[0013]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(4)萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:1?1:2，萃取時(shí)間5?15min ;反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?3:1，反萃時(shí)間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L。
[0014]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(5)中P204第2級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:2?1:3，萃取時(shí)間10?20min。
[0015]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(5)中P204第3級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比1:3?1:4，萃取時(shí)間20?30min。
[0016]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述步驟(5)中反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?4:1,反萃時(shí)間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L。
[0017]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述工藝包括以下步驟:
[0018]工序1，將鋅電解廢水進(jìn)行過(guò)濾、沉淀預(yù)處理，去除其中的大顆粒不溶物及固體懸浮物，并加入石灰乳調(diào)節(jié)pH至3?5，沉淀即為石膏渣；
[0019]工序2，將工序I預(yù)處理上清液進(jìn)行P507第I級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:1?1:2，萃取時(shí)間5?15min，加入氨水調(diào)節(jié)pH，維持萃取平衡pH約3.0 ；萃取結(jié)束萃余液進(jìn)入工序3，有機(jī)相進(jìn)入工序4 ；
[0020]工序3，將工序2萃余液繼續(xù)進(jìn)行P507第2級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:1?1:2，萃取時(shí)間5?15min，加入氨水調(diào)節(jié)pH，使萃取平衡pH約3.0 ;萃取結(jié)束萃余液進(jìn)入工序5，有機(jī)相進(jìn)入工序4 ；
[0021]工序4，將工序2、3的有機(jī)相進(jìn)行反萃，反萃條件為:溫度40?50°C，相比為2:1?3:1,反萃時(shí)間15?30min,反萃酸度50?10g硫酸/L ;反萃所得反萃液為富鋅液,可返回電解工序；反萃有機(jī)相返回工序2或3繼續(xù)參與萃??；
[0022]工序5，將工序3的萃余液進(jìn)行P204第I級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:1?1:2，萃取時(shí)間5?15min，加入氨水調(diào)節(jié)pH，使萃取平衡pH約2.0，萃取結(jié)束，萃余液進(jìn)入工序7，有機(jī)相進(jìn)入工序6 ；
[0023]工序6，將工序5有機(jī)相進(jìn)行反萃，反萃條件為:溫度40?50°C，相比為2:1?3:1，反萃時(shí)間15?30min，反萃酸度50?10g硫酸/L ;反萃所得即為富鎘液，可返回凈化工序；反萃有機(jī)相返回工序5繼續(xù)參與萃取；
[0024]工序7，將工序5萃余液進(jìn)行P204第2級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:2?1:3，萃取時(shí)間10?20min，加入氨水調(diào)節(jié)pH，使萃取平衡pH約2.0，萃取終了后，萃余液進(jìn)入工序8,有機(jī)相進(jìn)入工序9 ；
[0025]工序8，將工序7萃余液進(jìn)行P204第3級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40?50°C，相比為1:3?1:4，萃取時(shí)間20?30min，加入氨水調(diào)節(jié)pH，使萃取平衡pH約2.0，萃取終了后，有機(jī)相進(jìn)入工序9，萃余液即為富錳液，可返回電解工序；
