湿法电解锌工艺流程选择概述(2)

2020-03-29 14:18

2.2.2 主要技术操作条件 2.2.2.1 中性浸出

浸出液固比 10:1 浸出温度 65~75℃ 浸出时间 1~2h 浸出终点酸度 PH=5~5.2 2.2.2.2 酸性浸出

浸出液固比 10:1 浸出温度 75~85℃ 浸出时间 2~4h 浸出终点酸度 PH=2~3 2.2.2.3 氧化锌中性浸出

浸出液固比 6~8.1 浸出温度 65~75℃ 浸出时间 1~1.5h

浸出终点酸度 PH=4.8~5.2 2.2.2.4 氧化锌酸性浸出

浸出液固比 5~6.1 浸出温度 80~90℃ 浸出时间 6~8h

浸出始酸 150~200g/lH2SO4 浸出酸 20g/lH2SO4 2.2.2.5 锌粉置换

置换温度 75~85℃ 置换时间 3~4h

始酸 20g/lH2SO4 终酸 PH=4.8~5.0 2.2.3 主要技术经济指标

2.2.3.1 焙砂锌浸出率 85~90%

2.2.3.2 浸出渣率 ~40%(以焙烧料计) 2.2.3.3 上清夜产量 33~34m3/h 2.2.3.4 浸出渣量 18240t/a(干量) 2.2.3.5 氧化锌浸出渣量 ~2100t/a(干量) 2.2.3.6 铟渣量 112t/a(干量) 主要成分 In≥3% 2.2.3.7 原材料单耗

硫酸(98%H2SO4) 120kg/t析出锌

锰矿粉(MnO275%) 15kg/t析出锌 凝聚剂(3#) 1kg/t析出锌

蒸汽(0.2~0.3MPA) 0.85t/t析出锌 生产水 4.7m3/t析出锌

2.3.1 工艺流程简述

由浸出送来的中浸上涉清液泵入一段净化槽,一段净化槽共2台,规格为φ4500×5500,V=87m3/台,两台并联间断操作。锌粉经振动给料机加入一段净化槽,反应完成后排料至中间槽,再用泵送至3台F=100m2 的厢式压滤机进行液固分离,所得滤渣即铜镉渣,经浆化后泵至镉工段回收镉。所得滤液经2台 F=30m2 的螺旋板加热器加温到85~90℃后经加热后液贮槽送往二段净化槽。

二段净化槽共4台,规格同一段净化槽,也是4台并联间断操作。锌粉经振动给料机加入各净化槽,酒石酸锑钾溶液用人工加入槽内,反应完成后排料至中间槽,再用泵送至3台F=100m2的厢式压滤机压滤,所得滤渣即钴渣,再经酸洗、压滤后,所得滤渣即钴精矿,暂堆存待回收钴。滤液用锌粉、酒石酸锑钾沉钴后,再经压滤,滤渣与钴精矿卸在同一堆场,滤液送浸出车间。二段净化压滤后液送往三段净化槽。

三段净化槽共2台,规格也同一段净化槽,两台并联间断操作。锌粉经振动料机加入槽内,以除去残余的镉。反应完成后排料至中间槽,再用泵送至3台F=100m2的厢式压滤机压滤, 所得滤渣含锌较高,用人工返回到一段净化槽再利用。所得滤液即新液,用废电解液使新液含H2SO4l~3g/l ,减少新液在输送过程中的结晶,然后用泵送往电解车间。

净液工段产出的铜镉渣经浆化后,送往镉工段2台φ3000×3200,V=24m3机械搅拌槽进行铜镉渣的浸出,两台并联间断操作。加入废电解液,控制始酸10g/l,终点PH=5.2~5.4。 矿浆经 中间槽用泵送至1台F=40m2的厢式压滤机压滤,滤液送置换槽,产出滤渣即铜渣,可作为中间产品出售。置换在1台φ3000×3200,V=24m3机械搅拌槽进行,置换前加入硫酸,控制溶液 PH=2~3,以溶解锌粉表面的氧化锌膜,增加锌粉活性,加速置换速度。置换后液用泵送至1台F=40m2的厢式压滤机压滤,产出滤液即贫镉液,用泵送回浸出车间。所得滤渣即海绵镉,可作中间产品出售。

