锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的方法及装置与流程

1.本发明涉及锌冶炼技术领域，特别是涉及一种锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的方法及装置。


背景技术：

2.目前，冶炼厂锌精矿、辅料来源产地不稳定，各种物料、辅料镁的含量也不稳定，而锌精矿中的镁在氧压浸出过程中的浸出率在90％以上，使得硫酸锌系统溶液中的镁元素达到10g/l，由于系统溶液中镁的元素的不断上升，其对系统的影响尚不清楚，而硫酸镁在室温23℃的饱和析出浓度43.6g/100gh2o，低浓度硫酸镁液体脱除比较困难。
3.现有硫酸锌结晶生产工艺中，硫酸锌结晶余液需要多次循环，通过高温蒸发后来维持硫酸锌、硫酸镁的饱和浓度，达到硫酸镁析出结晶的目的。当原料含镁比较稳定时，使用上述方法能使系统溶液的镁维持在一个稳定的水平，原料的适应性很差，不能抵抗因物料含镁不稳定带来的潜在风险。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中辅料带来的镁在锌冶炼系统中富集及增加系统对原辅料的适应性，解决抵抗系统含镁带来的潜在风险，从而提供一种。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的方法，包括以下步骤：
7.步骤s1、将锌冶炼硫酸锌溶液与乙醇溶液混合，得到结晶析出物；
8.步骤s2、将所述结晶析出物进行压滤，得到稳定结晶物。
9.优选的，步骤s1包括：将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，并搅拌，得到所述结晶析出物。
10.优选的，步骤s2包括：将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。
11.优选的，步骤s2还包括：将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
12.优选的，步骤s1中，在20-30℃下搅拌10-60min。
13.优选的，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为(2-12)：1。
14.优选的，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为(2-5)：1。
15.一种锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的装置，用于所述的方法，包括反应槽和压滤机，所述反应槽用于盛放乙醇溶液；所述反应槽通过输送泵与所述压滤机连接，所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤。
16.优选的，所述装置还包括蒸馏冷凝装置，所述蒸馏冷凝装置一端与所述压滤机连接，另一端与反应槽连接，所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，通过蒸馏冷凝装置将回收的乙醇输送至反应槽中。
17.优选的，所述装置还包括空气压缩泵，所述空气压缩泵用于吹扫压滤机内部。
18.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
19.使用锌冶炼硫酸锌溶液加装有乙醇溶液反应槽，硫酸镁等元素形成结晶析出，通过压滤机压滤，能形成稳定硫酸镁、硫酸锌等稳定结晶物，通过此方法能高效的脱除硫酸锌中的镁，镁的脱除率可以达到83％-97％，增加对原辅料的适应性，减少镁对硫酸锌溶液系统的潜在风险。压滤液能重复使用，通过监测压滤液中的锌、镁等元素检查脱除效果，进一步地，通过蒸馏冷凝装置回收溶液中的乙醇、剩余的水溶液可以排入污水处理进行处理，冷凝回收的乙醇溶液可以重复使用。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明的种实施方式中提供的锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的装置的示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.本发明提供了一种锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的方法，包括以下步骤：
26.步骤s1、将锌冶炼硫酸锌溶液与乙醇溶液混合，得到结晶析出物。具体的，将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，并搅拌，得到所述结晶析出物。锌冶炼硫酸锌溶液为硫酸锌溶液或硫酸锌结晶余液。乙醇溶液可为工业酒精，纯度为95％或99％等。优选的，步骤s1中，在20-30℃下搅拌10-60min。所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为(2-12)：1。混合搅拌后，硫酸镁等元素形成结晶析出，形成结晶析出物。当然搅拌的温度、时间和速率等并不限于此，只要硫酸镁等元素充分地结晶析出即可。
27.步骤s2、将所述结晶析出物进行压滤，得到稳定结晶物。具体地，将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹
扫风干，形成硫酸镁、硫酸锌等稳定结晶物。压滤可采用现有的压滤机，其工艺参数也可参照现有技术进行。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
