4.9　反萃液的处理——产品制备

电镀污泥经氨浸、蒸氨、酸溶、萃取分离等工艺处理后，分别得到含有各种金属离子的反萃液，从整个工艺过程考虑，反萃液应通过进一步的处理得到各种金属元素的合适产品。

4.9.1　反萃液处理的工艺路线

反萃液的处理需考虑的问题有：

①产品形式　反萃液中金属以硫酸盐形式存在，因此最直接的产品形式应为金属硫酸盐，所得到的金属硫酸盐应具有较稳定的结晶形式，同时应能适应市场的需求。最终产品形式以下列为宜：

Cu：CuSO₄·5H₂O

Zn：ZnSO₄·7H₂O

Cd：3CdSO₄·8H₂O

Ni：NiSO₄·6H₂O

反萃液的处理应以得到以上产品为目标。

②产品收率　处理工艺应使反萃液中的金属离子尽可能多的转化为产品，主要就是要保证尽可能高的结晶收率。

综合以上考虑，确定反萃液的处理工艺如下：

①反萃液的蒸发浓缩　反萃液中的金属硫酸盐经蒸发后结晶析出，所得结晶因为是在浓硫酸介质中析出的，结晶中的结合水较少，同时结晶中还夹带有少量的硫酸及蒸发过程中产生的少量不溶性杂质，因此需要对所得结晶作进一步的处理。

结晶母液为浓硫酸液，酸度很高，其中所含的金属离子的浓度较低，经分析，母液中金属离子的含量分别为：［Zn²⁺］=0.53g/L，［Cd²⁺］=1.5g/L，［Ni²⁺］=0.68g/L。以Zn为例，原始反萃液中Zn的含量约为35g/L，1L反萃液经蒸发后得到的母液为100mL，如以蒸后母液中的Zn含量为2g/L计，则原始母液中的含Zn量为：

2g/L×100mL/1000mL=0.20g/L，由此可得出此步的结晶收率为：。可见结晶收率还是较高的。

为了减少在结晶过程中金属离子的损失，同时也为了实现此步结晶母液的完全闭循环，建议反萃液中硫酸的当量数等于或略小于金属离子的当量数，这样既可以保证合适的反萃取酸度，又可以实现上述目标。以Zn的反萃取为例，所用反萃液为1mol/L硫酸，反萃后反萃液中含Zn 35g/L，则1L反萃液中Zn的物质的量=35g÷65.37g/mol=0.535mol，当量数=Zn的物质的量×2=1.07mol，反萃液中剩余酸的当量数=（2-1.07）mol=0.93mol。

②结晶溶解　将所得金属盐结晶用水溶解制成硫酸盐溶液，过滤去除结晶所夹带的不溶物。

③硫酸盐溶液蒸发浓缩　硫酸盐溶液经蒸发浓缩后所得结晶即是所要求的产品。结晶后母液回到第①步与反萃液合并进行浓缩结晶。

以上处理步骤如图4-63所示。

经以上处理，理论上的产品收率应可达99%以上，但在实际生产中，由于各种因素的影响，收率会略有降低。

4.9.2　产品质量分析

将实际料液经萃取、反萃取、结晶等处理后，分别制得ZnSO₄·7H₂O和NiSO₄·6H₂O产品，各取一定量的上述结晶制成溶液，用原子吸收分光光度法测定其中金属离子的含量，结果列于表4-75、表4-76。

除了表4-75和表4-76所列的杂质元素外，工艺过程中不会引入其他杂质元素，根据如上的表列数据，可以认为所得ZnSO₄·7H₂O符合化学纯质量标准。

由于NiSO₄·6H₂O中的Zn含量较高，因此所得NiSO₄·6H₂O产品为粗品。