專利名稱：一種微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，屬于有色金屬冶金和二次資源回收利用領(lǐng)域。技術(shù)背景
鋅廣泛用于航天、汽車、船舶、鋼鐵、機(jī)械、建筑、電子及日用工業(yè)等行業(yè)。目前世界鋅的總產(chǎn)量中大約五分之四由濕法生產(chǎn)，因此濕法煉鋅在鋅的冶煉中占有十分重要的地位。隨著鋅冶煉能力的不斷提高，對(duì)原料的需求也迅速增加，但礦產(chǎn)資源日趨短缺，造成了目前國(guó)內(nèi)鋅冶煉廠所處理的鋅精礦雜質(zhì)含量也越來(lái)越高。其中，氯含量的增加給濕法 煉鋅系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的影響。濕法煉鋅系統(tǒng)中的氯主要來(lái)源于鋅精礦和鋅煙塵中的氯化物，氯含量的升高造成了陰、陽(yáng)極板的消耗加快，使得電耗上升，同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生了嚴(yán)重腐蝕，增加了生產(chǎn)成本，降低了電鋅質(zhì)量。因此，通常在電解之前，必須進(jìn)行除氯凈化處理，使之達(dá)到電解要求。國(guó)內(nèi)外關(guān)于除氯的方法研究非常多，工業(yè)上常用的是銀鹽法除氯、銅渣除氯法、離子交換法。由于銀鹽較貴，銀的再生回收率低，故在生產(chǎn)實(shí)際中銀鹽法除氯未見(jiàn)報(bào)道。銅渣除氯法原料易得，生產(chǎn)成本低，工藝操作簡(jiǎn)單，初次脫氯率較高，對(duì)電解液進(jìn)行二次脫氯，可達(dá)到電解要求。目前，大部分的濕法煉鋅冶煉廠均采用銅渣除氯法將氯從系統(tǒng)中開(kāi)路，原理是利用銅及銅離子(Cu2+)與溶液中的氯離子(CD相互作用，生成難溶的氯化亞銅(Cu2Cl2)沉淀，從溶液中除去，反應(yīng)式如下
Cu + Cu2+ + 2 CF = 2 Cu2Cl2 I
銅渣除氯法在脫氯方面取得了較好的效果，但是產(chǎn)出的含氯銅渣沒(méi)有良好的辦法處理。中國(guó)專利CN 101633982A提出了將脫氯后的硫酸鋅溶液和渣的混合物進(jìn)行固液分離，將分離出來(lái)的銅渣用堿洗滌除去氯離子然后返回到除氯系統(tǒng)循環(huán)使用。但此法消耗大量的水資源并增加了水處理的壓力，給后續(xù)處理帶來(lái)了難題。

發(fā)明內(nèi)容
為緩解水處理壓力，更加環(huán)保高效地回收利用除氯銅渣，本發(fā)明提供一種微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，利用微波焙燒濕法煉鋅產(chǎn)生的除氯銅渣，處理后的產(chǎn)物主要成分為氧化銅，可以回收利用；在提高了銅渣的氯脫除率同時(shí)，增加了 HCl副產(chǎn)品，整個(gè)處理過(guò)程清潔無(wú)污染。本發(fā)明的主要技術(shù)方案將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣置于微波條件下焙燒，焙燒過(guò)程中對(duì)物料進(jìn)行攪拌；同時(shí)對(duì)物料容器進(jìn)行抽氣，將產(chǎn)生的HCl氣體及揮發(fā)物進(jìn)行回收。具體方法包括如下
將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣置于輸出功率為1 30KW的微波條件下焙燒，控制升溫速率在1(T100°C /min，溫度到達(dá)30(T50(TC后，保溫廣4小時(shí)后，得到主要含有氧化銅的除氯渣。所述濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣的成分及百分比范圍Cu 40 60wt%，Cl8 18wt%, Zn 8 12wt%, S 4 6wt%，其余為雜質(zhì)。
所述濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣粒度范圍為-20目，含水量范圍為O 8wt%。所述微波頻率均為2450MHz。
所述焙燒過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌。所述焙燒的整個(gè)過(guò)程需要進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體及揮發(fā)物被抽風(fēng)系統(tǒng)抽出后經(jīng)過(guò)兩級(jí)旋風(fēng)收塵除塵后，HCl氣體經(jīng)過(guò)兩級(jí)噴淋洗滌塔吸收制備鹽酸。所述處理過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)物經(jīng)過(guò)收塵系統(tǒng)回收利用。該發(fā)明使用微波加熱，物料氯化物升溫速度快，反應(yīng)時(shí)間較短，氯的脫除率較高，物料損失率較低。本發(fā)明具有以下效果和優(yōu)點(diǎn)
(1)本發(fā)明針對(duì)濕法煉鋅除氯銅渣的焙燒，氯脫除率高，最高脫除率可達(dá)93%；
(2)本發(fā)明充分利用除氯銅渣中氯化亞銅等氯化物吸波性良好的特點(diǎn)，采用微波焙燒，可選擇性脫除除氯銅渣中的氯。(3)本發(fā)明在保證較高的氯脫除率同時(shí)，物料損失率較低。(4)本發(fā)明在處理除氯銅渣的同時(shí)，增加了副產(chǎn)品鹽酸。(5)本方法操作簡(jiǎn)單、縮短了處理時(shí)間，無(wú)排放壓力，生產(chǎn)過(guò)程清潔無(wú)污染。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明不限于以下所述范圍。實(shí)施例I :
本實(shí)施例微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法具體包括如下
將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣(Cu 40wt%, Cl 17wt%, Zn 8wt%, S 6wt%，其余為雜質(zhì)，銅渣粒度-20目，銅渣不含水)置于輸出功率為IKW的微波條件下焙燒，微波頻率均為2450MHz，控制升溫速率在80°C /min，溫度到達(dá)400°C后，保溫4小時(shí)，得到主要含有氧化銅的除氯渣，銅渣經(jīng)過(guò)處理后氯含量為1.33%。焙燒整個(gè)過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌，并對(duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用于制備鹽酸。實(shí)施例2:
本實(shí)施例微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法具體包括如下
將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣(Cu 50wt%, Cl 18wt%, Zn 10wt%, S 4wt%，其余為雜質(zhì)，銅渣粒度-40目，銅渣含水量為2wt%)置于輸出功率為20KW的微波條件下焙燒，微波頻率均為2450MHz，控制升溫速率在70°C /min，溫度到達(dá)350°C后，保溫3小時(shí)，得到主要含有氧化銅的除氯渣，銅渣經(jīng)過(guò)處理后氯含量為2. 74%。焙燒整個(gè)過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌，并對(duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用于制備鹽酸。實(shí)施例3
