湿法碱洗脱除氧化锌烟尘中的氟氯新工艺

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湿法炼锌工业离子交换法除氟氯技术一、湿法炼锌除氟氯技术现状近年来，随着低品位氧化锌直接冶炼技术的推广及锌氧粉的直接使用，杂质元素氟氯的浸出和积累就在所难免。

对以次氧化锌为原料造成的氟氯离子超高技术问题，行业内普遍采取对原料进行火法(比如多膛炉、沸腾炉、回转窑)焙烧脱氯或碱洗水洗法，但都存在着投资大、处理成本高、除氯不彻底等不足、除氯不彻底，致使生产液体中氯不断富集，最终严重影响电解生产。

二、技术特点1.工艺说明含氟氯高的硫酸锌溶液进入离子交换柱，氟氯离子被树脂吸附，树脂经过一段时间吸附后，达到饱和状态，处理后的低氟氯硫酸锌溶液进入锌系统。

吸附饱和的树脂，通入解吸剂，树脂经过一段时间解吸后，把树脂吸附的氟氯离子解吸进入解吸后液。

解吸后的树脂进入下一个工作周期。

2.技术优点取消原碱洗等工序，简化工艺过程，利于系统的水平衡；脱氯效率高；脱氟效果明显；投资少；处理费用低；废水经过简单处理后可达标排放。

三、工业化应用和效果2008年1-3月，在湖南省泸溪县某厂进行了中试。

4月，在该厂建设了工业化装置，目前运行正常，指标达到设计要求，工厂对该项技术已进行验收。

1.除氟氯工业效果取消碱洗装置前将氯离子从1300mg/L降低到200mg/L以下，除氯率为85%。

取消碱洗装置后将氯离子从2800mg/L降低到200mg/L左右，除氯率为93%。

离子交换装置除氟率为50－60%。

2.装置投资以年产5000吨电解锌装置为例，离子交换装置设备投资费约为35万元(含一次性购置的离子交换树脂)。

3.单位处理成本取消碱洗装置后，次氧化锌原料含氯量为1.5%，离子交换除氟氯过程的处理费用为167元/吨锌，包括材料消耗、人员工资、电费、树脂损耗等。

典型的单位消耗表如下(不同企业，会有适当的变化)：4.推广应用作为国内外将离子交换法除氟氯技术首次应用于电解锌行业的研发单位，目前我公司研发的该项技术已在国内数个省份的十多家企业成功应用，首套装置至今已经稳定运行14个月，经受了工业长期运行的考验，在此基础上，积累了丰富的设计数据和工业实践经验，使此后的技术设计不断优化，能够根据每个企业的工艺特点，设计具有不同适应性的“离子交换法除氟氯装置”。

2018年 5月上 世界有色金属11冶金冶炼M etallurgical smelting湿法炼锌过程中氟氯脱除技术的应用研究段 超（昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南　昆明　６５００５１）摘 要：随着我国社会发展步伐的日渐加快，对于各类原材料的需求量急剧上升，锌原料即是其中一种。

目前，工业炼锌采用的主要技术方法是湿法炼锌，这个过程中由于原料中的氟和氯进入了湿法系统，使得溶液氟、氯离子超标的问题始终困扰着相关工艺的发展，成为难以克服的技术瓶颈。

本文就湿法炼锌工艺中氟、氯离子超标的危害性进行了阐述，同时就几种有较好前景的氟氯脱除方法和技术进行介绍，希望能对湿法炼锌工艺的改进提供一些帮助。

关键词：硫酸锌溶液；氟离子；氯离子；湿法冶炼；脱除方法中图分类号：ＴＦ８１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０９－００１１－２Application of fluorine and chlorine removal technology in zinc hydrometallurgy processDUAN Chao（Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｊｏｉｎｔ　ｓｔｏｃｋ　ｃｏｍｐａｎｙ，　Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５００５１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ　ｐａｃｅ　ｏｆ　ｓｏｃｉａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ａｌｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｈａｓ　ｒｉｓｅｎ　ｓｈａｒｐｌｙ，　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｒｅ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅｍ．　Ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ，　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｚｉｎｃ　ｓｍｅｌｔｉｎｇ　ｉｓ　ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ｔｈｅ　ｆｌｕｏｒｉｎｅ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｉｎｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｈａｖｅ　ｅｎｔｅｒｅｄ　ｔｈｅ　ｗｅｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｗｈｉｃｈ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌｕｏｒｉｄｅ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｉｏｎ　ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ａｌｗａｙｓ　ｐｕｚｚｌｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ａ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ　ｔｏ　ｏｖｅｒｃｏｍｅ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｔｈｅ　ｈａｒｍｆｕｌｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｃｅｓｓ　ｏｆ　ｆｌｕｏｒｉｄｅ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ｉｓ　ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．　Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，　ｓｅｖｅｒａｌ　ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｆｌｕｏｒｉｎｅ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｉｎｅ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，　ｈｏｐｉｎｇ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｏｍｅ　ｈｅｌｐ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ．Keywords:　ｚｉｎｃ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ；　ｆｌｕｏｒｉｄｅ　ｉｏｎ；　ｃｈｌｏｒｉｄｅ　ｉｏｎ；　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ；　ｒｅｍｏｖａｌ　ｍｅｔｈｏｄ收稿时间：２０１８－０４作者简介：段超，生于１９７２年，男，重庆人，高级工程师，研究方向：冶金、化工工艺技术。

