一种去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法与流程

本发明涉及湿法冶金领域，尤其是一种去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法。

背景技术：

1、在电解金属锰的生产过程中，矿石原料中的锌会随着生产流程进入电解液。当电解液中的锌含量超过一定限度时，会对锰的上板以及电解槽产生较大影响，极易造成爆板以及槽液碱化的现象，严重影响电解金属锰的生产效率和产品质量。这主要是由于锌的标准电极电位与锰接近，在阴极可能与锰共沉积，降低产品纯度，且锌的析出会改变阴极表面状态，影响锰的结晶形态，导致产品粉末化或析出不均，降低电流效率，因此，为提高电解锰产品的品质，电解液需要预先除去锌杂质，才能进入最终的电解生产流程。

2、现有除锌技术主要包括：（1）化学沉淀法：如加入硫化物生成zns沉淀，但易引入s2-残留，产生含硫危废，处理成本高；且对高浓度锌净化效果有限，且需多次调节ph和药剂用量，操作复杂。（2）中和水解法：控制ph使锌形成氢氧化物沉淀，但锰也易共沉淀，造成锰损失；（3）溶剂萃取法：选择性萃取锌，但流程复杂、试剂消耗大、操作成本高；（4）离子交换法：适用于低浓度锌去除，但处理能力有限，再生困难。（5）现有电解法：如正弦波齿盘电解除杂槽，虽能去除重金属，但设备成本高，且未针对性优化锌的去除效率。

3、结合上述分析，现有的除锌杂质的方法存在一定局限性，例如使用单一除杂剂时，对锌的去除效果不够理想，无法满足电解金属锰生产对溶液纯度的要求。因此，亟需开发一种高效、选择性好、环保且适用于工业化生产的电解锰溶液除锌技术。

技术实现思路

1、本发明公开了一种去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，在深度去除锌杂质的同时，极大限度地减少溶液中锰离子的共沉淀损失，提高锰回收率。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，包括以下步骤：

4、（1）将含有锌杂质的酸性电解金属锰溶液调节ph至5.2-6.8，过滤得预处理的电解金属锰溶液；

5、（2）将预处理的电解金属锰溶液升温至60~90℃，按照去除锌杂质所需硫化钡的理论用量的2-6倍计算，加入硫化钡，搅拌反应30-120min，反应完成后，继续加入适量的硫化铵溶液，搅拌反应40-70min，反应完成得初步除杂的电解金属锰溶液；

6、（3）取得初步除杂的电解金属锰溶液，固液分离，所得液体为去除锌杂质的电解金属锰溶液。

7、进一步地，步骤（1）中，调节ph采用碳酸锰、双飞粉、生石灰或石灰浆。

8、进一步地，步骤（2）中，以s2-的重量计算，硫化铵的用量为0.01-0.5倍硫化钡的重量。

9、进一步地，所述硫化铵预先处理为硫化铵溶液，硫化铵与水的体积比为1:0.8-10。

10、进一步地，步骤（2）中，在加入硫化铵溶液并搅拌反应完成后，加入硫化钡重量5-12倍的双飞粉，过滤得初步除杂的电解金属锰溶液。

11、进一步地，加入双飞粉后搅拌1-10min。

12、进一步地，步骤（2）中，硫化钡的用量为去除锌杂质所需硫化钡的理论用量的5倍；以s2-的重量计算，硫化铵的用量为0.05倍硫化钡的重量。

13、进一步地，还包括步骤（4）：去除锌杂质的电解金属锰溶液加入阳极液，去除锌杂质的电解金属锰溶液与阳极液的体积比为（1:2）-（1:5）。

14、进一步地，步骤（4）中，加入阳极液之后，在60-90℃下搅拌反应0.5-4h。

15、进一步地，步骤（1）中，将含有锌杂质的酸性电解金属锰溶液调节ph至5.2-6.3。

16、以上所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，具有以下优点：

17、（1）本发明通过调整合适的ph值加入过量的除重剂，可使锌杂质的去除率达99.70%以上，而锰离子损失率控制在3%以下，满足电解工序对溶液中锌含量的要求，在深度去除锌杂质的同时，极大限度地减少溶液中锰离子的共沉淀损失，提高锰回收率。

18、（2）本发明在去除锌杂质的同时，还能去除溶液中的其他重金属杂质，如钴、镍、铜、铅等，使溶液中难除的重金属杂质含量降低到1mg/l以下，提高溶液的整体纯度。

19、（3）通过本发明的方法处理后的电解锰溶液，锌含量可降至≤0.5 g/l，满足电解要求，在电解过程中能够避免因锌等杂质含量过高而导致的爆板、槽液碱化等问题，保证电解过程的稳定进行，提高电解金属锰的产量和质量。

20、（4）本发明进一步在加入过量的除重剂去除锌杂质之后，加入双飞粉包裹住硫化渣，有效避免硫化渣进入到滤液中，从而减少滤液中的杂质含量。

21、（5）本发明进一步在去除锌杂质之后，加入阳极液与去除锌杂质的电解金属锰溶液混合，可生成硫化氢，进一步降低溶液中的s2-残留。

22、（6）本发明操作简便，无需复杂设备，易于工业化实施，且试剂来源广泛、价格低，综合处理成本优于传统方法。

1.一种去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

4.根据权利要求1或3所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

5.根据权利要求1或3所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

7.根据权利要求3所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的去除电解金属锰溶液中锌杂质的方法，其特征在于：