專利名稱：一種廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對廢鍍鋅板煉鋼產(chǎn)生的粉塵中鋅的回收工藝。
背景技術(shù)：
國內(nèi)鍍鋅板材用量急劇增加，同時(shí)也產(chǎn)生了大量鍍鋅鋼材廢料，這些鍍鋅廢鋼成 為鋼鐵公司煉鋼的原料。鍍鋅板的使用壽命一般在20年左右，廢舊鍍鋅板的量也在急劇增 加，利用廢鍍鋅板煉鋼的量也必將后急劇增加，相應(yīng)的煉鋼過程中所產(chǎn)生的灰塵也會大量 增加。在冶煉鍍鋅廢鋼時(shí)產(chǎn)生的粉塵含有較高的鋅，煙塵鋅含量隨煉鋼使用廢鍍鋅鋼材等 所占比例增加而增加，一般在15% _20%之間，其產(chǎn)量隨鋼鐵產(chǎn)能的提高而提高。國內(nèi)已經(jīng) 有如蘇州鋼廠等企業(yè)開始采用廢鍍鋅板煉鋼，每年粉塵的產(chǎn)量也在逐漸增加。該粉塵不但 會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，而其中所含的有價(jià)金屬鋅和鐵也被浪費(fèi)。因此，對廢鍍鋅板煉鋼 煙塵進(jìn)行回收處理，不但煙塵中的鋅等有價(jià)金屬得到回收再利用，又避免了大量堆放而造 成嚴(yán)重環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和良好的環(huán)保效果。廢鍍鋅板煉鋼煙塵中的鋅的回 收工作在我國開展的很少，2004年我國鍍鋅鋼板廢料中鋅的再生利用率為0%。因此，有必 要提供一種回收廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅回收再利用的工藝。 本發(fā)明的目的是提供一種廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的回收工藝，本工藝將煙塵中的 鋅等有價(jià)金屬得到回收再利用，避免了大量堆放而造成嚴(yán)重環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià) 值和良好的環(huán)保效果。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下設(shè)計(jì)方案 本發(fā)明對廢鍍鋅板煉鋼粉塵中的金屬元素及其存在狀態(tài)進(jìn)行化學(xué)分析，針對分析
結(jié)果采用濕法浸出廢鍍鋅板中的金屬，并確定浸出此類粉塵的條件參數(shù)。 對廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅和鐵的進(jìn)行元素分析，Zn的含量為10 20%， Fe的含
量為30 40% 。對鋅的存在狀態(tài)進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)鋅主要以ZnO和ZnFe204的形式存在，
鐵主要以Fe304、Fe203和ZnFe204j* ZnFe204所占的比例為45 70%。 對廢鍍鋅板煉鋼粉塵進(jìn)行濕法浸出，它包括以下步驟 (1)、將廢鍍鋅板煉鋼粉塵在常溫下稀酸浸出工藝； (2)、將(1)中產(chǎn)生的浸渣在溫度高于常溫和濃度大于步驟(1)的條件下進(jìn)行浸 出； (3)、將浸出液進(jìn)行氧化除鐵工序； (4)將除鐵后的濾液進(jìn)行鋅粉置換去除雜質(zhì)金屬工序； (5)將除雜質(zhì)金屬的濾液進(jìn)行加熱濃縮除鈣； (6)將得到的濾液進(jìn)行加熱結(jié)晶獲得七水硫酸鈣產(chǎn)品。 在常溫下，在1 2mol/L的H^04溶液中加入廢鍍鋅板煉鋼粉塵，固液比為 1 : 10 1 : 8(重量比)，攪拌浸出，轉(zhuǎn)速為700 800rpm，浸出時(shí)間為10 15h。鋅的 浸出率為35 50%，鐵的浸出率為15 35%。 將(1)中的浸出渣加入到濃 為1 3mol/L的H2S04溶液中，固液比為1 : 10 1 : 8，攪拌浸出，轉(zhuǎn)速為700 800rpm，浸出溫度為80 90。C，浸出時(shí)間為3 4h。鋅的 浸出率達(dá)到90 99%，鐵的浸出率達(dá)到80 96%。 浸出過程結(jié)束后，由于溶液中Fe和Zn的含量比較高，需要對鐵沉淀防止影響對鋅 的回收。