湿法炼锌过程中脱除F、Cl的生产实践作者：黄开胤陈志明王军路鹏贾兆霖牛文敏来源：《中国科技博览》2019年第07期[摘要]在湿法炼锌过程中，系统的F、Cl含量过高，对锌的电机造成较大影响，腐蚀阴阳极板，析出锌难剥离等。

某炼锌厂在生产过程中针对系统的F、Cl离子含量过高问题，采用氯化亚铜沉淀及钙法沉淀脱除系统中过量的F、Cl，保证了锌电积生产的稳定运行。

[关键词]湿法炼锌铜渣脱氯钙法沉淀 F、Cl中图分类号：C912 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0002-01前言在湿法炼锌过程中，氟、氯的存在对系统设备和环境都影响较大。

氟氯含量达一定值后会使电解阴阳极消耗和作业环境恶化。

在硫酸锌电积过程中，氟离子破坏阴极铝板表面的氧化铝膜，使析出锌与铝板新鲜表面形成锌铝合金，导致锌皮难以剥离，阴极铝板消耗增加。

氯离子氧化成氯酸盐后与阳极铅反应，增加电解液含铅，降低析出锌质量，同时缩短阳极寿命；另外氯离子在酸性环境中被二氧化锰氧化产生氯气，污染作业环境。

为此在湿法炼锌中，国内外各生产企业对电积液中的氟、氯含量都提出了严格限定，一般要求氟离子小于50 mg /L，氯离子小于100 mg /L。

1、湿法系统F、Cl的来源在某厂的锌冶炼生产中过程中，F、Cl的来源多样，主要是因为原料短缺，采用其它含锌杂料生产带进系统的F、Cl，以及回转窑氧化锌、铟回收萃余液、氧化锌法尾气脱硫后液进入系统带进的F、Cl，这部分带进系统的F、Cl量占系统F、Cl含量的60%以上。

在某厂的生产过程控制中，一般要求含F≤30mg/l，含Cl≤0.5g/l，在此范围内，析出锌的剥离、极板的腐蚀及生产现场的环境都处在正常水平。

而当系统F、Cl超出此范围时，析出锌开始出现难剥离、极板腐蚀加剧、现场环境变坏，严重影响生产的正常进行。

2、F、Cl的脱除方法F的脱除方法主要有吸附法、化学沉淀法、离子交换树脂法等。

Cl的脱除方法主要有氯化亚铜沉淀法、氯氧化铋沉淀法、电化学法、氧化法等。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101492772A[43]公开日2009年7月29日[21]申请号200910042770.1[22]申请日2009.02.27[21]申请号200910042770.1[71]申请人宋志红地址427000湖南省吉首市团结广场骏华大厦二栋三单元505室[72]发明人宋志红[51]Int.CI.C22B 3/42 (2006.01)C22B 19/20 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页[54]发明名称湿法炼锌工业化离子交换法除氟氯技术[57]摘要湿法炼锌工业化离子交换法除氟氯技术，属于在湿法炼锌中脱除硫酸锌溶液中氟氯的方法。

本技术是在pH值为2.5～5.5的酸性条件下，使硫酸锌溶液流过离子交换树脂，树脂吸附氟氯离子而使氟氯从溶液中除去。

本发明工艺流程短，易于操作，除氯率高，锌损失率小，运营成本低。

200910042770.1权 利 要 求 书第1/1页 1、湿法炼锌工业化离子交换法除氯技术，其特征在于，包括： (1)、硫酸锌净化液放入离子交换柱进行离子交换树脂吸附氟氯过程，吸附时间5～15小时，离子交换树脂为阴离子树脂D201；(2)、用解吸剂去解吸含氟氯饱和的树脂，解吸剂为浓度为5～10％的硫酸溶液，解吸时间3～6小时。

2、根据权利要求1所述的湿法炼锌工业化离子交换法除氯技术，其特征在于，步骤(1)中，硫酸锌净化液PH值为2.5～5.5。

3、根据权利要求1所述的湿法炼锌工业化离子交换法除氯技术，其特征在于，步骤(2)中，解吸剂为浓度为10％的硫酸溶液。

200910042770.1说 明 书第1/4页湿法炼锌工业化离子交换法除氟氯技术技术领域本发明涉及湿法炼锌中硫酸锌液的净化技术，尤其是一种湿法炼锌工业化离子交换法除氟氯技术。

背景技术日前，我国有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，且电积锌片才会合格。