一種光氧化脫除濕法冶鋅硫酸鋅溶液中有機(jī)物的方法與流程

一種光氧化脫除濕法冶鋅硫酸鋅溶液中有機(jī)物的方法與流程

　　本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光氧化脫除濕法冶鋅硫酸鋅溶液中有機(jī)物的方法。

　　背景技術(shù)：

　　濕法冶金是使用試劑浸出礦石、精礦或其它原料中所含的目標(biāo)金屬組分，使其進(jìn)入液相，然后對(duì)液相中所含有的各種有用金屬進(jìn)行分離富集，最后以金屬或其他化合物的形式加以回收的方法。因此，鋅的濕法冶金過(guò)程主要包括：鋅焙砂浸出、浸出液凈化、硫酸鋅溶液電解沉積。

　　在濕法冶鋅過(guò)程中，電解槽中的硫酸鋅溶液中通常會(huì)殘留一些有機(jī)污染物，這些有機(jī)物密度較輕，懸浮于電解液的中上部，生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常導(dǎo)致析出鋅片上部和沾邊條附近顏色暗淡，細(xì)小針孔較多，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致剝離鋅片攔腰斬?cái)唷．?dāng)有機(jī)物濃度升高到一定程度時(shí)，會(huì)引發(fā)電積燒板，極大地危害著生產(chǎn)，影響鋅電積電流效率。因此，如何有效地消除這些有機(jī)污染物來(lái)改善濕法煉鋅電解工藝溶液的質(zhì)量，是提高電解鋅片質(zhì)量以及電流效率亟待解決的技術(shù)難題之一。

　　脫除有機(jī)物的常見(jiàn)方法有以下幾種：(1)物理沉降和活性炭吸附法。雖然該方法成本低廉，但是在凈化過(guò)程中難免發(fā)生顆粒活性炭穿濾，進(jìn)入硫酸鋅溶液，導(dǎo)致鋅電積過(guò)程中放電打火現(xiàn)象的發(fā)生，從而影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行；(2)液膜過(guò)濾法。通過(guò)構(gòu)建濾膜，利用不同濃度的逆差使離子和有機(jī)物分離，雖然比物理吸附更方便，但是存在穩(wěn)定性差、分離不徹底、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)；(3)臭氧氧化法。雖然利用臭氧的強(qiáng)氧化性可以分解有機(jī)污染物，但是其對(duì)環(huán)境易造成傷害，且不易控制。

　　光氧化是一種面向環(huán)境保護(hù)的高效技術(shù)，其原理是通過(guò)氧化劑在光的輻射下產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的自由基而分解有機(jī)污染物。該技術(shù)在溫和(常溫常壓)的反應(yīng)條件下就可以徹底地將有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水，其凈化效果徹底，無(wú)二次污染。因此，開(kāi)發(fā)一種光氧化脫除硫酸鋅溶液中有機(jī)物的方法，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的在于提供一種光氧化脫除濕法冶鋅硫酸鋅溶液中有機(jī)物的方法，解決了現(xiàn)有濕法冶鋅硫酸鋅溶液中有機(jī)物脫除工藝穩(wěn)定性差、操作環(huán)節(jié)苛刻、脫除效果差、成本高的問(wèn)題。

　　本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種光氧化脫除濕法冶鋅硫酸鋅溶液中有機(jī)物的方法，將雙氧水加入濕法冶鋅的硫酸鋅溶液中混合均勻，然后在外光源輻照下，進(jìn)行光氧化反應(yīng)，隨后靜置，即完成硫酸鋅溶液中有機(jī)物的脫除。

　　本發(fā)明特點(diǎn)還在于：

　　雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～90％。

　　硫酸鋅溶液的ph值為4.0～6.0。

　　硫酸鋅的總有機(jī)碳含量≤200mg/l。

　　雙氧水和硫酸鋅溶液的體積比為0.01～1:1。

　　外光源為紫外燈或氙燈。

　　光氧化反應(yīng)過(guò)程中，所使用的外光源的功率為10～1000w。

　　光氧化反應(yīng)時(shí)間為0.1～99h，反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)攪拌。

　　靜置時(shí)間為0.1～24h。

　　硫酸鋅溶液為中上清或中和除鐵后液。

　　本發(fā)明的有益效果是，

　　1、本發(fā)明通過(guò)在濕法冶鋅硫酸鋅溶液(中上清或中和除鐵后液)中僅加入適量的雙氧水，利用雙氧水在外光源照射下分解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化基團(tuán)·ooh和·oh(2h2o2→·ooh+·oh+h2o)，可以將有機(jī)物氧化分解成二氧化碳和水，從而有效地解決了硫酸鋅溶液中有機(jī)物難脫除的問(wèn)題，降低提純成本，為有效脫除濕法冶鋅企業(yè)硫酸鋅溶液中的有機(jī)污染物提供了新方法。

　　2、本發(fā)明方法能夠在常溫常壓下有效地將硫酸鋅溶液(中上清或中和除鐵后液)中的有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水，反應(yīng)條件溫和、處理效果穩(wěn)定、且操作過(guò)程不影響正常冶鋅作業(yè)進(jìn)行，無(wú)復(fù)雜特殊裝備要求，不需要額外增加場(chǎng)地、人力等經(jīng)濟(jì)投入，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

　　本發(fā)明一種光氧化脫除濕法冶鋅硫酸鋅溶液(中上清或中和除鐵后液)中有機(jī)物的方法，通過(guò)氧化劑雙氧水在紫外光的輻射下產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的自由基(羥基自由基(·oh)、過(guò)羥基自由基(·ooh))來(lái)氧化分解硫酸鋅溶液中的有機(jī)污染物。具體按照以下步驟實(shí)施：

