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编辑：中冶有色技术网
来源：甘肃厂坝有色金属有限责任公司 , 白银有色集团股份有限公司
权利要求
1.湿法炼锌补锰的方法，其特征在于，在电解废液进入解析槽前，加入浆化的锰粉，后加入亚硫酸锌矿浆进行解析，浆化的锰粉与亚硫酸锌矿浆的添加的摩尔质量比为1：(1-1.5)。
2.根据权利要求1所述的湿法炼锌补锰的方法，其特征在于，所述亚硫酸锌矿浆的制备方法具体为：取含锌渣，加入到挥发窑中，在反应段温度为1100-1300℃时进行回转窑挥发反应，得到次氧化锌，之后将次氧化锌浆化，脱硫后得到亚硫酸锌矿浆。
3.基于湿法炼锌补锰的方法的系统，其特征在于，包括通过管道依次连续接的锰粉浆化槽和解析槽。
4.根据权利要求3所述的湿法炼锌补锰的方法的系统，其特征在于，所述解析槽包括至少1个解析槽。
5.根据权利要求4所述的湿法炼锌补锰的方法的系统，其特征在于，所述解析槽包括依次通过管道连接的解析1#槽、解析2#槽及解析3#槽。
说明书
技术领域
本发明涉及湿法炼锌领域，具体的涉及湿法炼锌补锰的方法及其系统。
背景技术
在湿法炼锌行业中，锰离子的存在起着有益的作用，可在阳极形成二氧化锰保护层，减轻杂质离子对阳极的腐蚀。故现代湿法炼锌生产都要求电解液含一定量的锰离子，一般是3～5g/L，也有些工厂控制锰含量在12～14g/L。目前锌冶炼厂采用常规浸出工艺，由于浸出的铁量低，锰粉消耗量也随着降低，在不额外补锰的情况下，大系统锰离子会一直随渣类物资流失，最终导致电解生产崩溃。一旦电解废液锰离子降低于3g/L时，阴极锌含铅就会不稳定，阴极锌品级率无法保障。
目前，湿法炼锌行业普遍采用铁锰同补和碳酸锰补锰两种方式。铁锰同补既在系统补加Fe2+和锰粉，Fe2+与锰粉在酸性液体中发生氧化还原反应，高价锰被还原成Mn2+，最终以进入MnSO4的形式进入湿法系统。该方法补锰速度慢，且增加了系统的除铁压力。碳酸锰补锰是一种比较快速的补锰方式，但补锰过程中有二氧化碳逸出，容易冒槽。
发明内容
本发明的目的在于：针对湿法炼锌常规浸出工艺铁浸出率低，系统锰平衡控制难度增加，锰粉补入难度大的问题，本发明提供了一种湿法炼锌补锰的方法及其系统，从湿法全工艺入手，打破传统的碳酸锰补锰方式，从亚硫酸锌矿浆的解析入手，充分利用解析槽内的还原性氛围，补加锰粉，提高锰粉有效利用率，有效降低了企业成本，保障了电解生产的正常运行。
本发明采用的技术方案如下：湿法炼锌补锰的方法，在电解废液进入解析槽前，加入浆化的锰粉，后加入亚硫酸锌矿浆进行解析，浆化的锰粉与酸化的亚硫酸锌矿浆的添加的摩尔质量比为1：(1-1.5)。由于亚硫酸锌矿浆本身就是酸性的，无需再酸化。
本发明利用亚硫酸锌矿浆解析过程中的还原性氛围，通过加浆化的锰粉(MnO2)，降低企业成本，提高锰粉有效利用率，达到快速补锰的目的。补锰化学原理如下：
ZnSO3+H2SO4+MnO2→ZnSO4+MnSO4+H2O。
优选地，所述亚硫酸锌矿浆的制备方法具体为：取一定量的含锌渣，加入到挥发窑中，在反应段温度为1100-1300℃时进行回转窑挥发，得到次氧化锌，之后将次氧化锌浆化，脱硫后得到亚硫酸锌矿浆。
需要说明的是次氧化锌和氧化锌的有效成分都是ZnO，之所以叫次氧化锌是因为它的品质较差，杂质较多。
其中，回转窑挥发具体的工艺为：含锌渣的混合物料由料仓底部的圆盘给料机均匀加到回转窑内。采用的回转窑规格为Ф4.35×60m，窑斜度为5％；窑内分为干燥段、预热段、反应段和冷却段，含锌渣的物料随回转窑的转动向窑头运动，并与窑内的热烟气充分的接触，逐渐的被烟气加热。物料与烟气逆向运动，物料温度逐渐升高，在干燥段和预热段内首先进行水的蒸发，窑内反应温度达到1100℃到1300℃，窑内的含锌渣的物料发生化学反应，产生出的窑渣从窑头排除，进过水碎后冲入渣坑，水碎渣由重型框链除渣机捞出，通过汽车运走外售。
空气从回转窑头部鼓入窑内，并直接向高温炉喷吹，空气中的氧和焦粉充分接触并燃烧，使得反应段保持1100-1300℃的温度。在高温下，浸出渣中的Zn、Pb、Cd等有重金属氧化物和焦粉发生还原反应，并挥发进入烟气，在后期又和烟气中的氧反应，生成氧化物，并随烟气离开回转窑进入尘系统。
