申請(qǐng)日2015.09.29

　　公開(公告)日2015.12.30

　　IPC分類號(hào)C22B7/00; C22B3/40; C22B19/30

　　摘要

　　本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，特別涉及一種從電鍍污泥中分離回收鋅的方法，包括以下步驟：(1)浸出處理：用有機(jī)酸將電鍍污泥進(jìn)行浸出處理，然后進(jìn)行固液分離，得到浸出渣和浸出液;(2)中和除鐵、鉻：往(1)中的浸出液加入中和劑，然后進(jìn)行固液分離，得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鉻沉淀和浸出液;(3)萃�。簩�P204、磷酸三丁酯、有機(jī)萃取劑N1923和溶劑油混合配制成混合萃取劑，然后用混合萃取劑對(duì)步驟(2)產(chǎn)生的浸出液進(jìn)行萃取，再加入有機(jī)酸進(jìn)行反萃取，得到萃余液和含鋅的反萃液即為含有硫酸鋅的凈化液。本發(fā)明工藝能將鋅從電鍍污泥的硫酸浸出液中萃取分離出來(lái)，實(shí)現(xiàn)鋅的綜合回收，并且萃取過(guò)程不需用液堿皂化，降低回收成本提高了經(jīng)濟(jì)效益。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種從電鍍污泥中分離回收鋅的方法，其特征在于：包括以下具體步驟：

　　(1)浸出處理：將電鍍污泥進(jìn)行酸浸處理，然后進(jìn)行固液分離，得到浸出渣和浸出 液;

　　(2)中和除鐵、鉻：往(1)步驟所述的浸出液加入中和劑，控制中和反應(yīng)pH值，選 擇性沉淀鐵和鉻，鋅保留在溶液中，然后進(jìn)行固液分離，得到浸出渣和浸出液;

　　(3)萃�。簩�P204、TBP、N1923萃取劑和溶劑油制成的混合萃取劑對(duì)步驟(2)產(chǎn) 生的浸出液進(jìn)行萃取，對(duì)萃取后的有機(jī)相加入硫酸進(jìn)行反萃取，得到萃余液和反萃液，反 萃液即為含有硫酸鋅的凈化液。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述的酸浸處理是用無(wú)機(jī)酸 進(jìn)行浸出處理。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述中的無(wú)機(jī)酸為硫酸、鹽 酸和硝酸中的至少一種。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中控制中和反應(yīng)的pH值為 3.5-4.5，選擇性沉淀鐵和鉻，鋅保留在溶液中。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的中和劑為碳酸鈉、氫氧化鈉或石 灰乳。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的混合萃取劑是P204、TBP、N1923 和溶劑油按20-45：2-5：5-10：45-70的體積比混合配制而成。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述P204的體積百分比濃度為 20-45%;所述的TBP體積百分比濃度為2-5%;所述的N1923體積百分比濃度為5-10%。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中萃取的級(jí)數(shù)為5-8級(jí)， 萃取中對(duì)萃取后的有機(jī)相和水相混合3-5分鐘，所述步驟(3)中硫酸的濃度為1.5-3mol/L。

　　說(shuō)明書

　　一種從電鍍污泥中分離回收鋅的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，特別涉及一種從電鍍污泥中分離回收鋅的方法。

　　背景技術(shù)

　　電鍍污泥是指電鍍行業(yè)中廢水處理后產(chǎn)生的含重金屬污泥廢棄物，被列入國(guó) 家危險(xiǎn)廢物名單中的第十七類危險(xiǎn)廢物。作為電鍍廢水的“終態(tài)物”，雖然其量 比廢水要少得多，但是由于銅、鎳、鉻、鋅、鐵等重金屬都轉(zhuǎn)移到污泥中，如不 加以處理或處置不當(dāng)，會(huì)造成更嚴(yán)重、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的二次污染。如果對(duì)電鍍污泥中品 位高的鎳、銅、鋅等重金屬不加以回收利用，也意味著資源的巨大浪費(fèi)。很多科 研院所、大學(xué)、企業(yè)及個(gè)人對(duì)電鍍污泥的資源再生做過(guò)大量的研究與探索，總結(jié) 出很多實(shí)用的回收工藝。但對(duì)于鋅的回收，基本上以硫化沉淀為主，鋅以硫化鋅 的形式回收，硫化鋅的附加值低，硫化沉淀后的溶液存在廢水處理問(wèn)題。

