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七水硫酸鋅浸出液成分及其凈化方法

　　鋅焙砂或其他的含鋅物料(如氧化鋅煙塵、氧化鋅原礦等)經(jīng)過浸出后，產(chǎn)出中性浸出液，雖然在浸出過程中通過控制終點(diǎn)酸度使Fe3+完全水解沉淀的同時(shí)，除去了砷、銻等部分雜質(zhì)，但是殘存的許多雜質(zhì)(如Cu，Cd，CO，Ni，AS，Sb，Ge等)對(duì)鋅電解沉積過程有極大危害，會(huì)使電解電流效率降低、增加電能消耗、影響陰極鋅質(zhì)量、腐蝕陰極和造成剝鋅困難等。因此，必須通過溶液凈化，將危害鋅電積的所有雜質(zhì)除去，產(chǎn)出合格凈化液才能送至鋅電解槽。表1中性浸出液的成分范圍及平均含量(g/L)凈化的目的是將中性浸出液中的銅、鎘、鈷、鎳、砷、銻等雜質(zhì)除至電積過程的允許含量范圍之內(nèi)，確保電積過程的正常進(jìn)行并生產(chǎn)出較高等級(jí)的鋅片。同時(shí)，通過凈化過程的富集作用，使原料中的有價(jià)伴生元素，如銅、鎘、鈷、銦、鉈等得到富集，便于從凈化渣中進(jìn)一步回收有價(jià)金屬成分。

　　凈化方法按其凈化原理可分為兩類：①加鋅粉置換除銅、鎘，或在有其他添加劑存在時(shí)，加鋅粉置換除銅、鎘的同時(shí)除鎳、鈷。根據(jù)添加劑成分的不同該類方法又可分為鋅粉-砷鹽法、鋅粉-銻鹽法、合金鋅粉法等凈化方法;②加有機(jī)試劑形成難溶化合物除鈷，如黃藥凈化法和亞硝基β-萘酚凈化法。各種凈化方法的工藝過程概要列于表2。表2各種硫酸鋅溶液凈化方法的幾種典型流程從表2可以看出，由于各廠中性浸出液的雜質(zhì)成分與新液成分控制標(biāo)準(zhǔn)不同，故各廠的凈化方法亦有所差別，且凈化段的設(shè)置亦不同。按凈化段的設(shè)置不同，凈化流程有二段、三段、四段之分。按凈化的作業(yè)方式不同有間斷、連續(xù)作業(yè)兩種。間斷作業(yè)由于操作與控制相對(duì)較易，可根據(jù)溶液成分的變化及時(shí)調(diào)整組織生產(chǎn)，為中、小型濕法煉鋅廠廣泛應(yīng)用。連續(xù)作業(yè)的生產(chǎn)率較高、占地面積少、設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)大型化、自動(dòng)化，故近年來發(fā)展較快，但該法操作與控制要求較高。由于銅、鎘的電位相對(duì)較正，其凈化除雜相對(duì)容易，故各工廠都在第一段優(yōu)先將銅、鎘首先除去。利用鋅粉置換除銅、鎘時(shí)，由于銅的電位較鎘正，更易優(yōu)先沉淀，而鋅粉置換除鎘則相對(duì)困難些，需加入過量的鋅粉才能達(dá)到凈化的要求。由于鈷、鎳是浸出液中最難除去的雜質(zhì)，各工廠凈化工藝方法的差異(表2)實(shí)質(zhì)上就在于除鈷方法的不同。采用置換法除鈷、鎳時(shí)除需加添加劑外，還要在較高的溫度下，并加入過量的鋅粉才能達(dá)到凈化要求。或者使用價(jià)格昂貴的有機(jī)試劑，合理選擇除鈷凈化工藝可降低凈化成本。