选择性沉淀分离锌镁的方法

242 编辑：中冶有色技术网来源：中南大学

2024-12-02 15:26:14

权利要求

1.一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：在含锌镁的混合溶液中加入柠檬酸类沉淀剂，调节pH值后，沉淀充分后进行固液分离，得到锌沉淀物和含镁滤液;

步骤S2：将步骤S1中得到的锌沉淀物煅烧，得到氧化锌;

步骤S3：在步骤S1中所得到的含镁滤液中加入除镁试剂，充分沉淀后固液分离，得到镁沉淀物和纯滤液，向纯滤液中补入浓硫酸;

步骤S4：将步骤S2中得到的氧化锌加入步骤S3中得到的补入浓硫酸的纯滤液;通过酸浸得到硫酸锌溶液，完成锌镁混合液的选择性锌镁分离。

2.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S1中含锌镁的溶液，锌含量为130-150g/L;镁含量为10-15g/L。

3.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S1中柠檬酸类沉淀剂包括柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾中的至少一种。

4.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S1中锌离子物质的量与柠檬酸类沉淀剂物质的量比为1-1.5:1。

5.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S1中采用氢氧化钠溶液调节pH值。

6.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S1中pH值调节为2.0-4.0。

7.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S1中反应条件为500-600rpm，60-80℃下水浴加热1-2h。

8.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S2煅烧气体环境为空气，煅烧温度大于400°C，时间1-2h。

9.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S3除镁试剂包含氢氧化钠、磷酸钠等常规除镁剂中的至少一种;所述浓硫酸浓度为18mol/L，补入浓硫酸后纯滤液溶液中硫酸浓度为2-3 mol/L。

10.如权利要求1中所述的一种选择性沉淀分离锌镁的方法，其特征在于，所述步骤S4酸浸液体为硫酸，液固比4-6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0-3.0;所述酸浸条件为500-600rpm，60-80℃下水浴加热1-2h。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及锌湿法冶金领域，具体涉及一种选择性沉淀分离锌镁的方法。

背景技术

[0002]从含锌镁溶液中分离锌镁主要应用于湿法炼锌技术领域，硫酸锌是锌的湿法冶炼中的重要原料。湿法炼锌是将锌焙砂中的锌溶解在水溶液中，从中提取金属锌的主要技术。在炼锌过程中焙烧后的锌精矿经过酸浸，生成的硫酸锌作为锌元素的来源，进入电解槽中进行电解，进而将溶解在溶液中的锌还原出来。电解过程是湿法炼锌的核心步骤，通过此步骤可以获得高纯度的金属锌。在酸浸过程中镁离子会伴随着锌的溶解而共同进入溶液，对锌的产率和设备等均有较大影响。因此，从含锌溶液中分离镁离子成为生产高纯锌产品的关键所在。然而，锌和镁均属于第ⅠⅠ主族元素，具有相似的化学性质，传统的方法很难从锌镁溶液中选择性分离锌镁，这已经成为生产高纯锌产品的技术瓶颈。

[0003]在湿法炼锌工艺中，可在冶炼前用硫酸浸出闪锌矿，镁的浸出率可达77.8%。同理，在煅烧前的锌精矿中通入二氧化硫气体和水蒸气，使镁转化成亚硫酸镁。由于硫化锌可在低浓度硫酸中稳定存在，此方法可实现锌镁的一定分离。但部分锌会以氧化锌的形式存在于锌精矿中，随酸洗损失，该方法对锌的损失较大;生产中在浸出液中也可加入石灰石，形成碱式硫酸锌沉淀析出，达到锌镁分离效果。但石灰使用量较大的同时会生成大量硫酸钙，需要额外的流程去除。

[0004]中国专利CN 1935705 A涉及一种将锌镁溶液通过阴膜渗析器，后用石灰乳中和沉锌的方法，然而该方法需要定期更换膜，成本较高。且石灰使用量较大的同时会生成硫酸钙，需要额外流程去除。中国专利CN 118221180 A涉及一种加入氟化盐，生成氟化镁沉淀的方法，然而该方法引入大量氟离子，对生产设备有一定危害。中国专利CN 118206142 A涉及一种制备碱式碳酸镁除镁的方法，然而该方法偏碱性的条件不适用于湿法炼锌的溶液环境。同样的，陈金龙等人用碳化沉淀法分离回收锌和镁，然而溶液环境同样不符合要求。中国专利CN 220664996 U涉及一种磷酸钠除镁的方法，然而该方法引入的磷酸根同样会使锌沉淀，不具备选择性。中国专利CN 116623002 A涉及一种结晶法去除湿法炼锌过程中镁离子的方法，然而该方法能耗高，运行成本较高。中国专利CN 113528818 A涉及一种特定离子交换树脂除镁的方法，然而该方法除镁效率较低，操作复杂成本较高。显然，目前亟需开发一种经济可行、易于实践的湿法炼锌领域锌镁分离技术。

