锌浮渣回收利用方法与流程

331 编辑：中冶有色技术网来源：湖南三立集团股份有限公司

2023-09-18 11:30:52

本发明涉及湿法锌冶炼技术领域，尤其涉及一种锌浮渣回收利用方法。

背景技术：

目前，我国75％以上的锌是采用湿法炼锌工艺生产出来的。在湿法炼锌过程中，副产出一定数量的锌浮渣，其是电积的阴极锌浇铸成为锌锭过程中形成的氧化锌并夹带一定数量的金属锌颗粒形成的渣。这种氧化渣由于夹带部分的锌，使锌的熔铸收率降低，为了提高阴极电积锌片的熔铸直收率，在熔铸过程中还加入少量的氯化铵，目的是将包裹锌的氧化锌破坏，使锌熔化进入锌锭中，提高锌的直收率。阴极锌片熔铸过程中所产生的锌浮渣主要含锌、氧化锌和氯化锌。由于锌浮渣中含有较高的氯(一般在1～4％)，因此不能直接返回湿法锌治炼流程在回收其中的锌，否则使浸出液、净化液和电积液中的氯离子含量升高，使电积锌产品中的铅含量增高，影响锌锭产品的质量。

电解锌铸锭过程产生的锌浮渣含氯1～4％、锌78～86％，已列入国家危险固废目录，目前行业内存在以下几种通用的处置方法：(1)进入挥发窑生产次氧化锌后生产电解锌；(2)直接进入电解锌浸出，浸出液进行离子交换(或萃取)脱氯；(3)直接外卖后用于生产氯化锌等产品；(4)葫芦岛锌业股份有限公司有专利使用锌浮渣生产锌粉、西北矿冶研究院有专利使用锌浮渣利用“浸出+萃取”技术生产电解锌、宝山钢铁股份有限公司有专利使用锌浮渣生产锌合金。“浸出+萃取(离子交换)脱氯”存在锌损失大、污水处理量大、酸碱用量大的成本与环保问题；锌浮渣进入挥发窑生产次氧化锌后现生产电解锌需要投资成本高。

因此，实有必要提供一种改进的锌浮渣回收利用方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种首先筛分回收粗锌粒、再用含锌废水(150-180mg/l)和雨水的混合物碱洗回收粗锌粒后的锌浮渣，反应完成后分离碱洗反应浆得到滤渣和滤液，滤渣再和锌精矿一起焙烧脱氯，氯含量从1-4％下降至0.15％以下，同时可回收含锌废水中65％以上的锌，滤液中的锌含量降至50mg/l，在提高锌的回收率同时降低了污水站处理成本。

为实现上述目的，本发明提供一种锌浮渣回收利用方法，其特征在于，所述锌浮渣回收利用方法包括如下步骤：

步骤一、初步筛分锌浮渣获得粗锌粒，粗锌粒用于生产锌锭，剩余锌浮渣尾渣进入下一工序；

步骤二、利用电锌厂含锌废水和雨水的混合液碱洗所述锌浮渣尾渣，反应完成后压滤碱洗反应浆得到滤液和滤渣，碱洗反应浆的ph值为8～8.5；

步骤三、高温焙烧所述滤渣和锌精矿的混合物脱氯，氯含量降低至0.15％以下。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述粗锌粒为粒径大于2毫米的锌粒。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述步骤一中用于初步筛分的装置为雷蒙机、球磨机或重力摇床。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述步骤二中碱洗反应时间为1～3小时，碱洗反应温度为常温。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述步骤二中加入碳酸钠调节碱洗反应浆的ph值。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述步骤二中含锌废水和雨水的混合液的ph值为5.0～6.0，含锌150～180mg/l。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述步骤二中含锌废水和雨水的混合液的加入量为10m3/吨锌浮渣尾渣。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述步骤三中高温焙烧装置为沸腾炉或挥发窑。

