一种电积锌在线净化装置及工艺的制作方法

本发明涉及金属电积，尤其涉及一种电积锌在线净化装置及工艺。

背景技术：

1、金属锌以其优异的物理化学性能成为世界上使用最广泛的金属之一。目前锌的生产主要采用湿法冶金生产工艺，湿法冶金生产工艺生产的锌约占世界产量90～95％。湿法炼锌的主要工序包括焙烧、浸出、净化和电积。其中，在电积阶段，杂质离子不仅影响电积锌的电流效率，而且还影响电积锌质量。特别锌、镉还有悬浮物等杂质，会严重影响电锌品质。

2、我国的锌冶炼厂主要采用锌粉置换法进行电解液净化，同时辅助加入添加剂，包括锌粉-砷盐法、锌粉-锑盐法、合金锌粉法等净化方法。锌粉置换法进行硫酸锌电解液除杂净化过程中存在投放用于除杂的锌粉量远远超出理论用量、净化过程温度高、净化阶段能耗大、净化深度低以及净化渣中含锌量高等问题，其中重要的问题就是除杂锌粉耗量巨大、导致生产成本高。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种电积锌在线净化装置及工艺，该发明能够降低电积锌电解液内杂质的含量，保证电积锌生产质量的同时降低生产成本。

2、为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种电积锌在线净化装置及工艺，包括首尾连通的中上清液储液槽、多级净化槽组以及电解槽，所述中上清液储液槽与多级净化槽组之间安装有定向除杂剂制备槽，所述多级净化槽组包括首尾依次布置的若干个净化槽体，所述中上清液储液槽与首端的净化槽体相连通，所述电解槽与末端的净化槽体相连通，所述定向除杂剂制备槽侧壁安装有导通管道，所述导通管道末端安装有若干个导通支管分别与净化槽体相对应，所述净化槽体内设置有净化组件，所述导通支管位于净化组件的第一侧。

4、优选地，所述多级净化槽包括阶梯式布置的一段净化槽、二段净化槽以及三段净化槽，其中电解液循环速率为10～20l/min。

5、优选地，所述净化组件包括净化隔板以及插入式滤膜，所述净化隔板位于净化槽体的中间位置竖直布置，所述净化槽体的出液管道安装于侧壁的顶部位置，所述插入式滤膜位于净化槽体出液管道的外侧，所述插入式滤膜与净化隔板之间间隔设置形成过滤区域，所述净化组件的第一侧安装有搅拌器。

6、优选地，所述净化槽体底部开有与过滤区域相连通的放液开口，所述放液开口内设置有放液控制阀门。

7、优选地，所述多级净化槽组的出液端与电解槽之间连通有逐级精密过滤器，所述逐级精密过滤器底部设置有过滤器放液口，所述电解槽外侧设置有低位槽，所述低位槽末端通过第一泵送管道与逐级精密过滤器连通，所述逐级精密过滤器末端通过第二泵送管道与电解槽相连通，所述第一泵送管道外侧设置有水冷换热器，控制电解液温度为38～42℃。

8、优选地，所述逐级精密过滤器的逐级过滤精度分别为0.45μm、0.22μm及0.1μm。

9、优选地，所述多级净化槽组首尾两端安装有除杂系统磁力泵，所述多级净化槽尾部安装有单向阀，所述电解槽首尾两端安装有电积系统磁力泵。

10、优选地，所述电解槽内安装有若干个阳极板以及阴极板，所述阳极板以及阴极板竖直安装且间隔交替设置，相邻的阳极板与阴极板之间形成电解通道，其中，若干组电解液自下而上沿着电解通道定向流动。

11、优选地，所述电解槽内安装有折弯的喷射管道，所述喷射管道表面开有间隔设置的喷射出液口，所述喷射出液口位于电解通道下方且朝着电解通道中间位置布置。

12、一种电积锌在线净化工艺，包括如下步骤：

13、s1、将打磨平整光亮的阳极板和阴极板依次装入电解槽中，开启电积系统磁力泵；

14、s2、启动电积系统磁力泵，将电解液泵入逐级精密过滤器，电解液在过滤后由电积系统磁力泵通过电解槽底部喷射出液口喷入阳极板和阴极板之间，进而实现电解液的循环；

15、s3、在电积的过程中，打开除杂系统磁力泵，将为锌电积系统补充新液，实现锌平衡及降低各类杂质离子。

16、本发明的有益效果为：

17、1、通过本发明，制备的定向除杂剂可在常温下脱除电解液中zn、cd、co、ni等重金属离子及悬浮物，节约能耗；经过除杂后的电解液为常温，可直接加入电解槽，同时起到降低电解液温度的作用；另外采用底部喷射流进液协同逐级精密过滤，可明显消除浓差极化和提高废杂锌电解过程中电解液质量，可以经济高效稳定地生产电锌，本发明简单合理、经济实用、使用方便。

