湿法炼锌是锌生产的主流工艺,而湿法炼锌过程中过量有机杂质会严重影响电锌质量、降低电流效率,造成锌粉消耗过高。因此,研究有机杂质对硫酸锌溶液净化、锌电积过程的影响规律,同时去除溶液中的有机杂质势在必行。本文以模拟硫酸锌溶液为研究对象,以骨胶和单宁酸为有机添加剂,开展了三个部分研究内容,首先开展了有机添加剂对湿法炼锌净化和电积过程的影响研究,确定了其在溶液中的限值;同时针对醋酸乙烯生产过程中因活性炭失活而导致无法利用的现状,提出了微波再生含锌废活性炭新工艺,最后将再生产物用于硫酸锌溶液中单宁酸的吸附脱除。具体研究内容和结果如下:(1)研究了不同反应时间和不同浓度下单宁酸和骨胶对锌粉净化除杂效率、槽电压、能耗和电流效率等的影响规律,探明了净化液和电解液中单宁酸和骨胶的影响限值。结果表明硫酸锌净化液中骨胶或单宁酸含量在50-400 mg/L时,可使金属锌粉和电炉锌粉对铜的去除率降低6%-13%,对镉的去除率降低11%-48%,对钴的去除率降低13%-38%,对镍的去除率降低21%-49%。在低于此浓度时影响较小。而单宁酸和骨胶对锌电积过程的影响结果表明,电解液中单宁酸的限值为10 mg/L,骨胶的限值为50 mg/L,当宁酸含量达到50 mg/L时,会导致槽电压升高22 mV,直流单耗升高8.25%,锌片出现返溶、烧板等现象。(2)开展了含锌废活性炭的微波再生研究,考察了温度、时间等对碘吸附值和得率的影响,提出了微波再生含锌废活性炭新工艺,并测定了不同温度下含锌废活性炭及其组分的吸波性能,获得了废活性炭微波再生优化工艺条件即再生温度900oC,保温时间40 min,此时得到的再生活性炭比表面积可达743.6 m~2/g,碘吸附值为880.62 mg/g,平均孔径为28.83 nm。常规再生优化工艺条件为:再生温度900℃,保温时间2 h,此时得到的再生活性炭比表面积为628.5 m~2/g,碘吸附值为816.61 mg/g,平均孔径为30.88 nm。研究表明含锌废活性炭在微波场中能较好的吸收微波,且微波再生较常规再生微孔比例有明显提高,再生时间缩短80 min,比表面积提高115.1 m~2/g,微波再生过程可有效地打开被堵塞孔道形成新的孔隙。(3)以微波再生废活性炭的产物为原料,开展了硫酸锌溶液中单宁酸的吸附脱除系统实验研究,得到了最佳工艺条件为:振荡时间200 min,活性炭投加量0.35 g,pH 4.0,温度25℃;采用Langmuir和Freundlich吸附等温式对不同温度下获得的吸附平衡数据进行了分析,再生产物对单宁酸的Langmuir极限吸附量为14.42 mg/g;采用准二级固液相吸附动力学模型分析了实验结果,并得到了该模型的初始吸附速率和速率常数,发现准二级动力学模型能更好地描述吸附过程。吸附后溶液中单宁酸浓度小于7.5 mg/L达到电解液中单宁酸限值的要求(低于10 mg/L)。本文提出利用废活性炭微波再生制备吸附剂,并应用于单宁酸的吸附脱除新工艺,具有废活性炭再生效果好和单宁酸吸附效率高等优点,对有机物的去除具有一定的借鉴作用。