发明内容

[0005]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种选择性沉淀分离锌镁的方法，包括以下步骤：首先将含锌镁的溶液中加入柠檬酸类沉淀剂后调节pH值，沉淀结束后固液分离，得到柠檬酸锌固体和含镁滤液;接着将含镁滤液中加入除镁试剂后固液分离，向滤液中补入浓硫酸;最后将柠檬酸锌煅烧得到氧化锌，后将氧化锌加入上述补入浓硫酸的滤液酸浸得到硫酸锌溶液，从而实现在锌镁混合溶液中选择性分离锌镁;本发明通过柠檬酸锌与柠檬酸镁沉淀时pH值不同，实现锌镁的选择性高效高质量分离;本发明绿色环保，流程简单，提供了一种锌湿法冶炼过程中锌镁分离的方法，具备较好的应用前景。

[0006]为实现以上技术效果，采用如下技术方案：

一种选择性沉淀分离锌镁的方法，包括如下步骤：

步骤S1：在含锌镁的混合溶液中加入柠檬酸类沉淀剂，调节pH值后，沉淀充分后进行固液分离，得到锌沉淀物和含镁滤液;

步骤S2：将步骤S1中得到的锌沉淀物煅烧，得到氧化锌;

步骤S3：在步骤S1中所得到的含镁滤液中加入除镁试剂，充分沉淀后固液分离，得到镁沉淀物和纯滤液，向纯滤液中补入浓硫酸;

步骤S4：将步骤S2中得到的氧化锌加入步骤S3中得到的补入浓硫酸的纯滤液;通过酸浸得到硫酸锌溶液，完成锌镁混合液的选择性锌镁分离。

[0007]进一步的，所述步骤S1中含锌镁的溶液，锌含量为130-150g/L;镁含量为10-15g/L。

[0008]进一步的，所述步骤S1中柠檬酸类沉淀剂包括柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾中的至少一种。

[0009]进一步的，所述步骤S1中锌离子物质的量与柠檬酸类沉淀剂物质的量比为1-1.5:1。

[0010]进一步的，所述步骤S1中采用氢氧化钠溶液调节pH值。

[0011]进一步的，所述步骤S1中pH值调节为2.0-4.0。

[0012]进一步的，所述步骤S1中反应条件为500-600rpm，60-80℃下水浴加热1-2h。

[0013]进一步的，所述步骤S2煅烧气体环境为空气，煅烧温度大于400°C，时间1-2h。

[0014]进一步的，所述步骤S3除镁试剂包含氢氧化钠、磷酸钠等常规除镁剂中的至少一种;所述浓硫酸浓度为18mol/L，补入浓硫酸后纯滤液溶液中硫酸浓度为2-3 mol/L。

[0015]进一步的，所述步骤S4酸浸液体为硫酸，液固比4-6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0-3.0;所述酸浸条件为500-600rpm，60-80℃下水浴加热1-2h。

[0016]控制酸浸出过程中的液固比、浸出温度及浸出时间在合理的范围内能够提高浸出效率，有利于获得纯度较高的硫酸锌溶液。液固比过低、浸出温度过低或者浸出时间过短均会相对降低锌的浸出率;而液固比过高会导致浸出液锌浓度过低，不利于后续的反应;浸出温度过高或者时间过长会导致浸出能耗增加。

[0017]本发明技术方案的原理为：

柠檬酸分子(C6H8O7)结构中含有3个羧基，会与金属离子结合生成柠檬酸盐。其中柠檬酸锌是一种稳定性好、在酸性环境下不易溶解的物质，而柠檬酸镁通常在酸性环境可溶。湿法炼锌的浸出液和电解液通常为酸性，利用二者在酸性环境下的溶解性差异，可完成对锌镁的分离。生成柠檬酸盐的反应如下：

[0018]

[0019]例如：反应条件为500rpm，60°C水浴加热1h，pH在2.0-4.0范围内，柠檬酸锌沉淀较完全，柠檬酸镁几乎不沉淀，完成锌镁的选择性分离。而柠檬酸锌在400°C，煅烧1h后分解为氧化锌，反应如下：

