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铜镉渣生产一水硫酸锌的工艺优化方案 针对铜镉渣成分复杂、重金属杂质含量高、锌浸出率波动大、结晶易混晶等痛点,从原料预处理、酸浸、除杂、浓缩结晶、资源化利用5个核心环节进行工艺优化,实现提效、降本、提质三重目标。 一、 原料预处理优化:降低杂质干扰,提升浸出稳定性 1. 分级预处理+均质化配料 铜镉渣先经两级破碎筛分(粗碎至10mm以下,细碎至40~60目),去除大块脉石、金属单质杂质;再按Zn品位25%~30%为基准,与锌冶炼收尘灰、锌渣按比例混合均质化配料,避免单一原料成分波动导致的浸出率和除杂药剂消耗波动,使锌浸出率波动范围从±5%缩小至±1%。 2. 针对性预处理降害 - 若铜镉渣含硫量>3%,增加低温氧化焙烧工序(温度550~600℃,保温1.5h),将硫化物转化为氧化物,杜绝酸浸时硫化氢有毒气体逸散,同时降低后续锌粉消耗量。 - 若含氯/氟杂质高(Cl⁻>0.1%),增加水洗脱氯/氟工艺(液固比2:1,常温搅拌30min,压滤分离),避免氯/氟离子腐蚀设备、影响成品质量。 二、 酸浸工艺优化:提高锌浸出率,降低酸耗 1. 两段逆流酸浸替代单段酸浸 - 一段高温高酸浸出:液固比4:1~5:1,硫酸浓度25%~30%,温度80~85℃,搅拌反应2.5~3h,控制终点pH 1.0~1.5,优先浸出易溶锌矿物,锌浸出率达85%以上。 - 二段低酸补浸:一段浸出渣加入稀硫酸(浓度10%~15%),液固比3:1,温度60~70℃,反应1.5h,终点pH 2.0~2.5,回收渣中残余锌,总浸出率提升至93%~95%,较单段酸浸提高5~8个百分点。 2. 废酸/含锌废水协同利用 用锌冶炼含锌酸废水(Zn 30~50g/L、H₂SO₄ 80~100g/L)替代40%~50%的新鲜硫酸,降低硫酸单耗;同时废水预热至60~70℃后再进入反应釜,节省蒸汽加热成本,吨产品酸耗降低30%,能耗降低15%。 三、 除杂工艺优化:深度脱除重金属,减少锌损失 1. 氧化除铁优化:黄钾铁矾法替代常规水解法 针对铜镉渣铁含量高的特点,采用黄钾铁矾法除铁:在酸浸液中加入硫酸钾(投加量为铁含量的0.5倍),用双氧水氧化Fe²⁺至Fe³⁺,调节pH至1.5~2.0,升温至90~95℃,保温2h,生成稳定的黄钾铁矾沉淀。该方法较常规水解法锌损失率。
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