一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法技术

本发明专利技术公开了一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，属于固体危废处理技术领域。本发明专利技术采用火法‑湿法从含铅、锌废渣或铅膏的富氧固硫还原熔炼炉渣提炼锌，这种方法对含铅、锌废渣或铅膏进行制坯块、富氧固硫还原熔炼后的炉渣进行充分循环利用，既是对现有资源的进一步回收，又避免了有价金属对环境的污染，更安全环保；同时，该方法原理简单、流程合理、锌回收率高、成本低廉。

A Method of Recovering Zinc from Oxygen-enriched Sulphur Fixation Reduction Smelting Slag

【技术实现步骤摘要】
一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法
本专利技术属于固体危废处理
，具体涉及一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法。
技术介绍
由于现在冶金行业的发展，会产生大量的含铅、锌废渣，而这些废渣中含有很多有价金属，比如铅、锌等，却往往被企业忽视。而这些有价金属如果能被二次回收利用，既避免了对环境产生的危害，又使资源得到了有效的利用而不至于浪费。废铅酸蓄电池回收处置过程中，废铅酸蓄电池拆解后主要分为硫酸铅膏、铅栅、塑料颗粒与废酸等，其中硫酸铅膏既含有铅、锌、锡与锑等有价金属，又含有大量有害的硫酸盐，硫酸铅膏是危险金属固体废物。铅酸蓄电池作为全世界主要的消费产品，因此回收含铅、锌废渣和废旧铅酸蓄电池铅膏中的锌的具有重要意义。将硫酸铅膏和含铅、锌废渣进行制坯块、固硫还原熔炼进行冶炼是目前很多企业所应用的方法，在这种方法下会产生多种产物，其中炉渣产物中锌的含量突出，但是对于炉渣提锌操作往往因为工艺的不同而收率有较大的差异且价格高昂，低含量的有价金属也得不到有效的回收。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，这种方法对含铅、锌废渣或铅膏进行制坯块、固硫还原熔炼后的炉渣进行充分循环利用，既是对现有资源的进一步回收，又避免了有价金属对环境的污染，更安全环保；同时，该方法原理简单、流程合理、锌回收率高、成本低廉。本专利技术采用的技术方案为：一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，包括下列步骤：S1.配料及制坯：将含铅锌废渣或铅膏、固硫剂、熔剂混合，得料粉，所述料粉的含水率为12％～15％；将所述料粉在30～50MPa下压团制坯后干燥至含水率为5％～6％，Pb含量为18％～28％，得坯块；S2.固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭加入7.8m2富氧固硫还原熔炼炉内进行造渣反应，得炉渣；S3.烟化炉吹炼：将所述炉渣与含铅锌低品位废渣混合，得混合料，将混合料加入烟化炉进行吹炼，在1250℃～1300℃下，得次氧化锌烟尘；将所述次氧化锌烟尘送入回转窑内焙烧，得次氧化锌焙砂；S4.中性浸出：将次氧化锌焙砂加入混合废酸液中进行液固比7～8:1的中性浸出，加入氧化剂当pH值达到5～5.2时，进行固液分离，得中性浸出渣和中性浸出液；S5.