一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，屬于冶金和化工領域。
【背景技術】
[0002]在濕法鋅冶金過程中，溶液中的有機物過高會影響溶液凈化電解生產過程，造成電解電流效率降低、直流能耗增加，整體生產成本增加。現有的公知方法是需要加入吸附劑或其它添加劑，吸附劑或添加劑綜合循環利用、回收難度大，整體生成成本高。

【發明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，利用超重力場在超重力環境下對硫酸鋅溶液進行凈化，并利用臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物，作業時間短，所需場地小，在同時有效的降低了人工勞動強度進行高效凈化。
[0004]為了達到上述目的，本發明提出如下技術方案:
一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，具體步驟為:
1)將硫酸鋅溶液通過加溫裝置將硫酸溶液溫度提高到80_100°C；
2)將加溫至80_100°C的硫酸鋅溶液霧化，使溶液分散成顆粒狀和細線狀加入超重力場發生器內；
3)霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發行設備充分與臭氧反應；
4)控制超重力發生器內的臭氧分壓0.01-0.5 MPa、氧氣分壓0.1-2.0 MPa ;出口溶液80-100°C，保持超重力場發生器的臭氧和溶液循環，控制反應時間為5-30分鐘。
[0005]作為優選，硫酸鋅溶液的PH值為2.0— 5.4之間。
[0006]作為優選，在步驟2)中，硫酸鋅溶液使用70-100%的氧氣進行霧化。
[0007]作為優選，在步驟3)中，硫酸鋅溶液經霧化后體積在加超重力場發生器中增加3-30 倍。
[0008]作為優選，在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態在超重力場發生器內與臭氧和氧充分接觸，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成C02與H2，從而實現濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。
[0009]作為優選，在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態與氧氣和臭氧充分接觸，其反應過程是氣-液和氣-汽反應。
[0010]本發明的有益效果:
本發明利用在超重力環境下，不同大小分子之間的分子擴散和相間傳質過程比常規重力場下要快的多，氣一液、液一液、液一固兩相間在比地球重力場大數百倍至千倍的超重力環境下的多孔介質和孔道中產生流動接觸，巨大的剪切力將液體撕裂成微米甚至納米級的液膜、液絲和液滴，產生巨大的和快速更新的相界面，使相間傳質速率比傳統塔設備提高I?3個數量級。因此在超重力場條件下，溶液在霧化(細粒)條件與氧充分接觸，加超重力場發生器內臭氧進行循環，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成0)2與H2,從而實現濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。與現有技術相比，本發明的有益效果是作業時間短，生產成本低，溶液質量穩定。
【附圖說明】
[0011]圖1為硫酸鋅溶液中有機物脫除的工藝示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面將結合本發明實施例和附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0013]—種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，具體步驟為:
O將的PH值為2.0—5.4的硫酸鋅溶液通過加溫裝置將硫酸溶液溫度提高到80-100。。；
2)將加溫至80-100°C的硫酸鋅溶液霧化，硫酸鋅溶液使用70-100%的氧氣進行霧化，使溶液分散成顆粒狀和細線狀加入超重力場發生器內；
3)霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發行設備充分與臭氧反應，使硫酸鋅溶液經霧化后體積在加超重力場發生器中增加3-30倍；
4)控制超重力發生器內的臭氧分壓0.01-0.5 MPa、氧氣分壓0.1-2.0 MPa ;出口溶液80-100°C，保持超重力場發生器的臭氧和溶液循環，控制反應時間為5-30分鐘，溶液霧化成細粒狀態在超重力場發生器內與臭氧和氧充分接觸，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成0)2與H2,從而實現濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除，此過程中，溶液霧化成細粒狀態與氧氣和臭氧充分接觸，其反應過程是氣-液和氣-汽反應。
[0014]實施例1
