湿法冶锌电解液中氯离子选择性去除:基于扩散渗析的方法与过程研究

来源 :温州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:Manjay
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金属锌主要是通过湿法冶金工艺进行生产,其电解沉积阶段产生的酸性电解液是需在浸出阶段循环使用,这会导致杂质的累积,特别是氯离子,氯离子的累积不仅会对生产工艺带来影响,还会降低金属锌的品质。迄今为止,已经尝试过很多种方法从电解液中去除氯离子杂质,但还没有完全令人满意的方法。扩散渗析作为传统的膜分离过程,因其节能和环保,被广泛应用于酸和碱的回收。我们的工作是通过扩散渗析(DD)直接从电解液中选择性去除氯离子杂质。本文主要阐述了扩散渗析法应用于电解液中选择性去除氯离子的系列研究,主要围绕以下两个方面。(1)在这项工作中,我们提出了一种的新方法,将扩散渗析的应用从传统的酸/碱回收扩展到离子的选择性分离。对不同流量强度下水的迁移率、阴离子透过率、阳离子透过率以及阴离子的选择性进行了讨论和分析。结果表明;Cl-和F-相对HSO4-有比较明显的选择性,Cl-和F-去除率最高分别可达69.36%和40.14%,而Zn2+的损失率在1%左右。深入阐述了导致这种选择性的传质机理,最后根据工厂的实际情况设计了一套除杂方案。(2)本研究在前面工作基础上对除杂工艺进行优化,在最佳的流量强度(4L·h-1·m-2)下,通过调节硫酸锌电解液的酸度(H2SO4的量),我们对水的迁移率、阴离子和阳离子透过率、阴离子和阳离子的选择性分离进行了讨论和分析。结果表明:在中性电解液中除氯的选择性极大提升,其选择透过性PSO42-Cl-由最初的2.56增加到现在的42.8。同时Cl-的去除率基本保持不变,从55.1%减少至46.6%,但SO42-的去除率从21.5%降至1.09%。还深入研究了导致这种选择性极大增加的原因,结合工厂实际情况对不同酸度情况下的除氯成本进行估算。
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