　　進(jìn)過(guò)檢索得到以下文獻(xiàn)：

　　1.中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201410317878.8，專利名稱：一種電鍍污泥中鎳、鈷、 銅、錳、鋅的分離回收方法，摘要：提供了一種電鍍污泥中鎳、鈷、銅、錳、鋅 的分離回收方法,將電鍍污泥經(jīng)酸浸出得的浸出液進(jìn)行分餾萃取，得有機(jī)相和富 鎳萃余液，將有機(jī)相依次采用鹽酸、硫酸、硫酸和鹽酸進(jìn)行四段反萃，得到相應(yīng) 的四種反萃液;然后對(duì)富鎳萃余液和四種反萃液分別進(jìn)行后續(xù)回收處理，完成鎳、 鈷、銅、錳、鋅的分離回收。本發(fā)明采用全萃法，逐級(jí)將鎳、鈷、鈣和鎂，銅和 錳以及鋅依次萃取出來(lái)，再分別將上述金屬元素提取回收，工藝流程短，生產(chǎn)效 率高，設(shè)備投資小，運(yùn)行成本低，既環(huán)保又達(dá)到有色金屬資源再生利用,獲得較 好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)利益，但該專利技術(shù)全萃法回收鋅，萃取劑需要用液堿皂化， 輔料消耗大，鋅產(chǎn)品的市場(chǎng)售價(jià)低，采用該方法對(duì)于含鋅高的電鍍污泥，經(jīng)濟(jì)性 大打折扣。

　　2.中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N200910184773.9，發(fā)明名稱：從電鍍污泥中回收銅、 鎳、鉻、鋅、鐵的方法，摘要：從電鍍污泥中回收銅、鎳、鉻、鋅、鐵的方法， 屬于冶金化工技術(shù)領(lǐng)域。包括酸浸出、硫化分離富集、熱壓浸出、萃取分離、鉻 熱壓氧化、鉻溶液凈化、提取氯化鐵等過(guò)程，該方法對(duì)不同種類的電鍍污泥適應(yīng) 性強(qiáng)，具有金屬資源利用率高、過(guò)程廢渣量少，解毒徹底等顯著優(yōu)點(diǎn)，但該專利 技術(shù)需要硫化劑進(jìn)行硫化分離后經(jīng)過(guò)反萃、洗鐵、濃縮等步驟來(lái)分離鋅、鐵、銅， 鋅萃取時(shí)用的萃取劑需要皂化，輔料消耗大，鋅產(chǎn)品的市場(chǎng)售價(jià)低，采用該方法 對(duì)于含鋅高的電鍍污泥，經(jīng)濟(jì)性大打折扣。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種從電鍍污泥中分離回收鋅的方法，將鋅從電鍍污泥 的硫酸浸出液中萃取分離，從反萃液中實(shí)現(xiàn)鋅的回收，萃取過(guò)程不需用堿皂化， 降低回收成本，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

　　一種從電鍍污泥中分離回收鋅的方法，包括以下具體步驟：

　　(1)浸出處理：將電鍍污泥進(jìn)行酸浸處理，然后進(jìn)行固液分離，得到浸出 渣和浸出液;

　　(2)中和除鐵、鉻：往(1)步驟所述的浸出液加入中和劑，控制中和反應(yīng) pH值，選擇性沉淀鐵和鉻，鋅保留在溶液中，然后進(jìn)行固液分離，得到浸出渣 和浸出液;

　　(3)萃�。簩�P204、TBP、N1923萃取劑和溶劑油制成的混合萃取劑對(duì)步驟 (2)產(chǎn)生的浸出液進(jìn)行萃取，對(duì)萃取后的有機(jī)相加入硫酸進(jìn)行反萃取，得到萃 余液和反萃液，反萃液即為含有硫酸鋅的凈化液。

　　進(jìn)一步地，步驟(1)所述的酸浸處理是用無(wú)機(jī)酸進(jìn)行浸出處理。

　　進(jìn)一步地，步驟(1)所述中的無(wú)機(jī)酸為硫酸、鹽酸和硝酸中的至少一種。

　　進(jìn)一步地，(2)步驟中控制中和反應(yīng)的pH為3.5-4.5選擇性沉淀鐵和鉻， 鋅保留在溶液中。

　　進(jìn)一步地，所述的中和劑為碳酸鈉、氫氧化鈉或石灰乳。

　　進(jìn)一步地，所述的混合萃取劑是P204、TBP、N1923和溶劑油按20-45：2-5： 5-10：45-70的體積比混合配制而成。

　　進(jìn)一步地，所述P204的體積百分比濃度為20-45%;所述的TBP體積百分比 濃度為2-5%;所述的N1923體積百分比濃度為5-10%。

　　進(jìn)一步地，所述步驟(3)中萃取的級(jí)數(shù)為5-8級(jí)，萃取中對(duì)萃取后的有機(jī) 相和水相混合3-5分鐘，所述步驟(3)中硫酸的濃度為1.5-3mol/L。