將焙燒礦中性浸出的硫酸鋅溶液(pH:5.2) 1000 ml升溫到82°C，霧化加入到3000 ml的加壓釜中，臭氧分壓0.05 10^、氧分壓0.5 MPa之間、超重力發生器的內氣體循環、溶液循環霧化，時間10 min，硫酸鋅溶液有機物含量降低68.47%。
[0015]實施例2
將氧化鋅煙塵酸性浸出硫酸鋅溶液(pH:2.0)1000 ml升溫到95°C，霧化加入到3000ml的加壓釜中，臭氧分壓0.1MPa、氧分壓1.0MPa之間、、超重力發生器內氣體循環、溶液循環霧化，時間15min，硫酸鋅溶液有機物含量降低89.76%。
[0016]實施例3:
將凈化后硫酸鋅溶液(pH:4.5) 1000ml升溫到98°C，霧加入到3000ml的超重力發生器中，臭氧分壓0.5MPa、氧分壓2.0MPa之間、超重力場內氣體循環、溶液循環霧化，時間30min，硫酸鋅溶液有機物含量降低97.83%。
[0017]本發明利用在超重力環境下，不同大小分子之間的分子擴散和相間傳質過程比常規重力場下要快的多，氣一液、液一液、液一固兩相間在比地球重力場大數百倍至千倍的超重力環境下的多孔介質和孔道中產生流動接觸，巨大的剪切力將液體撕裂成微米甚至納米級的液膜、液絲和液滴，產生巨大的和快速更新的相界面，使相間傳質速率比傳統塔設備提高I?3個數量級。因此在超重力場條件下，溶液在霧化(細粒)條件與氧充分接觸，加超重力場發生器內臭氧進行循環，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成0)2與H2，從而實現濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。與現有技術相比，本發明的有益效果是作業時間短，生產成本低，溶液質量穩定。
[0018]最終，以上實施例和附圖僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1.一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于，具體步驟為: 1)將硫酸鋅溶液通過加溫裝置將硫酸溶液溫度提高到80-100°C； 2)將加溫至80-100°C的硫酸鋅溶液霧化，使溶液分散成顆粒狀和細線狀加入超重力場發生器內； 3)霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發行設備充分與臭氧反應； 4)控制超重力發生器內的臭氧分壓0.01-0.5 MPa、氧氣分壓0.1-2.0 MPa ;出口溶液80-100°C，保持超重力場發生器的臭氧和溶液循環，控制反應時間為5-30分鐘。2.根據權利要求1所述的一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:硫酸鋅溶液的PH值為2.0-5.4之間。3.根據權利要求1所述的一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟2)中，硫酸鋅溶液使用70-100%的氧氣進行霧化。4.根據權利要求1所述的一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟3)中，硫酸鋅溶液經霧化后體積在加超重力場發生器中增加3-30倍。5.根據權利要求1所述的一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態在超重力場發生器內與臭氧和氧充分接觸，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成C02與H2，從而實現濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。6.根據權利要求1所述的一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態與氧氣和臭氧充分接觸，其反應過程是氣-液和氣-汽反應。
【專利摘要】本發明公開一種應用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，屬于冶金和化工領域，所述方法的具體步驟為：1）硫酸鋅溶液預加熱；2）硫酸鋅溶液加氧霧化；3）霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發行設備充分與臭氧進行強化反應；4）保持超重力場發生器的氧氣和溶液循環，即得到合格的硫酸鋅溶液。本發明利用在超重力環境下，在超重力場條件下，溶液在霧化（細粒）條件與臭氧充分接觸，加超重力場發生器內臭氧進行循環，進一步提高氧化效率，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成CO2與H2，從而實現濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除，與現有技術相比，本發明的有益效果是作業時間短，生產成本低，溶液質量穩定。
【IPC分類】C22B3/44, C25C1/16
【公開號】CN105002360
【申請號】CN201510456786
【發明人】孫成余, 曲洪濤, 羅永光, 孫斯景, 謝庭芳, 吳紅林, 張候文
【申請人】云南馳宏鋅鍺股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月30日