[0020]由于滤液中主要剩余镁离子，因此可通过调pH值、磷酸盐沉淀等常规除镁方法除去。

[0021]氧化锌经过硫酸浸出生成硫酸锌，进入后续生产，酸浸反应如下：

[0022]以此实现锌的湿法冶炼过程中锌镁分离。

[0023]本发明的有益效果为：

1、锌镁分离效果好：本发明将锌转化为柠檬酸锌，经煅烧(转化为氧化锌后有利于后续锌回收)、酸浸后，在原溶液体系下实现锌离子同镁离子的高效分离，不产生任何的废水或者固体废料，体系中只增加物料，不向外产生废料，锌回收率高(95%左右)，镁夹杂率低(3-5%)，锌镁分离效果好;

2、生产环境适配度高：本发明通过柠檬酸锌与柠檬酸镁沉淀时pH值不同，其中柠檬酸锌在酸性环境下不易溶解，而柠檬酸镁通常在酸性环境可溶，以此实现在酸性溶液中锌镁分离;

3、绿色环保：本发明所用柠檬酸类试剂，为有机弱酸，绿色无毒;天然柠檬酸在自然界中分布很广，具有绿色环保、成本低廉的优势，具备极好的应用前景。

附图说明

[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

[0025]图1是本发明实施例提供的柠檬酸选择性沉淀分离锌镁过程示意图。

具体实施方式

[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0027]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0028]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

[0029]实施例1：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.5:1添加柠檬酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为3.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将柠檬酸锌固体在400℃下煅烧1h后，得到氧化锌;接着，在含镁滤液中加入除镁试剂(理论量的磷酸钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率98.3%，镁的夹杂率3.8%，锌的回收率96.2%。

[0030]实施例2：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为2.0。

[0031]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为130g/L、15 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.5:1添加柠檬酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为2.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将柠檬酸锌固体在400℃下煅烧1h后，得到氧化锌;接着，在含镁滤液中加入除镁剂(理论量的磷酸钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为3mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比4mL:1g，并控制溶液终点pH值为3.0)。结果显示，锌的沉淀率97.2%，镁的夹杂率3.5%，锌的回收率95.7%。

[0032]实施例3：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为4.0，且除镁试剂选用氢氧化钠。

[0033]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、10 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.5:1添加柠檬酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为4.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将柠檬酸锌固体在400℃下煅烧1h后，得到氧化锌;接着，在含镁滤液中加入除镁试剂(理论量的氢氧化钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率97.6%，镁的夹杂率4.3%，锌的回收率95.9%。

[0034]实施例4：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.2:1。

[0035]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.2:1添加柠檬酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为3.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将柠檬酸锌固体在400℃下煅烧1h后，得到氧化锌;接着，在含镁滤液中加入除镁试剂(理论量的磷酸钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率98.4%，镁的夹杂率4.5%，锌的回收率96.4%。

[0036]实施例5：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1:1，且除镁试剂选用氢氧化钠。

[0037]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1:1添加柠檬酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为3.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将柠檬酸锌固体在400℃下煅烧1h后，得到氧化锌;接着，在含镁滤液中加入除镁试剂(理论量的氢氧化钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率99.5%，镁的夹杂率4.9%，锌的回收率97.2%。

[0038]实施例6：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，用柠檬酸钠沉淀剂。

[0039]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸钠摩尔数比为1.5:1添加柠檬酸钠后，用浓度为1mol/L的硫酸控制溶液的pH为3.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将柠檬酸锌固体在400℃下煅烧1h后，得到氧化锌;接着，在含镁滤液中加入除镁剂(理论量的磷酸钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率96.3%，镁的夹杂率4.0%，锌的回收率95.2%。

[0040]实施例7：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，煅烧温度为300℃。

[0041]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.5:1添加柠檬酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为3.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将柠檬酸锌固体在300℃下煅烧1h后，得到氧化锌;接着，在含镁滤液中加入除镁剂(理论量的磷酸钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率98.0%，镁的夹杂率3.8%，锌的回收率81.6%，由于煅烧温度不足，柠檬酸锌并未完全转化成氧化锌，因此锌的回收率较低。

[0042]实施例8：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，不加入氢氧化钠调节pH。

[0043]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.5:1添加柠檬酸后，保温1h;由于该pH值(0.5左右)下不产生沉淀，因此无法选择性分离锌镁。