將步驟(1)、 (2)浸出得到的濾液加熱，在攪拌中加入氫氧化鈣調(diào)整溶液的pH值， 然后加入濃度為1% 3% (重量百分比)的高錳酸鉀，當(dāng)溶液加熱到50 6(TC時(shí)，以l 3升/分的流量通入空氣，溶液的pH值控制在5. 5-7. 8，氧化時(shí)間為150 180分鐘，空氣 氧化后的溶液經(jīng)過過濾，再加入濃度為3% 5% (重量百分比)的高錳酸鉀進(jìn)行過濾，待 濾液呈淺黃色。在濾液中加入Zn粉，持續(xù)加熱攪拌30 50分鐘，置換其他雜質(zhì)金屬。經(jīng) 鋅粉置換除去少量金屬離子后溶液中還有鈣離子，將溶液濃縮至40 45Be'時(shí)，硫酸鈣沉 淀，濾去沉淀既可除鈣。 將上述得到的溶液pH值調(diào)整到4. 5 5. 1，將溶液加熱結(jié)晶，得到七水硫酸鋅產(chǎn) 品。經(jīng)檢測，七水硫酸鋅的含量均在98. 5%以上，鋅的回收率達(dá)87. 5% 。
本發(fā)明的效果是不但將煙塵中的鋅等有價(jià)金屬得到回收再利用，又避免了大量 堆放而造成嚴(yán)重環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和良好的環(huán)保效果，同時(shí)開創(chuàng)為工業(yè)處理 鍍鋅板煉鋼的粉塵了 一種工藝。


圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例的工藝流程框圖 如圖1所示，1為對廢鍍鋅板煉鋼粉塵進(jìn)行化學(xué)分析，2將粉塵進(jìn)行常溫稀酸浸出 工序，過濾得浸出液3，浸渣4繼續(xù)進(jìn)行較高溫和較高濃度的酸浸工序5，過濾得浸渣6，浸 出液7和常溫下浸出液3 —起進(jìn)入空氣氧化除鐵工序8，然后進(jìn)行氧化劑氧化除鐵過濾工 序9，得到濾渣IO，濾液進(jìn)入鋅粉置換除雜質(zhì)金屬并過濾工序ll，得到濾渣12，濾液進(jìn)入加 熱沉淀除鈣過濾工序13，得到濾渣14，濾液進(jìn)行結(jié)晶得七水硫酸鋅15。
以下結(jié)合施實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 該工藝用于蘇州鋼廠采用廢鍍鋅板煉鋼所產(chǎn)生的粉塵中Zn的回收。該粉塵中元 素含量如下，Cu :0. 14%、 Pb :0. 98%、 Zn :15. 41%、 Ni :0. 015%、 Mn :1. 86%、 Ca :4. 92%、 Mg :1. 44%、A1203 :0. 54%、Si02 : 4. 53%、TFe36. 45%。 Zn和Fe的含量較高。經(jīng)化學(xué)分析， 發(fā)現(xiàn)鋅主要以ZnO和ZnFe204的形式存在，鐵主要以Fe304、Fe203和2^6204，其中ZnFe204所 占的比例為45 70%。
(1)粉塵的常溫浸出 在100g濃度為1. 5mol/L的H2S04溶液中，加入蘇鋼廢鍍鋅板煉鋼粉塵10g，固液 比為l : IO，在常溫下攪拌浸出，轉(zhuǎn)速為750rpm，浸出時(shí)間為12h。溶液中鋅的浸出率為 51.94%，鐵的浸出率為33.27%。將浸液進(jìn)行過濾固液分離，浸渣重7. 48g。
(2)粉塵的高溫高濃度浸出 將浸液進(jìn)行Zn的回收，浸渣進(jìn)入下一步浸出工藝。將(1)中產(chǎn)生的浸出渣加入 到74.8g濃度為2mol/L的112504溶液中，固液比為1 : 10，攪拌浸出，轉(zhuǎn)速為750rpm，浸出
4溫度為9(TC，浸出時(shí)間為3h。鋅的浸出率達(dá)到98. 54%，鐵的浸出率達(dá)到95. 78%。浸渣重 3. 809g。
(3)浸出液中金屬的除雜 將浸出得到的濾液加熱，在攪拌中加入氫氧化鈣調(diào)整溶液的pH值，然后加入少量 高錳酸鉀。當(dāng)溶液加熱到50 6(TC時(shí)，以1.5升/分的流量通入空氣，溶液的pH值控制在 5. 5左右，氧化時(shí)間為150分鐘，空氣氧化后溶液過濾，再加入少量氧化劑進(jìn)行過濾，待濾液 呈淺黃色。在濾液中加入Zn粉，持續(xù)加熱攪拌45分鐘，置換其他雜質(zhì)金屬。將溶液濃縮至 40 45Be'時(shí)，硫酸*丐沉淀，濾去沉淀將*丐除去。 (4)將步驟(3)中得到的溶液pH值調(diào)整到4. 5 5. l，將溶液加熱結(jié)晶，當(dāng)濃縮液 表面出現(xiàn)一層薄膜時(shí)，就須停止加熱，讓其自然冷卻結(jié)晶，晶體濾出后，放于通風(fēng)處晾干，得 到七水硫酸鋅產(chǎn)品。經(jīng)檢測，七水硫酸鋅的含量均在98. 5%以上，鋅的回收率達(dá)87. 5%。
