王李娟，何 磊

（中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關(guān) 512325）

丹霞冶煉廠鋅氧壓浸出工藝已穩(wěn)定經(jīng)運(yùn)行10多年，主要采用木質(zhì)素磺酸鈣作為氧壓浸出分散劑防止液態(tài)硫包裹鋅精礦，ZPL液有機(jī)物70mg/l～80mg/l，溶液經(jīng)過針鐵礦出鐵、凈化除雜到電解新液有機(jī)物降至10mg/l～20mg/l，維持在一個(gè)比較低的水平，一直以來(lái)都未得到高度關(guān)注。

鎵鍺綜合回收車間使用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取及萃余液中和除油后送入濕法煉鋅系統(tǒng)，以上兩者效應(yīng)疊加后主系統(tǒng)溶液中有機(jī)物升高至100mg/l～120mg/l甚至更高，對(duì)鋅電解的影響問題日趨凸顯，解決有機(jī)物升高影響電解燒板、鋅片質(zhì)量變差、顏色變暗成為首要問題。

1 有機(jī)物脫除方法研究

濕法煉鋅脫除有機(jī)物的方法主要有氣浮、活性炭吸附、高溫高壓氧化、波長(zhǎng)小于500nm光線照射等方法。

1.1 高壓、高溫氧化脫除有機(jī)物

探尋木質(zhì)素磺酸鈣在氧壓浸出分解情況，成為降低ZPL中的有機(jī)物至關(guān)重要。鋅精礦氧壓浸出試驗(yàn)，加入礦漿250g，礦漿濃度63.35%，1500ml的電解廢液。電解廢液有機(jī)物含量70mg/l，配入不同廠家木質(zhì)素磺酸鈣，電解廢液中的有機(jī)物含量上升至385mg/l，在溫度145℃～155℃、壓力1.4MPa、反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)，使用A廠家的木質(zhì)素磺酸鈣作為分散劑的氧壓浸出ZPL液有機(jī)物降至126mg/l，氧壓浸出過程中有機(jī)物分解率82.2%，使用B廠家的木質(zhì)素磺酸鈣作為分散劑氧壓浸出ZPL液有機(jī)物降至116mg/l，氧壓浸出過程中有機(jī)物分解率85.4%；

木質(zhì)素磺酸鈣有高糖和低糖兩種，使用B廠家提供的這兩種類型的木質(zhì)素進(jìn)行試驗(yàn)，氧壓浸出試驗(yàn)條件、配入木質(zhì)素磺酸鈣后廢液含有機(jī)物的量與上相同。低糖木質(zhì)素磺酸鈣氧壓浸出過程中有機(jī)物分解率88.2%，高糖木質(zhì)素磺酸鈣氧壓浸出過程中有機(jī)物的分解率79.7%。

以上實(shí)驗(yàn)不能排除電解廢液中的有機(jī)物在氧化環(huán)境高溫、高壓條件下也分解，需要使用電解廢液在高溫、高壓氧化環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察廢液中的有機(jī)物含量是否分解。廢液1500ml，溫度160℃～170℃，壓力1.5MPa，反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)，反應(yīng)過程中通入氧氣，廢液初始有機(jī)物63mg/l，反應(yīng)后廢液有機(jī)物含量68mg/l，結(jié)果說明廢液中的有機(jī)物未分解。

氧壓浸出過程中木質(zhì)素磺酸鈣中有機(jī)物分解率79%以上。

1.2 活性炭脫除TOC

活性炭是一種很細(xì)小的炭粒，有很大的表面積，而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質(zhì)）充分接觸。當(dāng)這些氣體（雜質(zhì)）碰到毛細(xì)管被吸附，起凈化作用。鎵鍺綜合回收萃余液中含大量的有機(jī)物，在進(jìn)入此種溶液進(jìn)入有機(jī)物前脫除大部分的有機(jī)物，所以對(duì)不同碘吸附值、不同原料制備的活性炭脫除有機(jī)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2.1 不同碘值活性碳脫除萃余液中有機(jī)物