　　步驟1，按照體積比0.01～1:1將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～90％的雙氧水加入濕法冶鋅的硫酸鋅溶液中混合均勻；

　　其中硫酸鋅溶液的ph值為4.0～6.0，總有機(jī)碳含量≤200mg/l。

　　步驟2，將步驟1得到的混合液置于紫外燈或氙燈下，控制光源功率為10～1000w，進(jìn)行光氧化反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)攪拌，反應(yīng)時(shí)間為0.1～99h。

　　步驟3，將反應(yīng)后的混合液靜置0.1～24h，即完成硫酸鋅溶液中有機(jī)物的脫除。

　　本發(fā)明通過(guò)在濕法冶鋅硫酸鋅溶液(中上清或中和除鐵后液)中加入適量的雙氧水，利用雙氧水在外光源照射下分解產(chǎn)生的強(qiáng)氧化基團(tuán)(·ooh和·oh)在常溫常壓下將有機(jī)物氧化分解成二氧化碳和水，反應(yīng)條件溫和、處理效果穩(wěn)定、且操作過(guò)程不影響正常冶鋅作業(yè)進(jìn)行，無(wú)復(fù)雜特殊裝備要求，不需要額外增加場(chǎng)地、人力等經(jīng)濟(jì)投入，可以有效地解決硫酸鋅溶液(中上清或中和除鐵后液)中有機(jī)物難脫除的問(wèn)題，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

　　實(shí)施例1

　　分別量取50ml的濕法冶鋅中的中上清溶液(ph為5.2，總有機(jī)碳含量為63mg/l)和5ml的雙氧水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％)，將雙氧水加入到硫酸鋅溶液中并混合均勻。然后將得到的混合液裝入100ml的石英反應(yīng)管，在500w的紫外燈光源照射、磁力攪拌下反應(yīng)3.5h。之后結(jié)束光照，自然靜置3h，用吸管吸取反應(yīng)液進(jìn)行總有機(jī)碳含量測(cè)定。

　　測(cè)試結(jié)果表明，得到的反應(yīng)液中，總有機(jī)碳含量為13.4mg/l，硫酸鋅溶液中有機(jī)物碳含量降低至原來(lái)的21.26％。

　　實(shí)施例2

　　量取100ml的中上清溶液(ph為4.0，總有機(jī)碳含量為200mg/l)，之后與1ml(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％)的雙氧水混合均勻。然后將得到的混合液裝入150ml的石英反應(yīng)管中，在300w的紫外燈光源照射、磁力攪拌下反應(yīng)1h。之后結(jié)束光照，自然靜置1h，用吸管吸取反應(yīng)液進(jìn)行總有機(jī)碳含量測(cè)定。

　　測(cè)試結(jié)果表明，得到的反應(yīng)液中，總有機(jī)碳含量為170.9mg/l，硫酸鋅溶液中有機(jī)物碳含量降低至原來(lái)的85.4％。

　　實(shí)施例3

　　取30ml的中上清溶液(ph為4.6，總有機(jī)碳含量為125mg/l)，與30ml(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％)雙氧水混合均勻。然后將得到的混合液裝入100ml的石英反應(yīng)管中，在1000w的紫外燈光源照射、磁力攪拌下反應(yīng)20h。之后結(jié)束光照，自然靜置0.1h，用吸管吸取反應(yīng)液進(jìn)行總有機(jī)碳含量測(cè)定。

　　測(cè)試結(jié)果表明，得到的反應(yīng)液中，總有機(jī)碳含量為96.9mg/l，硫酸鋅溶液中有機(jī)物碳含量降低至原來(lái)的77.5％。

　　實(shí)施例4

　　取80ml的中上清溶液(ph為6.0，總有機(jī)碳含量為83mg/l)，與50ml(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％)雙氧水混合均勻。然后將得到的混合液裝入150ml的石英反應(yīng)管中，在10w的氙燈光源照射、磁力攪拌下反應(yīng)15h。之后結(jié)束光照，自然靜置8h，用吸管吸取反應(yīng)液進(jìn)行總有機(jī)碳含量測(cè)定。

　　測(cè)試結(jié)果表明，得到的反應(yīng)液中，總有機(jī)碳含量為28.3mg/l，硫酸鋅溶液中有機(jī)物碳含量降低至原來(lái)的34.1％。

　　實(shí)施例5

　　取70ml的中和除鐵后液溶液(ph為5.0，總有機(jī)碳含量為60mg/l)，與30ml(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為86％)雙氧水混合均勻。然后將得到的混合液裝入150ml的石英反應(yīng)管中，在700w的紫外燈光源照射、磁力攪拌下反應(yīng)99h。之后結(jié)束光照，自然靜置12h，用吸管吸取反應(yīng)液進(jìn)行總有機(jī)碳含量測(cè)定。

　　測(cè)試結(jié)果表明，得到的反應(yīng)液中，總有機(jī)碳含量為20.1mg/l，硫酸鋅溶液中有機(jī)物碳含量降低至原來(lái)的33.5％。

　　實(shí)施例6

　　量取40ml的中和除鐵后液溶液(ph為4.0，總有機(jī)碳含量為80mg/l)，之后與10ml(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33％)雙氧水混合均勻。然后將得到的混合液裝入100ml的石英反應(yīng)管中，在200w的紫外燈光源照射、磁力攪拌下反應(yīng)0.1h。之后結(jié)束光照，自然靜置24h，用吸管吸取反應(yīng)液進(jìn)行總有機(jī)碳含量測(cè)定。

　　測(cè)試結(jié)果表明，得到的反應(yīng)液中，總有機(jī)碳含量為46.9mg/l，硫酸鋅溶液中有機(jī)物碳含量降低至原來(lái)的58.63％。