權(quán)利要求
一種廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的回收工藝，其特征在于它包括(1)、將廢鍍鋅板煉鋼粉塵在常溫下稀酸浸出工藝；(2)、將(1)中產(chǎn)生的浸渣在溫度高于常溫和濃度大于步驟(1)的條件下進(jìn)行浸出；(3)、將浸出液進(jìn)行氧化除鐵工序；(4)將除鐵后的濾液進(jìn)行鋅粉置換去除雜質(zhì)金屬工序；(5)將除雜質(zhì)金屬的濾液進(jìn)行加熱濃縮除鈣；(6)將得到的濾液進(jìn)行加熱結(jié)晶獲得七水硫酸鈣產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的浸出工藝，其特征在于在常溫下， 在1 2mol/L的H2S04溶液中加入廢鍍鋅板煉鋼粉塵，固液比為1 : 10 1 : 8，攪拌浸 出，轉(zhuǎn)速為700 800rpm，浸出時(shí)間為10 15h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的浸出工藝，其特征在于將(1)中 的浸出渣加入到濃度為1 3mol/L的H2S04溶液中，固液比為1 : 10 1 : 8，攪拌浸出， 轉(zhuǎn)速為700 800rpm，浸出溫度為80 90。C，浸出時(shí)間為3 4h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的浸出工藝，其特征在于將(1)、(2) 浸出得到的濾液加熱，在攪拌中加入氫氧化鈣調(diào)整溶液的pH值，然后加入1% 3% (重量 百分比)高錳酸鉀，當(dāng)溶液加熱到50 6(TC時(shí)，以1 3升/分的流量通入空氣，溶液的pH 值控制在5. 5-7.8，氧化時(shí)間為150 180分鐘，空氣氧化后溶液過濾，再加入濃度為3% 5% (重量百分比)高錳酸鉀進(jìn)行過濾，待濾液呈淺黃色。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的浸出工藝，其特征在于在濾液中 加入Zn粉，持續(xù)加熱攪拌30 50分鐘，置換其他雜質(zhì)金屬。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的浸出工藝，其特征在于將除雜質(zhì) 金屬的濾液加熱濃縮至40 45Be'時(shí)，硫酸鈣沉淀，濾去沉淀就可除鈣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的浸出工藝，其特征在于將除鈣后 得到的溶液pH值調(diào)整到4. 5 5. l，將溶液加熱蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)濃縮液表面出現(xiàn)一層薄膜時(shí)， 就須停止加熱，讓其自然冷卻結(jié)晶，晶體濾出后，放于通風(fēng)處晾干，得到七水硫酸鋅產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的回收工藝。它包括將煉鋼粉塵在常溫下稀酸浸出，將產(chǎn)生的浸渣在較高溫度和較濃酸下進(jìn)行浸出，浸出液進(jìn)行氧化除鐵工序，除鐵后的濾液進(jìn)行鋅粉置換去除雜質(zhì)金屬工序，除雜質(zhì)金屬的濾液進(jìn)行加熱濃縮除鈣；將得到的濾液進(jìn)行加熱結(jié)晶獲得七水硫酸鈣產(chǎn)品。本發(fā)明不但將煙塵中的鋅等有價(jià)金屬得到回收再利用，又避免了大量堆放而造成嚴(yán)重環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和良好的環(huán)保效果，同時(shí)開創(chuàng)為工業(yè)處理鍍鋅板煉鋼的粉塵了一種工藝。
文檔編號C22B3/00GK101748280SQ20081023996
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者徐政, 李巖, 楊麗梅, 胡袆罕娜 申請人:北京有色金屬研究總院