18、2、通过设置多级过滤系统，能够降低末端薄膜净化的压力，降低对末端薄膜净化的压气，保证整体净化的效率；并且采取多级净化的方式，能够在不同的薄膜内形成净化空间，经过净化后的电解液、清液能够在净化空间内留存预定时间，为二者的充分混合提供的预定的时间，满足净化的要求；通过喷射出液口能够从下往上喷出电解液体，实现连续电积过程，喷出的电解液体能够加速电解通道内液体的流动，明显消除浓差极化和提高废杂锌电解过程中电解液质量，可以经济高效稳定地生产电锌。

技术特征：

1.一种电积锌在线净化装置，包括首尾连通的中上清液储液槽(1)、多级净化槽组以及电解槽(24)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述多级净化槽包括阶梯式布置的一段净化槽(3)、二段净化槽(4)以及三段净化槽(5)，其中电解液循环速率为10～20l/min。

3.根据权利要求1所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述净化组件包括净化隔板(9)以及插入式滤膜(7)，所述净化隔板(9)位于净化槽体的中间位置竖直布置，所述净化槽体的出液管道安装于侧壁的顶部位置，所述插入式滤膜(7)位于净化槽体出液管道的外侧，所述插入式滤膜(7)与净化隔板(9)之间间隔设置形成过滤区域，所述净化组件的第一侧安装有搅拌器(6)。

4.根据权利要求3所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述净化槽体底部开有与过滤区域相连通的放液开口(10)，所述放液开口(10)内设置有放液控制阀门。

5.根据权利要求1所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述多级净化槽组的出液端与电解槽(24)之间连通有逐级精密过滤器(18)，所述逐级精密过滤器(18)底部设置有过滤器放液口(19)，所述电解槽(24)外侧设置有低位槽(15)，所述低位槽(15)末端通过第一泵送管道与逐级精密过滤器(18)连通，所述逐级精密过滤器(18)末端通过第二泵送管道与电解槽(24)相连通，所述第一泵送管道外侧设置有水冷换热器(11)，控制电解液温度为38～42℃。

6.根据权利要求5所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述逐级精密过滤器(18)的逐级过滤精度分别为0.45μm、0.22μm及0.1μm。

7.根据权利要求1所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述多级净化槽组首尾两端安装有除杂系统磁力泵(14)，所述多级净化槽尾部安装有单向阀(12)，所述电解槽(24)首尾两端安装有电积系统磁力泵(13)。

8.根据权利要求1所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述电解槽(24)内安装有若干个阳极板(17)以及阴极板(21)，所述阳极板(17)以及阴极板(21)竖直安装且间隔交替设置，相邻的阳极板(17)与阴极板(21)之间形成电解通道，其中，若干组电解液自下而上沿着电解通道定向流动。

9.根据权利要求8所述的一种电积锌在线净化装置，其特征在于，所述电解槽(24)内安装有折弯的喷射管道(23)，所述喷射管道(23)表面开有间隔设置的喷射出液口(22)，所述喷射出液口(22)位于电解通道下方且朝着电解通道中间位置布置。

10.一种电积锌在线净化工艺，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供一种电积锌在线净化装置及工艺，包括首尾连通的中上清液储液槽、多级净化槽组以及电解槽，中上清液储液槽与多级净化槽组之间安装有定向除杂剂制备槽，多级净化槽组包括首尾依次布置的若干个净化槽体，中上清液储液槽与首端的净化槽体相连通，电解槽与末端的净化槽体相连通，定向除杂剂制备槽侧壁安装有导通管道，导通管道末端安装有若干个导通支管分别与净化槽体相对应，净化槽体内设置有净化组件。该发明能够降低电积锌电解液内杂质的含量，保证电积锌生产质量的同时降低生产成本。

技术研发人员：方支灵,蔡晨龙,戴超,王璨,方愈,朱伟松,黄河,陈诚,俞鹰,钱俊杰,潘荣选
受保护的技术使用者：安徽铜冠产业技术研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15