專利名稱：一種從有色金屬廢渣中提取鋅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種從有色金屬廢渣中提取鋅的方法。
背景技術(shù)：
目前，有色金屬的生產(chǎn)，特別是鉛、鋅的生產(chǎn)，主要集中在國內(nèi)幾個(gè)大中型電解廠和冶煉廠，其原料為鉛、鋅精礦。由于資源的不可再生性，鉛、鋅精礦的儲(chǔ)藏量日漸減少，因而制約了鉛、鋅產(chǎn)量的增加和需求。但另一方面，一些大中型的電解和冶煉廠產(chǎn)生了大量的有色金屬廢渣，其中含有不同形態(tài)的鉛、鋅廢渣，因?yàn)槠肺桓叩筒灰?，這些企業(yè)一直未進(jìn)行 廢渣的資源回收，這部分渣料如得不到有效的利用，將會(huì)造成很大的資源浪費(fèi)。另外，廢鋅渣中的Zn、Pb、Cu或Cd等有色金屬進(jìn)入水體和土壤后，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，不僅直接影響水生動(dòng)植物的生存環(huán)境，而且通過食物鏈的作用，直接或間接影響到人類的生活。因此，從電解鋅廢渣中提取銅、鉛、鎘等金屬，在提高經(jīng)濟(jì)效益和二次資源利用方面都有重要的意義；
傳統(tǒng)的有色金屬廢渣中鋅的提取大都直接采用濕法工藝處理，但是處理后雜質(zhì)含量高，回收率低；因此，研制出一種有色金屬廢渣中鋅的高效分離、環(huán)境友好、工藝流程短和經(jīng)濟(jì)效益好的處理工藝具有實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種從有色金屬廢渣中提取鋅的方法，該方法綜合利用濕法和火法冶金技術(shù)提取有色金屬廢渣中的鋅，實(shí)現(xiàn)廢渣循環(huán)利用，既是對(duì)現(xiàn)有資源的進(jìn)一步回收，又避免了有色金屬對(duì)環(huán)境的污染，更安全環(huán)保；同時(shí)，該方法原理簡單、鋅回收率高、成本低廉。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種從有色金屬中提取鋅的方法，其特征在于，包括以下步驟
a、將有色金屬廢渣與煤粉按照I:0. 05-0. 15的質(zhì)量比混合，加入回轉(zhuǎn)窯中，在500-600°C冶煉5-6小時(shí)，然后通過布袋收塵的方式收集煙塵相次氧化鋅；
b、在常溫常壓下，將次氧化鋅與水按照I:3. 5的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應(yīng)10分鐘，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，進(jìn)行酸浸，然后洗滌、壓濾，得到浸出渣和浸出液；所述浸出渣返回貴金屬冶煉系統(tǒng)；其中，酸浸步驟的工藝參數(shù)為始酸濃度170-180g/L，終酸濃度5-10 g/L，浸出溫度為70-80°C，反應(yīng)時(shí)間為2-5小時(shí)；
c、往上述浸出液中加入濃度為45 %的氫氧化鈉溶液沉鋅，調(diào)節(jié)P H值為5. 5 -6. 5，40-50°C下沉鋅3-5小時(shí)，反應(yīng)完全后，過濾得粗氫氧化鋅產(chǎn)品；其中，主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下
ZnS04+Na0H — ZnOH 丨 +Na2SO4。d、將制得的粗氫氧化鋅產(chǎn)品加入鼓風(fēng)爐中，再配入粗氫氧化鋅產(chǎn)品重量5-10%的焦煤進(jìn)行還原熔煉，得到鋅蒸汽，抽真空使鋅蒸汽上升至冷凝設(shè)備處，控制真空度為10-20Kpa，鋅蒸汽遇冷后凝固成固體，附著于冷凝設(shè)備上，制得固體金屬鋅；其中，熔煉溫度為450-650°C，熔煉時(shí)間為3-6小時(shí)。所述有色金屬廢渣的主要化學(xué)成分為鉛20-30%、鋅6-8%。所述次氧化鋅的主要化學(xué)成分為鋅30-40%、鉛10-30%。綜上所述本發(fā)明提供的從有色金屬廢渣中提取鋅的方法首先采用火法系統(tǒng)在特定的冶煉條件下獲得煙塵相次氧化鋅產(chǎn)品，使有色金屬廢渣中的鋅盡可能地進(jìn)入到次氧化鋅相中，為提高鋅的品味奠定了良好的原料基礎(chǔ)；再根據(jù)金屬鋅的特性，采用濕法工藝在一定的工藝條件下回收鋅；最后將獲得的粗鋅進(jìn)行還原冶煉制得精鋅，進(jìn)一步提高了所制鋅 的品味；采用上述火法-濕法聯(lián)合工藝回收鋅，不僅鋅的回收率高，品味好，而且實(shí)現(xiàn)廢渣循環(huán)利用，既是對(duì)現(xiàn)有資源的進(jìn)一步回收，又避免了有價(jià)金屬對(duì)環(huán)境的污染，更安全環(huán)保；同時(shí)，該方法原理簡單、流程合理、成本低廉。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合本發(fā)明的工藝流程圖(圖I)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例中物料所用比例均為質(zhì)量百分比。實(shí)施例I