在本发明提供的所述的锌浮渣回收利用方法一较佳实施例中，所述步骤三中焙烧温度为880～920℃。

相对于现有技术，本发明提供的一种锌浮渣回收利用方法具有以下有益效果：

一、初步筛分回收粗锌粒生产等外级电解锌，设备采用雷蒙机、球磨机或重力摇床均可，设备投资与生产工艺简单、成本低，该部分粗锌粒占锌浮渣总锌的30～45％，使电解锌增产0.7％以上，减少每吨锌能耗与产成本。

二、用电锌厂含锌废水和雨水碱洗锌浮渣回收锌并脱氯，①不增加污水处理量，与用清水碱洗次氧化锌等含锌物料相比，碱量增加量<10％；②回收了含锌废水和雨水65％以上的含锌，使污水含锌由150-180mg/l下降至50mg/l以下，提高了电解锌厂锌利用率和降低了污水处理站污水处理成本；③锌浮渣尾渣含氯总量由1.5～3％下降至0.4％以下，实现了脱氯的目的，提升了锌浮渣的价值。

三、碱洗脱氯后的锌浮渣进一步进入沸腾炉与锌精矿一起搭配高温焙烧进一步脱除氯离子，氯离子含量降至0.15％以下，符合电解锌锌焙砂质量标准，使锌浮渣实现由危废变成锌焙砂的增值，且焙烧后的炉渣进入浸出工序后不会导致溶液含氯量增加。

附图说明

图1为本发明锌浮渣回收利用方法一较佳实施例的步骤流程图；

图2为本发明锌浮渣回收利用方法一较佳实施例的工艺流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种锌浮渣回收利用方法，所述锌浮渣为湿法炼锌过程中的副产物，具体为电积的阴极锌浇铸成为锌锭过程中形成的氧化锌并夹带一定数量的金属锌颗粒形成的渣含氯量为1～4％，含锌量为78～86％，已列入国家危险固废目录。本发明首先筛分回收粗锌粒、直接将粗锌粒用于等外级锌锭生产，剩余锌浮渣尾渣再用含锌废水(150-180mg/l)和雨水的混合物碱洗回收回收锌和脱氯，反应完成后分离碱洗反应浆得到滤渣和滤液，滤渣再和锌精矿一起焙烧脱氯，氯含量从1～4％下降至0.15％以下，同时可回收含锌废水中65％以上的锌，滤液中的锌含量降至50mg/l。

具体地，请参阅图1和图2，本发明提供的湿法炼锌净化除杂方法包括如下步骤：

步骤s10、初步筛分锌浮渣获得粗锌粒，粗锌粒用于生产锌锭，剩余锌浮渣尾渣进入下一工序；

所述锌浮渣为湿法炼锌过程中的副产物，具体为电积的阴极锌浇铸成为锌锭过程中形成的氧化锌并夹带一定数量的金属锌颗粒形成的渣含氯量为1～4％，含锌量为78～86％。在本实施例中，通过雷蒙机、球磨机或重力摇床初步筛分粒径大于2毫米的锌粒直接生产等外级锌锭，该部分粗锌粒占锌浮渣总锌的30～45％，使电解锌增产0.7％以上，减少每吨锌能耗与产成本。

步骤s20、利用电锌厂含锌废水和雨水的混合液碱洗所述锌浮渣尾渣，反应完成后压滤碱洗反应浆得到滤液和滤渣，碱洗反应浆的ph值为8～8.5；

本发明利用电锌厂含锌废水和雨水的混合液碱洗锌浮渣尾渣，加入碳酸钠调节碱洗反应浆的ph值至8～8.5，碱洗反应温度为常温，碱洗反应时间为1～3小时。锌浮渣尾渣中的氯化锌、含锌废水中的锌离子与碳酸钠发生反应生成氯化钠和碳酸锌，氯化钠溶于水，碳酸锌不溶于水，通过压滤机固液分离后，氯化锌中的锌和含锌废水中的锌沉积在滤渣中，而锌浮渣尾渣中的氯离子则在滤液中，因此，锌浮渣尾渣中的氯含量降低，可从1.5～3％下降至0.4％以下，而含锌废水中的锌可回收65％以上。具体地，滤渣进入下一工序，滤液返回污水处理站进行再处理。