28.上述方法，使用锌冶炼硫酸锌溶液加装有乙醇溶液反应槽，硫酸镁等元素形成结晶析出，通过压滤机压滤，能形成稳定硫酸镁、硫酸锌等稳定结晶物，通过此方法能高效的脱除硫酸锌中的镁，镁的脱除率可以达到83％-97％，增加对原辅料的适应性，减少镁对硫酸锌溶液系统的潜在风险。压滤液能重复使用，通过监测压滤液中的锌、镁等元素检查脱除效果，进一步地，通过蒸馏冷凝装置回收溶液中的乙醇、剩余的水溶液可以排入污水处理进行处理，冷凝回收的乙醇溶液可以重复使用。
29.如图1所示，本发明提供了一种锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的装置，用于所述的方法，包括反应槽和压滤机，所述反应槽用于盛放乙醇溶液；所述反应槽通过输送泵与所述压滤机连接，所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤。优选的，所述装置还包括蒸馏冷凝装置，所述蒸馏冷凝装置一端与所述压滤机连接，另一端与反应槽连接，所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，通过蒸馏冷凝装置将回收的乙醇输送至反应槽中。优选的，所述装置还包括空气压缩泵，所述空气压缩泵用于吹扫压滤机内部。
30.上述装置，使用锌冶炼硫酸锌溶液加装有乙醇溶液反应槽，硫酸镁等元素形成结晶析出，通过压滤机压滤，能形成稳定硫酸镁、硫酸锌等稳定结晶物，通过此方法能高效的脱除硫酸锌中的镁，镁的脱除率可以达到83％-97％，增加对原辅料的适应性，减少镁对硫酸锌溶液系统的潜在风险。压滤液能重复使用，通过监测压滤液中的锌、镁等元素检查脱除效果，进一步地，通过蒸馏冷凝装置回收溶液中的乙醇、剩余的水溶液可以排入污水处理进行处理，冷凝回收的乙醇溶液可以重复使用。
31.下面将结合实施例进一步阐述本发明提供的锌冶炼硫酸锌溶液脱除镁的方法。
32.实施例1
33.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为12：1。
34.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
35.经过检测，滤液中镁的脱除率达23.4％。
36.实施例2
37.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为6：1。
38.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
39.经过检测，滤液中镁的脱除率达34.64％。
40.实施例3
41.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为2：1。
42.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
43.经过检测，滤液中镁的脱除率达97.87％。
44.实施例4
45.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在20下搅拌60min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为5：1。
46.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
47.经过检测，滤液中镁的脱除率达86.14％。
48.实施例5
49.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在30℃下搅拌10min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为5：1。
50.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
51.经过检测，滤液中镁的脱除率达83.6％。
52.实施例6
53.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为3：1。
54.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
55.经过检测，滤液中镁的脱除率达92.6％。
56.实施例7
57.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为4：1。
58.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
59.经过检测，滤液中镁的脱除率达89.2％。
60.实施例8
61.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为5：1。
62.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
63.经过检测，滤液中镁的脱除率达87.8％。
64.实施例9
65.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为6：1。
66.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
67.经过检测，滤液中镁的脱除率达61.2％。
68.实施例10
69.步骤s1、将所述锌冶炼硫酸锌溶液加入装有所述乙醇溶液的反应槽，在25℃下搅拌30min，得到所述结晶析出物，其中，所述锌冶炼硫酸锌溶液与所述乙醇溶液的体积比为8：1。
70.步骤s2、将所述反应槽中的所述结晶析出物，使用输送泵进入压滤机压滤，然后使用压缩空气在压滤机内部进行吹扫风干，形成所述稳定结晶物。将所述压滤机得到的压滤液送入蒸馏冷凝装置，并将回收的乙醇输送至反应槽中。
71.经过检测，滤液中镁的脱除率达38.7％。
72.对比例1
73.所述锌冶炼硫酸锌溶液加入除镁剂(次氧化锌粉)，然后进行沉降。经过检测，滤液中镁的脱除率达31.7％。
74.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。