湿法炼锌净化除氟新方法研究

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在湿法炼锌工艺系统中,氟的危害及去除问题一直困扰着湿法炼锌企业。目前,国内外常用的净化除氟工艺主要有碱洗除氟、混凝沉淀法、化学沉淀法、吸附交换法等。但这些工艺仅仅适用于水溶液或杂质及氟含量较低的体系,对杂质体系较为复杂的高锌含氟硫酸锌溶液,目前尚无高效、可行的除氟工艺。针对目前湿法炼锌企业难以彻底解决的氟开路的现状,结合实验室的工艺基础,查阅大量文献资料,提出了湿法炼锌净化除氟新工艺。本课题首先系统性地建立了 F-、Zn2+等元素的分析检测方法,并在此基础之上,围绕新型除氟试剂的合成工艺条件、适用体系范围及其除氟残渣的再生循环等方面重点展开研究,成功解决了系统中氟的开路问题,并对整个工艺流程进行了优化。本课题在试验的各个阶段确定的最佳工艺参数如下:1)新型除氟试剂的合成阶段:在合成配比为1:1,反应pH为5.5~5.8,在常温条件下反应60min即可完成该除氟试剂的合成;此外,对该试剂的合成工艺进行优化,确定最佳工艺参数。2)该新型除氟试剂的适用范围研究:试验分别针对纯水、纯ZnSO4及回转窑尾气吸收液等含氟体系展开了该除氟试剂的性能研究,结果表明:该新型除氟试剂适用于纯水及湿法炼锌体系中氟的去除,反应过程在50℃下反应60min为宜。3)该试剂除氟性能及影响因素研究:探索了Zn2+及初始F-浓度对试剂除氟性能的影响,试验表明:Zn2+浓度对该试剂的除氟性能产生一定的影响;此外,初始F-浓度越高,该新型除氟试剂的饱和平衡吸附量就越高。4)除氟渣碱洗再生阶段:除氟渣在高碱(pH为13.0)、高温(90℃),反应时间为120min的条件下碱洗脱氟,试验表明:针对该除氟试剂的除氟残渣,该方法脱氟率较低,仍需进一步探索。试验经过反复验证及优化后表明,相对于其它除氟工艺试验,该新型除氟试剂成功解决了湿法炼锌工业系统中氟的开路问题。此外,针对大量干扰离子存在下的不同浓度的含氟溶液,本工艺合成的除氟试剂除氟效率高、稳定性较好,且除氟渣量较低,渣含氟较高,工艺操作流程简单,实用性强,成功解决了湿法炼锌系统中氟的开路问题,具有很好的市场推广价值。
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