[0044]实施例9：

按照图1所示，进行分离锌镁操作：

不同于实施例1，用腐殖酸作沉淀剂。

[0045]锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与腐殖酸摩尔数比为1.5:1添加腐殖酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠调节溶液的pH，不产生沉淀因此无法选择性分离锌镁。

[0046]对比例1：

实施例1作为基准：

锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为6.5，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;然后，将固体在400℃下煅烧1h;接着，在含镁滤液中加入除镁剂(理论量的磷酸钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出氧化锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率78.4%，镁的夹杂率34.5%，锌的回收率70.6%，锌的沉淀率和回收率较低，镁的夹杂率较高。

[0047]对比例2：

与实施例1作为基准：

锌镁模拟混合溶液选择性分离锌镁，设置模拟溶液中锌浓度、镁浓度分别为150g/L、13.8 g/L。在100 mL烧杯中加入30 mL锌镁模拟混合溶液，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中搅拌。首先，按锌的摩尔数与柠檬酸摩尔数比为1.5:1添加柠檬酸后，用浓度为10mol/L的氢氧化钠控制溶液的pH为3.0，保温1h;保温结束后，将烧杯取出，冷却至室温，将固体和液体分离;接着，在含镁滤液中加入除镁试剂(理论量的磷酸钠)，在60℃，转速500rpm的水浴搅拌锅中保温1h，将固体和液体分离，得到镁沉淀物，并且向滤液中补入浓硫酸(浓度为18mol/L，补入浓硫酸后溶液中硫酸浓度为2mol/L)，用此溶液在500rpm，60℃下水浴加热1h，浸出柠檬酸锌得到硫酸锌溶液(液固比6mL:1g，并控制溶液终点pH值为2.0)。结果显示，锌的沉淀率98.3%，镁的夹杂率4.8%，锌的回收率50.3%，锌的回收率较低。

[0048]实施例1-7和对比例1-2的实验结果统计在表1中：

表1不同方案下模拟溶液中锌沉淀率、回收率和镁夹杂率的变化情况

组别沉淀剂摩尔比例pH煅烧温度(℃)锌沉淀率(%)镁夹杂率(%)锌回收率(%)实施例1柠檬酸1.5:13.040098.33.896.2实施例2柠檬酸1.5:12.040097.23.595.7实施例3柠檬酸1.5:14.040097.64.395.9实施例4柠檬酸1.2:13.040098.44.596.4实施例5柠檬酸1:13.040099.54.997.2实施例6柠檬酸钠1.5:13.040096.34.095.2实施例7柠檬酸1.5:13.030098.03.881.6对比例1氢氧化钠1:16.540078.434.570.6对比例2柠檬酸1.5:13.0不煅烧98.34.850.3

本发明的方法通过先柠檬酸类的沉淀剂沉淀锌离子，然后再进行镁离子的沉淀，实现选择性分离锌镁;通过在沉淀锌镁后的滤液(30ml左右)中直接补入浓硫酸(目的是为了不大幅度增加滤液体积)，溶解煅烧柠檬酸锌后得到的氧化锌，保证锌离子回收率，得到35-40mL的硫酸锌溶液(可以保证硫酸锌溶液的浓度和纯度)。原有混合体系的滤液被充分利用，整体工艺不向外产生任何废液及固体废料，整体溶液体积没有大幅度上升，无需大量体积装载，且得到较纯的镁沉淀物和浓度较高及纯度极好的硫酸锌溶液，不需要额外进行其他产物的处理，附加价值极高。

[0049]因此，在沉淀剂为柠檬酸类，摩尔比1-1.5:1，pH为2.0-4.0，煅烧温度为400℃以上时，锌沉淀率、回收率较高，且镁夹杂率较低。

[0050]综上所述，本发明公开了一种选择性沉淀分离锌镁的方法，包括以下步骤：首先，将含锌镁的溶液中加入柠檬酸沉淀剂后调节pH，结束后固液分离，得到柠檬酸锌固体和含镁滤液;接着，将含镁滤液中加入除镁试剂后固液分离，向滤液中补入浓硫酸;最后，将柠檬酸锌煅烧得到氧化锌，后将氧化锌加入上述补入浓硫酸的滤液酸浸得到硫酸锌溶液。本发明通过柠檬酸锌与柠檬酸镁沉淀时pH不同，实现锌镁的分离。本发明绿色环保，流程简单，有助于湿法炼锌体系中的锌镁分离，具备较好的应用前景。

[0051]至此，本领域技术人员认识到，虽然本文已详尽展示和描述了本发明的实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导符合本发明原理的许多其他变形或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变形或修改。

说明书附图(1)