中性浸出液三段净化工艺，第一段：在50℃～55℃下向中性浸出液中加入锌粉，经过压滤机过滤后，得含铜镉渣和滤液1；第二段：将滤液1用蒸汽加热至80℃～90℃，加锑盐、锌粉除杂，经过压滤机过滤后，得含钴镍渣和滤液2；第三段：将滤液2冷却至70℃以下，加入锌粉除Cd，经过压滤机过滤后，得渣滓和滤液3；所述滤液3与废电解液按体积比1:15～20混合后加入到电积槽中进行电积，待电积完毕，得阴极锌和废液，剥离阴极锌，得析出锌片；采用工频感应电炉熔化析出锌片，加入澄清剂，炉内锌液温度维持在470℃～490℃，铸成锌锭；S6.铟锗富集回收：准备混酸液，将混酸液、中性浸出渣加入浸出槽，浸出完成后进行固液分离，得酸性浸出渣和酸性浸出液，将酸性浸出渣送富氧固硫还原熔炼炉熔炼，酸性浸出液进入铟锗富集槽中；当酸性浸出液温度为75℃～85℃时，Zn粉为置换剂进行置换，随后过滤，得铟锗富集渣，将所述铟锗富集渣经酸浸出、分离，得酸浸渣和酸浸液；将酸浸液萃取后，得富铟有机相及含锗萃余液，富铟有机相经盐酸反萃、含铟液加锌板置换，得海绵铟；将所述海绵铟压成制团，随后熔铸粗铟锭；含锗萃余液经水洗、浓缩、加草酸沉锗，得含锗富集物；S7.含铜镉渣回收操作为：采用硫酸浸出、锌粉置换、海绵镉精馏工艺回收镉。具体地，所述含铅锌低品位废渣主要成分为：Pb20％～28％，Zn5％～8％。具体地，所述S4中混合废酸液为废铅酸蓄电池解体的电池再生硫酸、锌电解液及洗水的混合液，混合废酸液始酸浓度为70～120g/L，氧化剂为二氧化锰，加入量为溶液中二价铁的1.2倍；所述洗水为各个工序的洗渣水。进一步地，所述S1中所述含铅锌废渣或铅膏、固硫剂与熔剂的质量比为：100：5～8：5～10。进一步地，所述S2中所述坯块与焦炭质量比为100：9～12。进一步地，所述固硫还原熔炼条件：焦率9％～12％，鼓风强度35～45m3/min·m2，风压15～18kpa，渣型Fe/SiO2/CaO：20～26:23～30:16～20，富氧浓度23％～25％。进一步地，所述提锌中烟化炉吹炼条件：混合料含锌12％～18％，总鼓风量19.5～23.6Km3/h；总风压：55～58kPa，一次风压：45～51kPa；二次风压：55～58kPa；三次风口负压：-30～-80Pa。进一步地，所述S6中所述混酸液的酸浓度为150g/L；浸出液固比为5:1，浸出温度80℃～90℃，浸出时间8h，终点残酸为15～20g/L。进一步地，所述S6中所述置换时间为4h，置换终点pH值4.8～5.0。进一步地，所述S7的具体操作为：硫酸浸出阶段：浸出底液为洗渣水和锌电解的废液，含铜镉渣与浸出底液液固比为5:1，浸出始酸145g/L，浸出温度为70℃～80℃，铁的氧化剂为二氧化锰矿粉，浸出时间4～5h，浸出到残酸3～5g/L时为终点，得浸出铜渣和浸出液，将浸出铜渣返回烟化炉挥发提锌工序；将含酸≥5g/L的浸出液放于除铁槽中测定二价铁的含量，当二价铁没有达标时投入双氧水至pH值5～5.2时，投入除Co药剂除Co，投药剂1h后过滤，滤渣为铁渣，返回回转窑挥发作无害化处理；滤液含Cd达到18kg/m3时，流入置换槽；用锌粉置换Cd，置换温度＜60℃，置换时间为1.5～2h，当溶液含Cd＜50mg/L时进行压滤、热水洗涤，得海绵镉；滤液返回次氧化锌焙砂中性浸出步骤作为补充液；海绵镉精馏采用塔盘式电热真空精馏炉进行连续蒸馏提纯，使精馏镉含量达99.995％，杂质总和＜0.005％，精馏渣含锌25％～30％，将精馏渣返回烟化炉挥发提锌。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，采用火法-湿法从含铅、锌废渣或铅膏的富氧固硫还原熔炼炉渣提炼锌，这种方法对含铅、锌废渣或铅膏进行制坯块、固硫还原熔炼后的炉渣进行充分循环利用，既是对现有资源的进一步回收，又避免了有价金属对环境的污染，更安全环保；同时，该方法原理简单、流程合理、锌回收率高、成本低廉。