本發(fā)明涉及廢棄資源回收技術(shù)，具體涉及含鋅廢棄資源的回收技術(shù)。

背景技術(shù)：

1、鋼鐵冶煉過程產(chǎn)生大量高爐灰、電爐灰等含zn副產(chǎn)物，該類物料中含有zn、pb、fe、cd、sn、in、cl、f等元素,直接填埋會(huì)造成巨大環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。

2、高爐灰中zn的來源是：在高爐煉鐵過程，使用的主要原料是鐵礦石，礦石中難免含有微量的zn(0.1％左右)，礦石投入高爐后，zn揮發(fā)(升華)到煙氣系統(tǒng)，在空氣中被氧化并以zno粉塵的形式被各級(jí)重力除塵布袋收集，統(tǒng)稱為高爐灰，高爐灰中的zn含量通常在5％左右。

3、電爐灰中zn的來源是：電爐煉鋼使用的是以廢鋼為主的原料，尤其是鍍zn的汽車板廢鋼，電爐冶煉后，zn會(huì)揮發(fā)到煙氣收塵系統(tǒng)，以zno粉塵形式被收集，電爐灰中zn含量通常在20％左右。

4、不同批次、廠商的高爐灰、電路灰中具體元素的種類、含量存在差異，但大體相似。資源回收工廠一般會(huì)將多種含zn粉塵進(jìn)行混合配料，其中主要含有zn?10-20％、fe?25-40％。

5、傳統(tǒng)zn資源工藝單純使用回轉(zhuǎn)窯或轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行還原焙燒(火法)，制備粗zno和富fe料，粗zno直接銷售，下游廠商可用于制備電解zn。但粗zno中含有較多雜質(zhì)，直接電解產(chǎn)生的能耗大，二次污染嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種針對(duì)火法分離出來的粗zno進(jìn)行進(jìn)一步低能耗的資源化處理方法，實(shí)現(xiàn)粗zno中的多種有價(jià)金屬元素回收利用，采用的主要技術(shù)方案是：

2、一種火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，關(guān)鍵是按以下步驟進(jìn)行：

3、步驟一、向含鋅物料中加入炭、石灰石、硅石、膨潤(rùn)土，混勻后在高溫條件下進(jìn)行還原焙燒，收集被還原為氣態(tài)而揮發(fā)出的鋅單質(zhì)，鋅單質(zhì)揮發(fā)后在空氣中被氧化，得到粗氧化鋅粉；同時(shí)還會(huì)還原得到鐵單質(zhì)，但鐵單質(zhì)相對(duì)不容易揮發(fā)，因而可以實(shí)現(xiàn)鋅、鐵分離；

4、步驟二、將粗氧化鋅粉于高溫條件下進(jìn)行氧化焙燒，收集揮發(fā)出的二次含鋅粉塵，剩余的固相為高純氧化鋅；

5、步驟三、將二次含鋅粉塵投入過量稀鹽酸中混合進(jìn)行制漿，經(jīng)溶解、沉淀、過濾，得到一次含鋅濾液和一次雜質(zhì)沉淀；

6、步驟四、向一次含鋅濾液中投入單質(zhì)鋅進(jìn)行置換反應(yīng)，經(jīng)溶解、沉淀、過濾，得到二次含鋅濾液和二次雜質(zhì)沉淀；

7、步驟五、向二次含鋅濾液中投入過量碳酸鈉，經(jīng)溶解、沉淀、過濾，得到三次雜質(zhì)濾液和三次含鋅沉淀；

8、收集三次含鋅沉淀，經(jīng)350℃以上高溫得到氧化鋅。

9、本發(fā)明的方法是在傳統(tǒng)火法回收粗氧化鋅技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加氧化焙燒、酸解、置換、碳酸鹽化等濕法工藝，從而進(jìn)一步去除粗zno中的雜質(zhì)，提高zno和pbo的回收率和純度。

10、本發(fā)明利用各元素單質(zhì)/化合物升華溫度不同、溶解性不同去除zno中的雜質(zhì)，相關(guān)升華溫度、相關(guān)反應(yīng)式、溶解性能等信息屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的公知技術(shù)，因而不需要特別說明；

11、此外，各步驟中，各種物質(zhì)的配比也不需要特別限定；第一方面，不同廠商在混合配料時(shí)，氧化鋅的實(shí)際含量有差異，導(dǎo)致后續(xù)物料用量不同；第二方面，檢測(cè)二次含鋅粉塵、一次含鋅濾液、二次含鋅濾液中鋅元素的物質(zhì)的量、并根據(jù)該物質(zhì)的量配置相應(yīng)最優(yōu)比例的相關(guān)物料也是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的公知技術(shù)；第三方面，即使本領(lǐng)域技術(shù)人員沒有根據(jù)鋅元素的物質(zhì)的量配置最優(yōu)比例的相關(guān)物料，按照本發(fā)明的方法也能在一定程度上去除粗zno中的雜質(zhì)。

12、本發(fā)明的特色在于使用了一種低能耗、無二次污染的濕法工藝，實(shí)現(xiàn)了在粗氧化鋅的精煉，并從中提取制備了高純pbo產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了“鉛鋅分離”。全流程中使用的全部元素都可以回收利用，鹽水可循環(huán)使用。

技術(shù)特征：

1.一種火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，其特征在于：在所述步驟一中，在溫度為1100-1350℃條件下還原焙燒15-80min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，其特征在于：在所述步驟一中，將高爐灰、電爐灰混合配料得到含鋅物料，所述含鋅物料中：鋅元素質(zhì)量含量為10-20％，鐵元素含量為25-40％；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，其特征在于：在所述步驟二中，將粗氧化鋅粉于800-1150℃條件下有氧焙燒15-80min，期間收集揮發(fā)、飄散出的二次含鋅粉塵。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，其特征在于：在所述步驟三中，將二次含鋅粉塵中加入過量的稀鹽酸進(jìn)行攪拌溶解，期間控制溫度為50-70℃，直至ph為1-3，將二次含鋅粉塵中的氧化鋅溶解為所述一次含鋅濾液中的氯化鋅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，其特征在于：在所述步驟五中，將所述三次含鋅沉淀水洗，并于350℃以上加熱1-2h，得到氧化鋅。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，其特征在于：還包括步驟六、將一次雜質(zhì)沉淀投入70-85℃的熱水中溶解，再加入碳酸鈉,得到napb2(co3)2oh沉淀和氯化鈉溶液；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種火法和濕法聯(lián)用資源化處理含鋅物料的精煉方法，首先向含鋅物料中加入炭、石灰石、硅石、膨潤(rùn)土，混勻后在高溫條件下進(jìn)行還原焙燒，收集粗氧化鋅粉；再將粗氧化鋅粉于高溫條件下進(jìn)行氧化焙燒，收集二次含鋅粉塵和固相的高純氧化鋅；最后對(duì)二次含鋅粉塵依次進(jìn)行酸溶、置換、碳酸鹽化，將二次含鋅粉塵中的鋅、鉛分離。采用本發(fā)明的顯著效果是，能對(duì)火法分離出來的粗氧化鋅進(jìn)行低能耗的資源化處理，去除粗氧化鋅中雜質(zhì)，提高鋅元素純度，實(shí)現(xiàn)粗氧化鋅中的有價(jià)金屬元素回收利用，工藝流程操作便捷，沒有二次污染物。

技術(shù)研發(fā)人員：栗克建,尹在弘
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10