成果简介：
针对热镀锌渣中金属锌回收再利用问题，开发了热镀锌渣超重力在线分离金属锌工艺，如下图所示，只需在镀锌池边放置一台体积仅为1立方的高温超重力分离设备，锌渣直接耙入超重力分离设备中，处理后纯净的锌液可以直接流入镀锌池，也可以铸成锌锭。
该技术1)可在热镀锌生产线中直接将热态锌渣中单质金属锌分离并回流到锌池，实现了锌渣的厂内处理;2)利用超重力强化相际分离的优势，高效、低成本的分离热镀锌渣中金属锌，工艺操作简单，过程绿色环保，经济效益显著;3)目前还未有类似技术的专利保护，可围绕超重力在线分离回收热镀锌渣中金属锌的工艺及装备申请多项专利保护。
应用案例：
北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室开展超重力冶金技术研发已有十多年，目前在热镀锌渣分离金属锌方面，不仅在理论上取得重突破，而且在工业装备上已获得成功，已在日照钢厂等大型钢铁企业完成了工业化实验，具备了推广应用水平。
成果照片2-3张：
研发背景
钢薄板或管材一般采取表面热镀锌提高其耐蚀性。热镀锌过程中熔融锌池表面会产生锌渣,锌渣的数量约占锌消耗量的8%左右,锌渣的总含Zn量为92%左右(其中单质金属Zn为80%左右,以Zn-Al-Fe金属化合物和ZnO结合的Zn为12%左右)。
目前热镀锌企业对锌渣的主要利用方式是：(一)热镀锌企业将锌渣以12000元/吨左右卖给炼锌厂，再以24000元/吨左右从炼锌厂购买锌锭用于热镀锌;(二)热镀锌企业直接用锌渣向炼锌厂换取锌锭，2吨锌渣换1吨锌锭。
如果在热镀锌生产线中直接将热锌渣中单质金属锌分离并回流到锌池,单质金属锌分离率按70%计(即吨渣提取金属锌700公斤)，含元素Zn为70%左右的残渣按7000元/吨销售计，对于热镀锌企业,每吨锌渣可获得经济效益7000元以上。
作用原理 地面上超重力实质上是在离心场作用下产生的一种离心力。超重力分离的关键技术是：(1)两相分离过程的动力因素即浮力因子Δρg(Δρ，密度差;g，重力加速度)决定了相间相对运动速度，g越大，两相间因密度差产生的相间流动速度越大，因此在超重力作用下，混合熔体中两相可以快速分离;(2)超重力产生的巨大切应力使得表面张力显得微不足道，因而液相可以通过过滤板的微米级孔道，而固相夹杂物不能通过，从而可实现了固液分离;(3)混合熔体中密度大的物相沿重力方向移动，而密度小沿重力反方向移动，容器结构设计是实现两相分离的关键;(4)对于高温熔体，根据熔体的性质选择合适的容器材料十分重要。
市场分析
一条650热镀锌生产线，每年锌渣的产生量为750吨左右，采用热镀锌渣在线分离技术，一条薄板镀锌线每年可节约成本500万元左右。
不完全统计，全国钢铁企业有镀锌线有172条(主要规格750、650、500)，按规格650生产线计，钢铁生产行业每年经济效益潜力在8亿元以上。
中国的金属锌(锌锭)年产量600万吨左右,其中40%左右用于钢铁板材、管材和器件的表面热镀锌。据此估算，每年全国热镀锌产生锌渣20万吨以上，采用锌渣在线分离技术，全国每年经济效益潜力在15亿元左右。
声明：
“超重力在线分离回收热镀锌渣中金属锌技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：北京科技大学
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2024年08月13日 ~ 15日 