　　本發(fā)明中原料都可在市面上采購(gòu)到。

　　P204中文名為二(2-乙基己基)磷酸酯;雙(2-乙基己基)磷酸酯;磷酸二異 辛酯;磷酸二辛酯;化學(xué)式為C16H35O4P，是一種無(wú)色透明較粘稠的液體;凝 固點(diǎn)-60℃，相對(duì)密度0.973(25/25℃)，折光率1.4420(25℃)，沸點(diǎn) 209℃(1.33kPa);產(chǎn)品應(yīng)用：用作有機(jī)溶劑，是一種酸性萃取劑，有機(jī)合成中間 體。

　　磷酸三丁酯(TBP)分子式為C12H27O4P，主要用途用作溶劑，還常作為硝 基纖維素、醋酸纖維素、氯化橡膠和聚氯乙烯的增塑劑，稀有金屬的萃取劑等， 熱交換介質(zhì);由于其低的表面張力，難溶于水的物性，可作為工業(yè)用消泡劑，有 效的使已形成的泡沫的膜處于不穩(wěn)定的狀態(tài)而迅速消泡。

　　本發(fā)明中溶劑油為磺化煤油又稱260號(hào)溶劑油,是煤油磺化而成的。此產(chǎn)品 特點(diǎn)是蒸發(fā)速度均勻而緩慢，芳香烴含量較少，毒性很小，安全性較高，無(wú)臭味， 質(zhì)純潔，蒸發(fā)無(wú)殘留物，受熱不易氧化，產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。主要用于氣霧 劑、金屬清洗劑、殺蟲劑、日用化工、涂料、油墨、潤(rùn)滑油等。用途：(1)稀土 金屬元素萃取劑;(2)用來(lái)清洗精密金屬制品,如鋁箔和各種鋁合金制品,提高光 亮度;(3)作為冷卻清洗劑用于電火花切割,可使工件表面保持光潔;(4)滴注 分解對(duì)金屬工件進(jìn)行滲碳,可提高金屬加工件表面的硬度和耐磨性;(5)作紡織 印刷染助劑;(6)可作燃料用于礦燈照明;(7)可作為香料萃取劑以及調(diào)制化妝 用品。

　　N1923萃取劑為仲碳伯胺，伯胺N1923是國(guó)產(chǎn)仲碳伯胺萃取劑，其結(jié)構(gòu)式 為分子式為RNH2，R1(R2)CHNH2(R基團(tuán)的碳原 子總數(shù)為l9～23)，它是一種應(yīng)用十分廣泛的萃取劑，在濕法冶金、稀土分離 等方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值，關(guān)于其萃取過(guò)渡金屬、稀土金屬及有機(jī)酸類的研 究已有較多報(bào)道。

　　本發(fā)明反應(yīng)式如下：

　　NiCO3+H2SO4=Ni2++SO42-+H2O+CO2↑

　　Ni(OH)2+H2SO4=Ni2++SO42-+H2O

　　CuCO3+H2SO4=Cu2++SO42-+H2O+CO2↑

　　Cu(OH)2+H2SO4=Cu2++SO42-+H2O

　　2Fe(OH)3+3H2SO4=2Fe3++6H2O+3SO42-

　　2Cr(OH)3+3H2SO4=2Cr3++6H2O+3SO42-

　　2Fe3++2Na2CO3+3H2O+H+=4Na++2Fe(OH)3↓+2CO2↑

　　2Cr3++2Na2CO3+3H2O+H+=4Na++2Cr(OH)3↓+2CO2↑

　　本發(fā)明有益效果是：

　　1.本發(fā)明的工藝流程短，通過(guò)萃取工序直接將鋅以硫酸鋅的形式分離回收， 鋅的萃取率高，萃前液含鋅8-12g/l，萃余液含鋅0.8-1.5g/l，鋅的萃取率高達(dá) 85%-95%。

　　2.本發(fā)明所需輔料少且輔料消耗少，工藝步驟中不需要加液堿進(jìn)行皂化，只 需硫酸反萃，生產(chǎn)成本低。

　　3.本發(fā)明的工藝與現(xiàn)有技術(shù)化學(xué)沉淀法、硫化沉淀法相比，工藝過(guò)程不產(chǎn)生 廢氣、廢渣，也無(wú)廢水產(chǎn)生，既環(huán)保又避免造成污染和資源浪費(fèi)。

　　4.本發(fā)明回收的硫酸鋅雜質(zhì)含量少、純度高，有利于后續(xù)工序的生產(chǎn)，產(chǎn)品 附加值高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

　　5.本發(fā)明采用混合萃取劑萃鋅，混合萃取劑由P204、TBP、N1923萃取劑和 溶劑油按一定體積比混合配制而成，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有對(duì)鋅的選擇性強(qiáng)萃 取率高、萃取劑抗水溶性強(qiáng)、分相時(shí)間短、能縮短萃取流程時(shí)間、無(wú)需液堿皂化 從而減少輔料消耗量且鋅萃取率比用單一的萃取劑高等優(yōu)點(diǎn)。