[发明专利]湿法炼锌过程中除氟的方法

说明书

本发明公开了湿法炼锌过程中除氟的方法，包括：使所述高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑接触发生化学反应，以便将生成的氟化铝沉淀从溶液中脱除，从而降低所述高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子含量。该方法采用铝板或铝屑脱除高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子，无需增加特定的除杂工艺及设备，同时无需引进新的药剂和辅材，不仅工艺简单、投资成本低，而且除氟效果好、能够有效避免增加除杂工艺而导致的锌金属损失，并使锌电积生产能够连续、正常进行。

技术领域

本发明属于化工领域，具体而言，主要涉及湿法炼锌过程中除氟的方法。

背景技术

在湿法锌冶炼行业中，硫酸锌溶液中的氟离子一直是该行业的技术难点和禁区。而硫酸锌溶液氟离子浓度过高会导致锌电积过程中阴极板严重腐蚀，从而使阴极板使用寿命下降并造成析出锌剥离困难等问题，严重影响锌电积过程的连续、正常进行。目前，湿法锌冶炼行业中从硫酸锌溶液中分离氟离子的常见方法有：化学沉淀法、离子交换法和萃取分离氟氯法。沉降法除氟，目前常用的有利用钍的盐类从溶液中除氟或在浸出过程中加入少量石灰乳或硅胶除氟等，其中，稀钍金属比较昂贵，成本较高，工业生产中不宜采用，石灰乳除氟，除氟率低，硅胶除氟是使氟离子吸附在硅胶上除去，在除氟的同时锌的损失也较大；离子交换法主要利用离子交换树脂吸附交换溶液中的氟、氯离子从而达到脱除氟、氯离子的目的，但该方法脱氟、氯效率不到60％，且存在硫酸盐结晶结垢带来的树脂再生循环利用率低、树脂再生耗水量大、再生水含氟氯离子浓度高、再生水处理成本高等问题。而萃取分离氟氯法又存在萃取锌设备运行体积大、投资高，萃余液中离子成分复杂、氟氯离子含量低、不利于分离回收，以及可能出现的结垢、盐结晶等问题，例如采用P204萃取锌离子，采用叔胺N235萃取、氨水反萃、生石灰脱氟等工艺除氟等。

简而言之，现有硫酸锌溶液中脱除氟氯离子的技术均还存在这样那样的不足或者局限，硫酸锌溶液除氟的工艺有待进一步完善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出湿法炼锌过程中除氟的方法，该方法采用铝板或铝屑脱除高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子，无需增加特定的除杂工艺及设备，同时无需引进新的药剂和辅材，不仅工艺简单、投资成本低，而且除氟效果好、能够有效避免增加除杂工艺而导致的锌金属损失，并使锌电积生产能够连续、正常进行。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种湿法炼锌过程中除氟的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：使所述高氯酸性硫酸锌溶液与铝板或铝屑接触发生化学反应，以便将生成的氟化铝沉淀从溶液中脱除，从而降低所述高氯酸性硫酸锌溶液中的氟离子含量。

根据本发明上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法，发明人巧妙地以铝板或铝屑脱除硫酸锌溶液中的氟离子，即通过在高氯酸性硫酸锌溶液储存设备和中转设备中设置铝板或铝屑，使含氟高的溶液与铝板或铝屑接触发生反应，铝板或铝屑被氯离子破坏表面氧化层之后铝与酸溶液直接接触发生反应并被溶解生成Al³⁺，Al³⁺与溶液中的F^－发生反应生成AlF₃，AlF₃在酸溶液中溶解度较低而沉降除去。即本发明上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法只需要在原有工艺的基础上增加铝板和铝屑，无需增加特定的除杂工艺流程及设备，且铝板也可长时间使用、除氟产物AlF₃在酸溶液中的溶解度极低，不易被返溶循环，从而能够直接留在渣相中永久脱除。由此，不仅工艺简单、投资成本低、除氟效果好，而且在除氟过程中还无需加入新的药剂和辅材，能够有效避免引入其它杂质元素以及增加除杂工艺而导致的锌金属损失。

另外，根据本发明上述实施例的湿法炼锌过程中除氟的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述高氯酸性硫酸锌溶液中氯离子含量不低于900mg/L，氟离子含量不低于70mg/L。由此，可以显著提高除氟的效率和效果。