电解液中,K+、Na+、Mg²+等碱土金属离子总量可达20~25g/L,如果含量过高, 将使硫酸锌溶液的密度、黏度及电阻增加,引起澄清过滤困难及电解槽电压上升。 溶液中的K+、Na+离子,如果除铁工艺采用黄钾铁矾法沉铁,则它们参与形成黄钾 铁矾的反应而随渣排出系统。例如,日本安中锌冶炼厂经黄钾铁矾沉铁后,溶液中钾、钠 离子由原来的16g/L降至3g/L。 锌电积时,镁应控制在10~12g/L以下,镁浓度过大,硫酸镁结晶析出而阻塞管道及 流槽,多数工厂是抽出部分电解液除镁,换含杂质低的新液。 (1)氨法除镁。用25%的氢氧化铵中和中性电解液,其组成为(g/L):Zn 130~ 140,Mg5~7,Mn2~3,K1~3,Na2~4,Cl - 0 . 2~0 . 4,控制温度50℃,pH值为 7.0~7.2,经1h反应,锌呈碱式硫酸锌(ZnSO4 · 3Zn(OH)2 · 4H20)析出,沉淀率为 95%~98%。杂质元素中98%~99%的Mg²+,85%~95%以上的Mn²+和几乎全部K+、 Na+、Cl-离子都留在了溶液中。 (2)石灰乳中和除镁。印度Debari锌厂每小时抽出4.3m³废电解液,用石灰乳在常 温下处理,沉淀出氢氧化锌,将含大部分镁的滤液丢弃,可阻止镁在系统中的积累。另 外,可在温度为70~80℃及pH值为6.3~6.7的条件下,加石灰乳于废电解液或中性硫 酸锌溶液中,此时,可沉淀出碱式硫酸锌,其反应式为: 4ZnSO4+3Ca(OH)2+10H20== ZnSO4 · 3Zn(OH)2 ·4H2O+3CaSO4 ·2H20 其结果是70%的镁和60%的氟化物可除去。 (3)电解脱镁。在日本彦岛炼锌厂,当电解液中含镁达20g/L时,采用隔膜电解脱 镁工艺,该工艺包括:1)隔膜电解。从电解车间抽出部分电解废液送隔膜电解槽,进一 步电解至含锌20g/L;2)石膏回收。隔膜电解尾液含H2SO4200g/L以上,用碳酸钙中和 游离酸以回收石膏;3)中和工序。石膏工序排出的废液用消石灰中和以回收氢氧化锌, 最终滤液送废水处理系统。净化过程的主要设备为净化槽和过滤器,前者有流态化净化槽 和机械搅拌槽,后者常用的为压滤机和管式过滤器。
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