萃余液含有機(jī)物148mg/l，分別加入碘吸附值669、777、858、945及竹制活性炭2g，反應(yīng)后依據(jù)化驗(yàn)結(jié)果計(jì)算有機(jī)物脫除率。碘吸附值669、777、858、945活性碳的脫除有機(jī)物的脫除率分別為17.57%、5.41%、36.49%、47.30%、4.05%。

1.2.2 不同原料制備活性碳脫除有機(jī)物效果

使用低鐵上清液含有機(jī)物98mg/l，使用碘吸附值大于1000、果殼制、煤制活性碳脫除有機(jī)物脫除試驗(yàn)，有機(jī)物脫除率分別為2.38%、2.38%、0.00%，有機(jī)物脫除效果都比較差。

新液1000ml，溫度60℃，活性炭加入量，2g/l，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)；電解鋅液含有機(jī)物96mg/l，反應(yīng)后溶液有機(jī)物92mg/l。

實(shí)驗(yàn)過程中顯示碘吸附值高活性炭有機(jī)物的脫除率高，竹制、煤制活性炭有機(jī)物脫出率比較低。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)氧壓浸出ZPL液、萃余液和低鐵液、新液使用活性炭吸附有機(jī)物，溶液中的有機(jī)物降低至一定的值就很難再脫除。通過活性炭加入量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究也表明，活性炭脫除溶液中的有機(jī)物出現(xiàn)相類似的情況。

1.3 紫外燈照射

鎵鍺綜合回收使用的萃取劑中有一部分萃取劑10%～15%溶解性，這部分有機(jī)物進(jìn)入溶液系統(tǒng)后使用高溫、高壓氧化、活性炭吸附兩種方法脫除很困難，溶液中有機(jī)物降至一定值后不在發(fā)生變化，因此對(duì)這部分的有機(jī)物的脫除需要尋找新的方法。

光催化氧化法是通過氧化劑在光的激發(fā)催化作用下產(chǎn)生的·OH氧化分解有機(jī)物。紫外吸收光譜中，電子 的 躍 遷 有σ→σ＊、n→σ＊、π→π＊和n→π＊四種類型，各種躍遷類型所需要的能量依下列次序減?。害摇遥猤t;n→σ＊gt;π→π＊gt;n→π＊。在有機(jī)化合物分子中有形成單鍵的σ電子、有形成雙鍵的π電子、有未成鍵的孤對(duì)n電子。當(dāng)分子吸收一定能量的輻射能時(shí)，這些電子就會(huì)躍遷到較高的能級(jí)，此時(shí)電子所占的軌道稱為反鍵軌道，而這種電子躍遷同內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系[1]。

不同功率的紫外燈[2]照射：

低鐵液含有機(jī)物106mg/l，使用50ml低鐵液與30ml雙氧水混合，溶液有機(jī)物含量66.25mg/l。混合的液體使用紫外線燈（功率4W）照射4小時(shí)，靜置兩小時(shí)后，溶液有機(jī)物含量58mg/l，使用紫外燈（功率800W）照射2小時(shí)，靜置兩小時(shí)，溶液有機(jī)物含量26mg/l，脫除率60.7%。功率為4W的紫外燈照射低鐵液脫除有機(jī)物效果不明顯，然而隨著紫外燈的功率增大后照射溶液，有機(jī)物的脫除率升高。

2 總結(jié)

木質(zhì)素磺酸鈣含中的有機(jī)物在氧壓浸出過程中大部分已經(jīng)分解，經(jīng)過后續(xù)的工藝出處理，新液中含的有機(jī)物不會(huì)增加，而濕法煉鋅系統(tǒng)有機(jī)物增加的部分主要是可溶性萃取劑，所以有必要對(duì)有機(jī)物種類進(jìn)行區(qū)分，分別采用不同的方法脫除。氣浮、高壓高溫氧化、活性炭法對(duì)油類、脂肪類有機(jī)物脫除效果非常好，而對(duì)水溶性的活性炭吸附效果就相對(duì)較差。使用氧化法紫外燈照射低鐵液中活性炭不能脫除有機(jī)物與紫外線燈的功率、氧化劑、光的催化劑有關(guān)，以上實(shí)驗(yàn)中由于加入雙氧水的量比較大，運(yùn)行的成本比較高，再尋找經(jīng)濟(jì)的脫除方式成為研究的方向。