在本实施例中，含锌废水和雨水的混合液的ph值为5.0～6.0，含锌150～180mg/l；滤液中的锌含量为50mg/l。

优选地，含锌废水和雨水的混合液的加入量为10m3/吨锌浮渣尾渣，碳酸钠的加入量为40千克/吨锌浮渣。

步骤s30、高温焙烧所述滤渣和锌精矿的混合物脱氯，氯含量降低至0.15％以下。

将滤渣和锌精矿放入沸腾炉或挥发窑中880～920℃高温焙烧得到锌焙砂，锌焙砂的氯含量降至0.15％以下，符合电解锌锌焙砂质量标准，使锌浮渣实现由危废变成锌焙砂的增值，且焙烧后的炉渣进入浸出工序后不会导致溶液含氯量增加。

本发明提供的锌浮渣回收利用方法工艺简单，投资少，脱氯方法简单，在将锌浮渣变成合格锌焙砂实现增值的同时还回收了含锌废水中的锌，生产成本低且增值效果好。

实施例1

将氯含量2.352％、锌含量74.46％、重4吨的锌浮渣加入雷蒙机初步筛分，得到0.8吨粗锌粒和3.10吨的锌浮渣尾渣，将其中的1.5吨锌浮渣尾渣加入18m3的搅拌槽内，加入15立方米的含锌废水(含锌165mg/l)和雨水的混合液及40千克碳酸钠，常温下搅拌，搅拌速度为60r/min，碱洗反应浆的ph值8.2，反应时间为1.5小时后，压滤得到滤渣和滤液，滤渣重量为1.98吨，水份为30％，滤液含锌量43mg/l返为回污水处理站进行处理，滤渣加入到锌精矿中一起放入沸腾炉中焙烧得到炉渣，焙烧温度为900℃，焙烧后的得到的锌焙砂含氯量为0.06％。

实施例2

将氯含量2.552％、锌含量73.46％、重4吨的锌浮渣加入雷蒙机初步筛分，得到0.8吨粗锌粒和3.10吨的锌浮渣尾渣，将其中的1.5吨锌浮渣尾渣加入18m3的搅拌槽内，加入15立方米的含锌废水(含锌165mg/l)和雨水的混合液及40千克碳酸钠，常温下搅拌，搅拌速度为60r/min，碱洗反应浆的ph值8.1，反应时间为3小时后，压滤得到滤渣和滤液，滤渣重量为1.99吨，水份为30％，滤液含锌量42mg/l返为回污水处理站进行处理，滤渣加入到锌精矿中一起放入沸腾炉中焙烧得到炉渣，焙烧温度为900℃，焙烧后的得到的锌焙砂含氯量为0.09％。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

技术总结

本发明公开了一种锌浮渣回收利用方法。所述锌浮渣回收利用方法包括如下步骤：步骤一、初步筛分锌浮渣获得粗锌粒，粗锌粒用于生产锌锭，剩余锌浮渣尾渣进入下一工序；步骤二、利用电锌厂含锌废水和雨水的混合液碱洗所述锌浮渣尾渣，反应完成后压滤碱洗反应浆得到滤液和滤渣，碱洗反应浆的pH值为8～8.5；步骤三、高温焙烧所述滤渣和锌精矿的混合物脱氯，氯含量降低至0.15％以下。本发明提供的锌浮渣回收利用方法在脱除锌浮渣中氯的同时回收了含锌废水中的锌，工艺简单，成本低且增值效果好。

技术研发人员：赵均瑞;龙玉高;石明忠;龙敏;石建平;罗来光

受保护的技术使用者：湖南三立集团股份有限公司

技术研发日：2017.09.07

技术公布日：2018.01.09

声明：

“锌浮渣回收利用方法与流程” 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)