回转窑产生的含尘烟气，先进入窑尾沉尘室，沉尘室收集下的粗粒烟尘，含氧化锌较底，通过螺旋输送机和斗式提升机加到窑尾胶带运输机上，返回料仓内，再加入回转窑。
烟气进过沉尘室后温度约为700℃，经余热锅炉回收预热后，由电收尘器收尘，收集的氧化锌烟尘由刮板输送机送到湿法脱氟车间，除尘都的烟气送脱硫系统。
将函氧化锌的物料配制成吸收浆液，在吸收设备中与低浓度SO2烟气接触，利用氧化锌与SO2的反应，将其以亚硫酸锌及少量硫酸氢锌、硫酸锌的形式除去。
基于一种湿法炼锌补锰的方法的系统，包括通过管道依次连续接的锰粉浆化槽和解析槽。
优选地，所述解析槽包括至少1个解析槽。通过设置有多个串联的解析槽，可以延长解析的反应的时间，使酸化的亚硫酸锌与浆化的锌粉充分的反应，通过浸出、净化后送入主系统进行电解锌。
优选地，所述解析槽包括依次通过管道连接的解析1#槽、解析2#槽及解析3#槽。
另外需要说明的是在解析1#槽、解析2#槽、解析3#槽都安装有扒气筒，这样可以避免二氧化硫气体逸出产生环境风险，影响岗位人员身心健康。
与现有的技术相比本发明的有益效果是：
本发明利用亚硫酸锌矿浆解析过程中的还原性氛围，加入浆化的锰粉，提高锰粉有效利用率，补充的锰离子可随硫酸锌液体进入主系统，达到快速补锰的目的，降低企业成本，保障电解生产的正常运行。例如在年产8.8万吨的电锌企业，废液锰3.5g/L，在浆化槽每小时加300kg，约3天后废液锰提升至4.5g/L；锰粉单价按2000元/t,3天累计消耗锰粉22t，累计消耗辅料成本4.5万元；如采用碳酸锰补锰，达到同等效果需消耗碳酸锰12t，碳酸锰单价按6800元/t计，计消耗辅料成本7.2万元。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2本发明的系统示意图。
图中标记为：1-锰粉浆化槽，2-解析1#槽，3-解析2#槽，4-解析3#槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明针对湿法炼锌常规浸出工艺铁浸出率低，系统锰平衡控制难度增加，锰粉补入难度大的问题，本发明提供了一种湿法炼锌补锰的方法及其系统(如图1)，在电解废液进入解析槽前，加入浆化的锰粉，后加入酸化的亚硫酸锌矿浆进行解析，浆化的锰粉与酸化的亚硫酸锌矿浆的添加的摩尔质量比为1：(1-1.5)。
本发明利用亚硫酸锌矿浆解析过程中的还原性氛围，通过补加浆化的锰粉，降低企业成本，提高锰粉有效利用率，达到快速补锰的目的。补锰化学原理如下：
ZnSO3+H2SO4+MnO2→ZnSO4+MnSO4+H2O。
其中，所述亚硫酸锌矿浆的制备方法具体为：取一定量的含锌渣，加入到挥发窑中，在反应段温度为1100-1300℃时进行回转窑挥发，得到次氧化锌，之后将次氧化锌浆化，脱硫后得到亚硫酸锌矿浆。
基于一种湿法炼锌补锰的方法的系统(如图2)，包括通过管道依次连续接的锰粉浆化槽和解析槽。其中，所述解析槽包括至少1个解析槽。通过设置有多个串联的解析槽，可以延长解析的反应的时间，使酸化的亚硫酸锌与浆化的锌粉充分的反应，通过浸出、净化后送入主系统进行电解锌。
实施例1
采用常规浸出的湿法炼锌企业，系统体积5000m3，日产中上清3000m3,废液含锰3.5g/L，在锰粉浆化槽每小时加锰粉300kg，约3天后废液含锰提升至4.5g/L。
实施例2
采用常规浸出的湿法炼锌企业，系统体积7000m3，日产中上清3000m3,废液含锰3.5g/L，在锰粉浆化槽每小时加锰粉300kg，约5天后废液含锰提升至4.5g/L。
实施例3
采用常规浸出的湿法炼锌企业，系统体积7000m3，日产中上清3000m3，废液含锰3.5g/L，在锰粉浆化槽每小时加锰粉100kg，约15天后废液含锰提升至4.2g/L。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
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