本實(shí)施例微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法具體包括如下
將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣(Cu 60wt%, Cl 16wt%, Zn 12wt%, S 5wt%，其余為雜質(zhì)，銅渣粒度-60目，銅渣含水量為4wt%)置于輸出功率為2KW的微波條件下焙燒，微波頻率均為2450MHz，控制升溫速率在60°C /min，溫度到達(dá)300°C后，保溫I小時(shí)，得到主要含有氧化銅的除氯渣，銅渣經(jīng)過(guò)處理后氯含量為7. 6725%。焙燒整個(gè)過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌，并對(duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用于制備鹽酸。實(shí)施例4:
本實(shí)施例微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法具體包括如下將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣(Cu 45wt%, Cl 15wt%, Zn llwt%, S 4wt%，其余為雜質(zhì)，銅渣粒度-80目，銅渣完全干燥)置于輸出功率為IKW的微波條件下焙燒，微波頻率均為2450MHz，控制升溫速率在50°C /min，溫度到達(dá)500°C后，保溫I小時(shí)，得到主要含有氧化銅的除氯渣，銅渣經(jīng)過(guò)處理后氯含量為5. 1840%。焙燒整個(gè)過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌，并對(duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用于制備鹽酸。實(shí)施例5
本實(shí)施例微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法具體包括如下
將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣(Cu 55wt%, Cl 14wt%, Znl2wt%, S 6wt%，其余為雜質(zhì)，銅渣粒度-100目，銅渣含水量范圍為8wt%)置于輸出功率為18KW的微波條件下焙燒，微波頻率均為2450MHz，控制升溫速率在100°C /min，溫度到達(dá)300°C后，保溫4小時(shí)，得到主要含有氧化銅的除氯渣，銅渣經(jīng)過(guò)處理后氯含量為4. 7815%。焙燒整個(gè)過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌，并對(duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用于制備鹽酸。實(shí)施例6
本實(shí)施例微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法具體包括如下
將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣(Cu 460wt%, Cl 8wt%, Zn 12wt%, S 5wt%，銅渣粒度-120目，銅渣含水量為8wt%)置于輸出功率為30KW的微波條件下焙燒，微波頻率均為2450MHz，控制升溫速率在80°C /min，溫度到達(dá)500°C后，保溫2小時(shí)，得到主要含有氧化銅的除氯渣，銅渣經(jīng)過(guò)處理后氯含量為3. 4514%。焙燒整個(gè)過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌，并對(duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用于制備鹽酸。
權(quán)利要求
1.一種微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，其特征在于具體包括如下將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣置于輸出功率為I 30KW的微波條件下焙燒，控制升溫速率在10 100°C /min，溫度到達(dá)300 500°C后，保溫I 4小時(shí)，得到主要含有氧化銅的除氯渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，其特征在于所述濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣的成分及百分比范圍=Cu 40 60wt%，Cl 8 18wt%，Zn8 12wt%, S 4 6wt%，其余為雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，其特征在于所述濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣粒度為-20目。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，其特征在于所述濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣含水量范圍為O 8wt%0
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，其特征在于所述微波頻率均為2450MHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，其特征在于所述焙燒過(guò)程對(duì)物料不斷的攪拌。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，其特征在于所述焙燒的整個(gè)過(guò)程需要進(jìn)行抽氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用于制備鹽酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波焙燒處理濕法煉鋅銅渣的除氯方法，屬于有色金屬冶金和二次資源回收利用領(lǐng)域。通過(guò)將濕法煉鋅過(guò)程中除氯產(chǎn)生的銅渣通過(guò)干燥磨細(xì)至-20目，含水量為8%至完全干燥后，置于輸出功率為1～30KW的微波條件下焙燒，控制升溫速率在10～80℃/min，到達(dá)300～500℃后，保溫1～4小時(shí)；焙燒過(guò)程中對(duì)物料進(jìn)行攪拌；同時(shí)對(duì)物料容器進(jìn)行抽氣，將產(chǎn)生的HCl氣體及揮發(fā)物進(jìn)行回收。本發(fā)明的脫氯效率較高、操作簡(jiǎn)單、處理時(shí)間短，增加了副產(chǎn)品鹽酸，并且無(wú)排放壓力，生產(chǎn)過(guò)程清潔無(wú)污染。
文檔編號(hào)C22B1/02GK102618717SQ201210095568
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者盧帥丹, 巨少華, 張利波, 彭金輝, 王亞健 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)