CN102851510A - 一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法,其特征在于:用冶炼烟灰为原料,通过以下四个工艺技术过程实现的:硫酸浸出;叔胺N235萃取;氨水反萃;生石灰脱氟。硫酸浸出后,经过液固分离,得到澄清的浸出液;选用烷基叔胺N235作萃取剂,磺化煤油为溶剂油,完成对浸出液中氟氯的萃取分离操作,得到含氟氯的N235有机相及萃氯余液;用氨水对N235有机相进行反萃,得到再生N235有机相及反萃余液;加入生石灰,压滤分离,得氟化钙渣和含氯化铵滤液。本发明能够有效地除掉烟灰中可溶性的氟氯;运行成本低,无废水排放;烟灰中氟、氯以氟化钙、氯化铵开路,所得氟化钙渣可以作为提氟原料,氯化铵可以作为肥料;N235萃取余液可以作为湿法炼锌原料液。
Description
技术领域
本发明属于冶炼技术领域,涉及一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法。
背景技术
冶炼烟灰是铜火法冶炼过程中产生的固体废物,其中富含重金属锌、铜、镉、铅、锡,还含有大量氯、氟、硅、铝、砷、锑、锰、镍等。 脱除杂质氯氟是湿法冶炼烟灰工艺中的技术瓶颈。
现有技术CN102108445A涉及一种氧化锌烟灰的氟氯脱除方法。它是采用Na2CO3和NaOH对氧化锌烟灰进行碱洗,将氧化锌烟灰与固体Na2CO3混合均匀,加入水高速搅拌溶解成有渣的溶液,使烟尘中ZnCl2、ZnF2、PbCl2中的金属形成碳酸盐固体渣,氯、氟则以钠盐的形式溶于溶液中,采用该方法需要消耗大量的碱及碳酸钠盐,废水排放量大。
CN101307385是针对熔炼锌、铅、锡过程中产生含氯的烟尘,它采用水洗涤的方法脱除原料中的氯。采用水洗的方法废水产生量大,而且烟尘中可溶性的有价金属离子随废水排放损失,可溶性重金属离子及盐随废水排放污染环境。
CN102220480A是一种利用微波焙烧氧化锌烟尘脱除氟氯的方法,通过将氧化锌烟尘置于微波条件下进行焙烧,温度达到550~650℃后,保温10~30min;焙烧过程中对物料进行搅拌;并对微波腔体进行抽气,保持常压。微波焙烧方式能耗大,工业化比较困难。
CN101649396提供了一种利用次氧化锌烟灰高效除F、Cl的方法,次氧化锌烟灰添加稀硫酸溶液酸化制粒,回转窑焙烧强化脱除F、Cl后,焙烧粉料先中性浸出,终点pH控制3.0~3.5,终点检测浸出液As、Sb、F含量,浸出液加入FeSO4·7H2O,然后加入双氧水氧化中和除As、Sb,最后添加石灰乳至终点检测无Fe2+、As、 Sb、F。采用回转窑脱氯能耗高,设备维修量大,投资高,操作环境差。
发明内容
本发明的目的在于利用硫酸浸出-萃取-反萃工艺技术,实现了在低运行成本下分离冶炼烟灰中杂质氟氯,解决了冶炼烟灰湿法提锌工艺中的技术瓶颈。从而提供一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是用冶炼烟灰为原料,通过以下 四个工艺技术过程实现的:(1)硫酸浸出;(2)叔胺N235萃取;(3)氨水反萃;(4)生石灰脱氟。硫酸浸出后,经过液固分离,得到澄清的浸出液;选用烷基叔胺N235作萃取剂,磺化煤油为溶剂油,完成对浸出液中氟氯的萃取分离操作,得到含氟氯的N235有机相及萃氯余液;用氨水对N235有机相进行反萃,得到再生N235有机相及反萃余液;加入生石灰,压滤分离,得氟化钙渣和含氯化铵滤液。
①硫酸浸出;
按照硫酸液浸出剂与冶炼烟灰的液固质量比5~10:1,浸出剂中游离酸30~70 g/L,在温度20~100 ℃下,反应1~4 h,浸出反应终点pH值1.5~3.5,经过液固分离,得到澄清的浸出液;
②叔胺N235萃取;
选用烷基叔胺N235作萃取剂,磺化煤油为溶剂油,配置10~30%体积配比有机相,在箱式混合-澄清器中完成步骤 ① 浸出液中氟氯的萃取分离操作,其操作温度20~50℃,萃取相比O/A=1~4:1,萃取时间5~10 min得到含氟氯的N235有机相及萃氯余液;
③氨水反萃;
用质量浓度10~20%氨水对步骤②所得N235有机相进行反萃,反萃相比O/A=10~30:1,操作温度20~50℃,反萃时间5~10 min,得到再生N235有机相及反萃余液;
④生石灰脱氟;
加入步骤③所得反萃余液中氟质量5~10倍的生石灰,压滤分离,得氟化钙渣和含氯化铵滤液。所得氟化钙渣可以作为提氟原料,滤液含氯化铵可以作为肥料使用。
本发明有益效果
(1)采用浸出-萃取-反萃工艺,能够有效地除掉烟灰中可溶性的氟氯;
(2)采取该工艺经济运行成本低,无废水排放,环境友好;
(3)烟灰中氟、氯以氟化钙、氯化铵开路,所得氟化钙渣可以作为提氟原料,氯化铵可以作为肥料;