2.4 电 解

2.4.1 工艺流程简述

净液工段送来的新液温度70~80,与经过空气冷却塔冷却后的废

电解温度约34℃,在混液槽中混合,通过控制新液和废电解液的混合比(1:15~20)来保证电解槽操作温度在37~42℃之间。本车间共有电解槽140个,分为四列配置。混合后的电解液由总溜槽分别进入每个电解槽内,通过直流电的作用,锌在阴极上析出,氧在阳极上析出。

本车间采用铅银合金为阳极,压延纯铝板为阴极,每槽各放阴极48片、阳极49片。

阴极析出周期为24h,阴极自槽中取出经洗涤后用人工剥下析出的锌片,经码垛后送锌熔铸工段,铝阴极板经清理、平整后装入电解槽进行下一周期的电解。

电解槽流出的废电解液经废液溜槽进入废电解液循环槽,部分废电解液泵送至浸出车间,大部分废电解液泵至冷却塔进行冷却后和净液工段送来的新液混合,然后通过溜槽再进入每个电解槽。

电解槽约30天清理一次,掏槽采用真空抽吸,抽出的阳极泥经中间槽用泵送至浸出车间。

电解时,为了降低析出锌含铅量,需加入碳酸锶,为了改善析出锌的表面结构需加入骨胶,为改善剥离情况需加入酒石酸锑钾。

2.6.1.2 工艺流程

阴极锌熔化现普遍采用低频感应电炉。本设计采用540KW的低频感应电炉熔锌,直线铸锭机铸锭。年工作日330天。金属锌锭年产量:

一期 17883t/a 2.6.2 生产过程简述

电解车间生产的阴极锌片用叉车运至本车间,然后用吊钩桥式起重机将锌片吊到平台上。人工加入到熔锌感就应电炉内,感应器设计生产能力为2~4t/h,电炉内贮锌池的温度控制在450~500℃,锌液恒定流入锌铸锭机,铸好的锌锭落入斜式辊道,人工码垛,扎捆后在车间空地贮存或外运。

为减少浮渣夹带的金属锌理,须从炉门加入少量氯化铵,浮渣由人工扒出。

2.6.5 说明

本设计只考虑一期工程,即生产电锌2.5万吨/年,并为二期工程预留了场地。

2.3.2 主要技术操作条件 2.3.2.1 一段净化

净化温度 55~65℃ 净化时间 1~1.5h 锌粉用量 2g/l 2.3.2.2 二段净化

净化温度 85~90℃ 净化时间 2.5~3h 锌粉用量 3g/l 酒石酸锑钾用量 Sb:Co=0.6~1:1 2.3.2.3 三段净化

净化温度 75~80℃ 净化时间 1~1.5h 锌粉用量 1g/l 2.3.2.4 钴渣酸洗

酸洗温度 70~80℃

终点酸度 1~ 3g/l H2SO4 液固比 6~7∶1 酸洗时间 10~12h 2.3.2.5 酸洗液沉钴

沉钴温度 85~90 沉钴时间 2.5~3h 锌粉用量 3 g/ l

酒石酸锑钾用量 Sb∶Co=0.6~1∶1 2.3.2.6 铜镉渣浸出

浸出温度 85~90℃ 浸出时间 4~6h

浸出液固比 6~8∶1 浸出始酸 10~ 15g/l H2SO 浸出终酸 PH=5.2~5.4

2.3.2.7 钴渣酸液置换

置换温度 50~55℃ 置换时间 1.5h

锌粉加入量 理论量的1.2~1.3 初酸 PH=2~3 PH=5.2~5.42.4.2

2 电解 主要技术操作条件

电解液温度 36~42℃ 槽电压 3.2~3.4V 阴及电流密度 400~550A/m2 电流效率 88% 同极中心距 62mm 阴极析出周期 24h 真空掏槽周期 30d 2.4.3 主要技术经济指标

2.4.3.1 锌回收 99.5% 2.4.3.2 原材料单耗

碳酸锶 0.7~1.5kg/t析出锌

骨 胶 0.4~0.6kg/t析出锌 酒石酸锑钾 3g/t析出锌

阴极铝板 0.3~0.34片/t析出锌 阳极板 0.2~0.24片/t析出锌

直流电 3000~3200kwh/t 析出锌

终酸


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