a、取漢源縣某電解鋅企業(yè)的有色金屬廢渣(主要含量為鉛20-30%、鋅6-8%)300kg,與煤粉按照I :0. 05的質(zhì)量比混合，加入回轉(zhuǎn)窯中，在500°C冶煉5小時(shí)，然后通過布袋收塵器，收集煙塵相次氧化鋅；其中，次氧化鋅的主要化學(xué)成分為鋅30%、鉛10% ；
b、在常溫常壓下，將次氧化鋅與水按照I:3. 5的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應(yīng)10分鐘，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，進(jìn)行酸浸，然后洗滌、壓濾，得到浸出渣和浸出液；所述浸出渣返回貴金屬冶煉系統(tǒng)；其中，酸浸步驟的工藝參數(shù)為始酸濃度170g/L，終酸濃度5g/L，浸出溫度為70°C，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)；
c、往上述浸出液中加入濃度為45%的氫氧化鈉溶液沉鋅，調(diào)節(jié)pH值為6.O，40°C下沉鋅3小時(shí)，反應(yīng)完全后，過濾得粗氫氧化鋅產(chǎn)品；
d、將制得的粗氫氧化鋅產(chǎn)品加入鼓風(fēng)爐中，再配入5%的焦煤，進(jìn)行還原熔煉，熔煉溫度為450°C，熔煉時(shí)間為6小時(shí)，得到鋅蒸汽，抽真空使鋅蒸汽上升至冷凝設(shè)備處，控制真空度為15Kpa，鋅蒸汽遇冷后凝固成固體，附著于冷凝設(shè)備上，制得固體金屬鋅；經(jīng)檢測(cè)，有色金屬廢渣中，鋅的回收率可達(dá)85%，鋅的品味可達(dá)88%。實(shí)施例2
a、取石棉縣某電解鋅企業(yè)的有色金屬廢渣(主要含量為鉛20-30%、鋅6-8%)100kg，與煤粉按照I :0. I的質(zhì)量比混合，加入回轉(zhuǎn)窯中，在600°C冶煉6小時(shí)，然后通過布袋收塵器，收集煙塵相次氧化鋅；其中，次氧化鋅的主要化學(xué)成分為鋅40%、鉛20% ；
b、在常溫常壓下，將次氧化鋅與水按照I:3. 5的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應(yīng)10分鐘，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，進(jìn)行酸浸，然后洗滌、壓濾，得到浸出渣和浸出液；所述浸出渣返回貴金屬冶煉系統(tǒng)；其中，酸浸步驟的工藝參數(shù)為始酸濃度180g/L，終酸濃度8g/L，浸出溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為3. 5小時(shí)；
c、往上述浸出液中加入濃度為45%的氫氧化鈉溶液沉鋅，調(diào)節(jié)pH值為5.5，50°C下沉鋅5小時(shí)，反應(yīng)完全后，過濾得粗氫氧化鋅產(chǎn)品；
d、將制得的粗氫氧化鋅產(chǎn)品加入鼓風(fēng)爐中，再配入8%的焦煤，進(jìn)行還原熔煉，熔煉溫度為650°C，熔煉時(shí)間為3小時(shí)，得到鋅蒸汽，抽真空使鋅蒸汽上升至冷凝設(shè)備處，控制真空度為lOKPa，鋅蒸汽遇冷后凝固成固體，附著于冷凝設(shè)備上，制得固體金屬鋅；經(jīng)檢測(cè)，有色金屬廢渣中，鋅的回收率可達(dá)88%，鋅的品味可達(dá)90%。實(shí)施例3
a、取漢源縣某電解鋅企業(yè)的有色金屬廢渣(主要含量為鉛20-30%、鋅6-8%)200kg，與煤粉按照I :0. 15的質(zhì)量比混合，加入回轉(zhuǎn)窯中，在550°C冶煉5. 5小時(shí)，然后通過布袋收塵器，收集煙塵相次氧化鋅；其中，次氧化鋅的主要化學(xué)成分為鋅35%、鉛30% ； b、在常溫常壓下，將次氧化鋅與水按照I:3. 5的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應(yīng)10分鐘，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，進(jìn)行酸浸，然后洗滌、壓濾，得到浸出渣和浸出液；所述浸出渣返回貴金屬冶煉系統(tǒng)；其中，酸浸步驟的工藝參數(shù)為始酸濃度175g/L，終酸濃度10g/L，浸出溫度為75°C，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)；