[0026]工序9，將工序7、8的有機(jī)相進(jìn)行反萃，反萃條件為:溫度40?50°C，相比2:1?4:1，反萃時(shí)間15?30min，反萃酸度50?10g硫酸/L ;反萃有機(jī)相返回工序7或8繼續(xù)參與萃取，反萃后液進(jìn)入工序10 ；
[0027]工序10，將工序9反萃后液在調(diào)節(jié)池內(nèi)通過(guò)石灰乳調(diào)節(jié)pH值至3?5，上清液返回工序5，沉淀即為石膏渣。
[0028]如上所述的工藝，優(yōu)選地，所述的鋅濕法冶煉電解廢水中鋅的含量為10?30g/L，硫酸的含量為10?20g/L，鎘的含量為0.05?0.2g/L，錳的含量為0.5?2.0g/L。
[0029]除特別說(shuō)明外，本申請(qǐng)中相比均為有機(jī)相與水相的體積比。
[0030]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的工藝?yán)渺⑺犷愝腿?-乙基己基磷酸(P204)、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯(P507)不同pH值條件下的的萃取特性差異，通過(guò)控制萃取條件，分離并回收鋅冶煉廢水中的鋅、鎘、錳。首先采用P507萃取鋅離子，再采用P204分離鎘、錳，實(shí)現(xiàn)電解廢水中有價(jià)金屬的分質(zhì)回收。該工藝實(shí)施后廢渣中重金屬含量極低，簡(jiǎn)單處理即可成為商品石膏；且該工藝無(wú)廢水產(chǎn)生，最終得到的分別富含鋅離子、鎘離子、錳離子的溶液，可直接全部回用到鋅冶煉系統(tǒng)的不同工序段，實(shí)現(xiàn)鋅濕法冶煉電解工段的廢水零排放。該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，見(jiàn)效迅速，是對(duì)當(dāng)前常規(guī)石灰中和工藝的改進(jìn)和補(bǔ)充。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0033]實(shí)施例1高效分離鋅濕法冶煉電解廢水
[0034]湖南某鋅冶煉廠電解廢水，含鋅約17g/L，含硫酸約llg/L，含鎘約0.lg/L，含錳約0.8g/L。采用本發(fā)明工藝處理，流程如圖1所示，具體工序如下:
[0035]( I)將電解廢水采用格柵、斜板沉淀池預(yù)處理，去除大顆粒物和固體懸浮物，并加入石灰乳調(diào)節(jié)pH至5.0左右，沉淀即為石膏渣；
[0036](2)將沉淀池上清液用P507進(jìn)行第I級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40°C，相比為1:2，萃取時(shí)間1min,加入氨水調(diào)節(jié)pH值,使萃取平衡pH約3.0。萃取后有機(jī)相備用,萃余液進(jìn)行下一級(jí)萃取；
[0037](3)將P507第I級(jí)萃取萃余液進(jìn)行第2級(jí)萃取,萃取條件為:溫度40°C,相比為1:2,萃取時(shí)間1min,加入氨水調(diào)節(jié)pH,使萃取平衡pH約3.0。萃取后有機(jī)相備用,萃余液進(jìn)行下一級(jí)萃?。?br>[0038](4)將P507第1、2級(jí)萃取有機(jī)相進(jìn)行反萃。反萃條件為:溫度40°C，相比2:1，反萃時(shí)間30min，反萃酸度10g硫酸/L。反萃后液為富鋅液，可返回電解工序；反萃有機(jī)相返回P507第1、2級(jí)萃取工序。
[0039](5)將P507第2級(jí)萃取萃余液用P204進(jìn)行第I級(jí)萃取，萃取條件為:溫度40°C，相比1:2,萃取時(shí)間15min,加入氨水調(diào)節(jié)pH,使萃取平衡pH約2.0。萃取后有機(jī)相進(jìn)行反萃，萃余液進(jìn)行下一級(jí)萃取；
[0040](6)將P204第I級(jí)萃取有機(jī)相進(jìn)行反萃，反萃條件為:溫度40°C,相比2:1,反萃時(shí)間30min，反萃酸度50g硫酸/L。反萃后液為富鎘液，可返回凈化工序；反萃有機(jī)相返回P204第I級(jí)萃取。
[0041](7)將P204第I級(jí)萃取萃余液進(jìn)行P204第2級(jí)萃取。萃取條件為:溫度40°C，相比1:3,萃取時(shí)間15min,加入氨水調(diào)節(jié)pH,使萃取平衡pH約2.0。萃取后有機(jī)相備用,萃余液進(jìn)行下一級(jí)萃取；
[0042](8)將P204第2級(jí)萃取萃余液進(jìn)行P204第3級(jí)萃取。萃取條件為:溫度40°C，相比1:4,萃取時(shí)間20min,加入氨水調(diào)節(jié)pH,使萃取平衡pH約2.0。萃取后有機(jī)相備用,萃余液即富錳夜，可返回電解工序；