硫酸鋅溶液正向銻鹽凈化工業生產實踐控制要點

和貴方，楊冬成，張云鵬，王建剛

（呼倫貝爾馳宏礦業有限公司，內蒙古呼倫貝爾 021000）

硫酸鋅溶液正向銻鹽凈化工業生產實踐控制要點

和貴方，楊冬成，張云鵬，王建剛

（呼倫貝爾馳宏礦業有限公司，內蒙古呼倫貝爾 021000）

探討了含高鈷高鎳的硫酸鋅溶液凈化的難點，利用正向銻鹽工藝法對硫酸鋅溶液進行脫除鈷、鎳，生產過程找出控制要點并且采用有效的處理方法，將高鈷高鎳硫酸鋅溶液處理合格，處理后溶液滿足電解要求。

高鈷；高鎳；正向銻鹽；方法

1 引言

某濕法煉鋅公司凈化工段原采用的是逆向銻鹽法，但生產實際中發現，此種凈化方法難以應對復雜多變的高鈷高鎳溶液。在2016年生產過程中，硫酸鋅溶液凈化需面對的是含鈷37～60mg/m3，含鎳5～10 mg/m3，含鍺1～3mg/m3，含銅200～600mg/m3，含鎘600～900mg/m3的中上清液，因此如若將此種高鈷高鎳溶液處理合格，調整處理工藝方法是十分必要的。

2 正向銻鹽法生產數據

采用正向銻鹽法進行凈化生產，通過生產數據可知，銻鹽凈化法能將高鈷、高鎳溶液處理合格，具體生產數據如下。

凈化前中上清液成分：Zn 140-145g/L；Cu 200～600 mg/m3；Cd 600～900 mg/m3；Co 37～60mg/m3；Ni 5～10mg/m3；Ge 1～3 mg/m3；Fe＜20 mg/m3；pH 5.2～5.4。

凈化后新液成分 ：Zn 145～150g/l；Cu 0.15mg/m3；Cd 0.8 mg/m3；Co 0.8mg/m3；Ni 0.001mg/m3；Ge 0.001mg/m3；Fe＜20 mg/m3；pH 5.2。

從凈化前后溶液成分對比可以看出，正向銻鹽法在生產實踐過程中，可以輕松將高鈷、高鎳處理合格，但在生產實踐中發現，中上清液中的鐵含量和pH值對于正向銻鹽法的影響極大，其中pH值大于5.4時，反應推動力減弱，鋅粉耗量增加，極易造成水解現象的發生，所以需在中上清溜槽內與前液混合加入廢電解液調整pH值，當pH為4.8時，反應效果最好。

3 正向銻鹽法工藝控制優化

3.1 一段凈化pH優化

在凈化操作之前將一段凈化溶液調酸，控制一段凈化pH值為4.8～5.2，減少水解發生，有利用鈷、鎳處理合格，下表為調節pH后凈化生產數據。詳細見表1所示。

表1 凈化過程各工段雜質含量控制表

通過表1可知，經過調節一段凈化pH值，二段凈化后液鈷、鎳全部處理合格，而且實踐生產過程鋅粉單耗明顯下降。

3.2 凈化溫度優化

將一段、二段凈化溫度控制在85～90℃，三段凈化溫度控制在60～70℃，其中一段1#作業槽作業溫度85～90℃；一段2#作業槽作業溫度85～90℃，二段1#作業槽作業溫度85～90℃；二段2#作業槽作業溫度85～90℃，二段3#作業槽作業溫度85～90℃，三段1#作業槽作業溫度60～70℃，三段2#作業槽作業溫度60～70℃。

3.3 凈化時間的優化

一段凈化時間控制1.5～2h，二段凈化時間延長為3～4h，三段凈化時間控制1.5～2h。

4 加強生產管理

4.1 精細化控制與周期性管理

生產過程中需精細化控制與周期性管理，生產過程盡量減少作業溶液與空氣的接觸、杜絕壓濾機的跑渾、加強濾布的更換與壓濾機有意向性的使用，定期進行管道結晶周期性清理，中間槽周期性清理以及濾布回收浸泡過程中的時間、酸度、溫度等細節的控制與管理。

4.2 原輔料控制

前液的控制應集中關注在pH值、鐵含量和鋅含量，這三者直接影響鋅粉置換的作用與效果。

而鋅粉的選取也尤為關鍵，不帶入新的、難除的雜質，這是鋅粉選取的要點。在生產實踐過程中發現，電爐鋅粉除鈷效果遠不如金屬鋅粉，因為金屬鋅粉的制作過程中會夾帶著Pb等微量雜質，但這些雜質Pb可在金屬鋅表面形成凹凸不平的狀態，在一定程度上可以阻止鈷的返溶[1-2]。生產過程表明，金屬鋅粉用于一段和二段凈化過程效果比較好，投入量為除鈷鎳理論鋅粉量的158～180倍，電爐鋅粉可用于三段凈化，投入量為0.5g/L，使用電爐鋅粉不但可以除殘鎘而且可以抑制鎘返溶。

5 結論

通過對工藝調整，凈化工藝逆向銻鹽法調整為正向銻鹽法，有利用高鈷、高鎳溶液處理合格；通過對工藝條件的優化，對一段凈化pH值調整到4.8～5.2，控制中上清含Fe量，減少鋅水解，有利于鈷、鎳去除；加強生產過程日常管理以及鋅粉種類選擇對生產流程穩定非常關鍵。

[1] 彭容秋.鋅冶金[M].長沙：中南大學出版社，2005.

[2] 劉志宏，唐朝波，張多默，等.銻鹽除鈷凈化工藝研究[J].中南大學學報（自然科學版），2000，31（3）：225.

Discussion on the Control Points of Industrial Production Practice of Zinc Sulfate Solution Purification by Antimony Trioxide

He Gui-fang，Yang Dong-cheng，Zhang Yun-peng，Wang Jian-gang

This paper discusses the high nickel containing high cobalt zinc sulfate solution purification difficult，the removal of cobalt and nickel in zinc sulfate solution by forward antimony salt method and the production process to identify control points and the effective treatment method，high cobalt high nickel zinc sulfate solution with qualified solutions meet the requirements of electrolysis.

high cobalt；high nickel；positive antimony salt；method

TF813

B

1003-6490（2017）12-0146-01

2017-10-02

和貴方（1981—），男，云南保山人，冶煉工程師，主要研究方向為有色冶煉。