c、往上述浸出液中加入濃度為45%的氫氧化鈉溶液沉鋅，調(diào)節(jié)pH值為6.5，45 °C下沉鋅4小時(shí)，反應(yīng)完全后，過濾得粗氫氧化鋅產(chǎn)品；
d、將制得的粗氫氧化鋅產(chǎn)品加入鼓風(fēng)爐中，再配入10%的焦煤，進(jìn)行還原熔煉，熔煉溫度為500°C，熔煉時(shí)間為5小時(shí)，得到鋅蒸汽，抽真空使鋅蒸汽上升至冷凝設(shè)備處，控制真空度為20KPa，鋅蒸汽遇冷后凝固成固體，附著于冷凝設(shè)備上，制得固體金屬鋅；經(jīng)檢測(cè)，有色金屬廢渣中，鋅的回收率可達(dá)87%，鋅的品味可達(dá)87%。雖然結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但并非是對(duì)本專利保護(hù)范圍的限定。在權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或調(diào)整仍受本專利的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種從有色金屬廢渣中提取鋅的方法，其特征在于包括以下步驟 a、將有色金屬廢渣與煤粉按照I:0. 05-0. 15的質(zhì)量比混合，加入回轉(zhuǎn)窯中，在500-600°C冶煉5-6小時(shí)，然后通過布袋收塵的方式收集煙塵相次氧化鋅； b、在常溫常壓下，將次氧化鋅與水按照I:3. 5的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應(yīng)10分鐘，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，進(jìn)行酸浸，然后洗滌、壓濾，得到浸出渣和浸出液；所述浸出渣返回貴金屬冶煉系統(tǒng)；其中，酸浸步驟的工藝參數(shù)為始酸濃度170-180g/L，終酸濃度5-10 g/L，浸出溫度為70-80°C，反應(yīng)時(shí)間為2-5小時(shí)； c、往上述浸出液中加入濃度為45%的氫氧化鈉溶液沉鋅，調(diào)節(jié)pH值為5. 5 -6. 5，40-50°C下沉鋅3-5小時(shí)，反應(yīng)完全后，過濾得粗氫氧化鋅產(chǎn)品； d、將制得的粗氫氧化鋅產(chǎn)品加入鼓風(fēng)爐中，再配入粗氫氧化鋅產(chǎn)品重量5-10%的焦煤進(jìn)行還原熔煉，得到鋅蒸汽，抽真空使鋅蒸汽上升至冷凝設(shè)備處，控制真空度為10-20Kpa，制得固體金屬鋅；其中，熔煉溫度為450-650°C，熔煉時(shí)間為3-6小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從有色金屬廢渣中提取鋅的方法，其特征在于所述有色金屬廢渣的主要化學(xué)成分為鉛20-30%、鋅6-8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從有色金屬廢渣中提取鋅的方法，其特征在于所述次氧化鋅的主要化學(xué)成分為鋅30-40%、鉛10-30%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從有色金屬廢渣中提取鋅的方法，其特征在于包括火法冶煉、酸浸、沉鋅和還原熔煉等步驟。該方法首先采用火法系統(tǒng)在特定的冶煉條件下獲得煙塵相次氧化鋅產(chǎn)品，使有色金屬廢渣中的鋅盡可能地進(jìn)入到次氧化鋅相中，為提高鋅的品味奠定了良好的原料基礎(chǔ)；再根據(jù)金屬鋅的特性，采用濕法工藝在一定的工藝條件下回收鋅；最后將獲得的粗鋅進(jìn)行還原冶煉制得精鋅，進(jìn)一步提高了所制鋅的品味；使用上述火法-濕法聯(lián)合工藝回收鋅，不僅鋅的回收率高，品味好，而且實(shí)現(xiàn)廢渣循環(huán)利用，既是對(duì)現(xiàn)有資源的進(jìn)一步回收，又避免了有價(jià)金屬對(duì)環(huán)境的污染，更安全環(huán)保；同時(shí)，該方法原理簡單、流程合理、成本低廉。
文檔編號(hào)C22B19/30GK102776384SQ201210280268
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者陳元超 申請(qǐng)人:漢源縣廣超有色金屬綜合回收有限責(zé)任公司