[实用新型]一种硫酸锌溶液置换除铜镉的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硫酸锌溶液置换除铜镉的设备，属于湿法炼锌技术 领域。

背景技术

目前，硫酸锌溶液置换除铜镉的方法及其设备，主要方法是用锌粉作为 净化剂，置换硫酸锌溶液的铜镉杂质，主要设备是净化槽。净化槽通常是圆 筒型，外部为钢筋混凝土结构或钢结构，内部衬有防腐材料，有些净化槽底 部有锥度，净化槽配有搅拌机。净化槽用于硫酸锌溶液置换除铜镉时，置换 剂为工业锌粉，锌粉的有效锌为80～93％，粒度0.025～0.150mm，锌粉从上 部加入槽内，在搅拌机作用下，工业锌粉与溶液中的铜离子、镉离子进行置 换反应，锌粉中的锌金属转化为锌离子进入溶液，铜离子、镉离子被置换， 分别转化为金属铜小固体和海绵状金属镉固体，从溶液中析出，经过压滤机 进行固液分离后，实现溶液除去铜镉的目的。

净化槽用于硫酸锌溶液置换除铜镉时，具有生产效率高的优点，在60～ 80℃的条件下，除铜镉的时间为60～90min。由于生产效率高，因此，设备 投资省，占地小。但净化槽用于硫酸锌溶液置换除铜镉时，工业锌粉的消耗 量很大，造成生产成本高，降低了经济效益。在除铜阶段，工业锌粉的消耗 量至少为理论需要量的110％，而在除镉阶段，工业锌粉的消耗量至少为理论 需要量的200％。如果要将溶液的镉置换很彻底，则锌粉的过剩值很大，通常 超过理论需要量的300％。导致实际消耗量大幅度超过理论需要量的原因有两 个，一是工业锌粉的有效锌偏低，通常只有85％，二是在净化槽结构不合理， 不能及时将反应生成的铜镉固体物质进行分离，铜镉固体物质对锌粉形成局 部包裹，降低了锌粉的反应活性，导致锌粉的消耗量很大。

实用新型内容

本实用新型的目的是弥补现有技术的不足，提供一种硫酸锌溶液置换除 铜镉的设备。本实用新型适合处理硫酸锌溶液，能实现锌对铜镉的高效置换， 具有锌粒或锌片消耗小、生产成本低、铜镉置换彻底、现场环境好的优点。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种硫酸锌溶液置换除 铜镉的设备，包括进液管、两块边板、进液端板、底板、溶液分配板、活动 箱体、两块沉淀池边板、沉淀池底板、两块沉淀池端板、溶液粗滤板、出液 端板和出液管，所述两块边板、进液端板、出液端板和底板组成设备主体， 所述进液管位于进液端板的上部，所述出液管置于出液端板的上部，所述设 备主体内部靠近进液管的一侧装有带孔的溶液分配板，所述溶液分配板、进 液端板、两块边板和底板共同组成的空间为溶液分配池，所述设备主体内部 靠近出液管的一侧装有带孔的溶液粗滤板，所述溶液粗滤板、出液端板、两 块边板和底板共同组成的空间为溶液汇集池，所述溶液分配板和溶液粗滤板 之间的空间为置换池，所述活动箱体位于所述置换池内，所述两块沉淀池边 板、沉淀池底板和两块沉淀池端板组成沉淀池，所述沉淀池位于所述置换池 的下部，所述底板上设有用于连通沉淀池和置换池的滤孔，所述溶液分配板 上设有用于连通溶液分配池和置换池的滤孔，所述溶液粗滤板上设有用于连 通置换池和溶液汇集池的滤孔。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述底板上的滤孔均匀分布，滤孔的个数为3458～26600个， 孔径为10～50mm，相邻滤孔之间的间距为20～100mm。

进一步，所述溶液分配板上的滤孔均匀分布，滤孔的个数为200～12800 个，孔径为5～100mm，相邻滤孔之间的间距为20～100mm。

进一步，所述溶液粗滤板上的滤孔均匀分布，滤孔的个数为80000～ 884450个，孔径为1～5mm，滤孔间距为2～5mm。

进一步，所述活动箱体的数量为6～20个，每个所述活动箱体均为顶部 开口的长方体，每个所述活动箱体均由五块滤板组成，每个所述活动箱体内 部装有锌片或锌粒。

一种硫酸锌溶液置换除铜镉的方法，该方法通过如上任一项所述的设备 实现，包括以下步骤：将铜、镉、锌质量浓度分别为0.3～3.0g/L、0.2～ 2.0g/L、120～180g/L的待处理的硫酸锌溶液，在所述设备内进行置换除铜 镉锌后，得到处理过的硫酸锌溶液和杂质。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。