(4)N235萃取余液可以作为湿法炼锌原料液。
附图说明
图1是本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
本发明通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述,然而,本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1:按照1图所示工艺进行操作。
一种典型的冶炼烟灰化学成分见表1。
① 浸出
按照硫酸液浸出剂与冶炼烟灰的液固质量比10:1,浸出剂中游离酸40 g/L,在温度70 ℃下,反应4 h,浸出反应终点PH值3.5,经过液固分离,得到澄清的浸出液;
② 叔胺N235萃取
选用烷基叔胺N235作萃取剂,磺化煤油为溶剂油,配置10~30%体积配比有机相,在箱式混合-澄清器中完成步骤 ① 浸出液中氟氯的萃取分离操作,其操作温度20℃,萃取相比O/A=2:1,萃取时间5 min得到含氟氯的N235有机相及萃氯余液;
③ 氨水反萃
用质量浓度20%氨水对步骤②所得N235有机相进行反萃,反萃相比O/A=15:1,操作温度20℃,反萃时间10 min,得到再生N235有机相及反萃余液;
④ 生石灰脱氟
加入步骤③所得反萃余液中氟质量10倍的生石灰,压滤分离,所得氟化钙渣可以作为提氟原料,滤液含氯化铵可以作为肥料使用。
Claims (6)
1.一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法,其特征在于:用含氯氟冶炼烟灰为原料,通过以下四个工艺技术过程实现的:(1)硫酸浸出;(2)叔胺N235萃取;(3)氨水反萃;(4)生石灰脱氟。
2.根据权利要求1所述的一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法,其特征在于硫酸浸出的工艺为:按照硫酸液浸出剂与冶炼烟灰的液固质量比5~10:1,浸出剂中游离酸30~70 g/L,在温度20~100 ℃下,反应1~4 h,浸出反应终点pH值1.5~3.5,经过液固分离,得到澄清的浸出液。
3.根据权利要求1所述的一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法,其特征在于叔胺N235萃取的工艺为:选用烷基叔胺N235作萃取剂,磺化煤油为溶剂油,配置10~30%体积配比有机相,在箱式混合-澄清器中完成对硫酸浸出后的浸出液中氟氯的萃取分离操作,其操作温度20~50℃,萃取相比O/A=1~4:1,萃取时间5~10 min得到含氟氯的N235有机相及萃氯余液。
4.根据权利要求1所述的一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法,其特征在于氨水反萃的工艺为:用质量浓度10~20%氨水对叔胺N235萃取的工艺所得N235有机相进行反萃,反萃相比O/A=10~30:1,操作温度20~50℃,反萃时间5~10 min,得到再生N235有机相及反萃余液。
5.根据权利要求1所述的一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法,其特征在于生石灰脱氟的工艺为:加入氨水反萃的工艺所得反萃余液中氟质量5~10倍的生石灰,压滤分离,得氟化钙渣和含氯化铵滤液。
6.根据权利要求1所述的一种从含氯氟冶炼烟灰中除氯氟的方法,其特征在于通过以下工艺技术过程实现的:
①硫酸浸出;
按照硫酸液浸出剂与冶炼烟灰的液固质量比5~10:1,浸出剂中游离酸30~70 g/L,在温度20~100 ℃下,反应1~4 h,浸出反应终点pH值1.5~3.5,经过液固分离,得到澄清的浸出液;
②叔胺N235萃取;
选用烷基叔胺N235作萃取剂,磺化煤油为溶剂油,配置10~30%体积配比有机相,在箱式混合-澄清器中完成步骤 ① 浸出液中氟氯的萃取分离操作,其操作温度20~50℃,萃取相比O/A=1~4:1,萃取时间5~10 min得到含氟氯的N235有机相及萃氯余液;
③氨水反萃;
用质量浓度10~20%氨水对步骤②所得N235有机相进行反萃,反萃相比O/A=10~30:1,操作温度20~50℃,反萃时间5~10 min,得到再生N235有机相及反萃余液;
④生石灰脱氟;
加入步骤③所得反萃余液中氟质量5~10倍的生石灰,压滤分离,得氟化钙渣和含氯化铵滤液,所得氟化钙渣可以作为提氟原料,滤液含氯化铵可以作为肥料使用。
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