具体实施方式本专利技术所述的实施例可以在上述技术方案的基础上，通过具体范围的不同替换，可以得到无数个实施例，因此，以下所述的几个实施例，仅仅只是无数个实施例中的较优实施例，任何在上述技术方案所做的技术替换，均属于本专利技术的保护范围。实施例中次氧化锌焙砂中性浸出：ZnO·SiO2+H2SO4＝ZnSO4+SiO2·H2OFeO·SiO2+H2SO4＝FeSO4+SiO2·H2OPbO·SiO2+H2SO4＝PbSO4+SiO2·H2OZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2OPbO+H2SO4＝PbSO4+H2OIn2O3+3H2SO4＝In2(SO4)3+3H2OGeO2+H2SO4＝GeSO4+H2OGaO+H2SO4＝GaSO4+H2OIn2(SO4)3+3Zn＝3ZnSO4+2In↓Ge(SO4)2+2Zn＝2ZnSO4+Ge↓次氧化锌焙砂中性浸出液三段净化：GaSO4+Zn＝ZnSO4+Ga↓Zn+Cu2+＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，包括下列步骤：S1.配料及制坯：将含铅锌废渣或铅膏、固硫剂、熔剂混合，得料粉，所述料粉的含水率为12％～15％；将所述料粉在30～50MPa下压团制坯后干燥至含水率为5％～6％，Pb含量为18％～28％，得坯块；S2.富氧固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭加入7.8m

【技术特征摘要】
1.一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，包括下列步骤：S1.配料及制坯：将含铅锌废渣或铅膏、固硫剂、熔剂混合，得料粉，所述料粉的含水率为12％～15％；将所述料粉在30～50MPa下压团制坯后干燥至含水率为5％～6％，Pb含量为18％～28％，得坯块；S2.富氧固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭加入7.8m2富氧固硫还原熔炼炉内进行造渣反应，得炉渣；S3.烟化炉吹炼：将所述炉渣与含铅锌低品位废渣混合，得混合料，将混合料加入烟化炉进行吹炼，在1250℃～1300℃下，得次氧化锌烟尘；将所述次氧化锌烟尘送入回转窑内焙烧，得次氧化锌焙砂；S4.中性浸出：将次氧化锌焙砂加入混合废酸液中进行液固比7～8:1的中性浸出，加入氧化剂当pH值达到5～5.2时，进行固液分离，得中性浸出渣和中性浸出液；S5.中性浸出液三段净化工艺，第一段：在50℃～55℃下向中性浸出液中加入锌粉，经过压滤机过滤后，得含铜镉渣和滤液1；第二段：将滤液1用蒸汽加热至80℃～90℃，加锑盐、锌粉除杂，经过压滤机过滤后，得含钴镍渣和滤液2；第三段：将滤液2冷却至70℃以下，加入锌粉除Cd，经过压滤机过滤后，得渣滓和滤液3；所述滤液3与废电解液按体积比1:15～20混合后加入到电积槽中进行电积，待电积完毕，得阴极锌和废液，剥离阴极锌，得析出锌片；采用工频感应电炉熔化析出锌片，加入澄清剂，炉内锌液温度维持在470℃～490℃，铸成锌锭；S6.铟锗富集回收：准备混酸液，将混酸液、中性浸出渣加入浸出槽，浸出完成后进行固液分离，得酸性浸出渣和酸性浸出液，将酸性浸出渣送富氧固硫还原熔炼炉熔炼，酸性浸出液进入铟锗富集槽中；当酸性浸出液温度为75℃～85℃时，Zn粉为置换剂进行置换，随后过滤，得铟锗富集渣，将所述铟锗富集渣经酸浸出、分离，得酸浸渣和酸浸液；将酸浸液萃取后，得富铟有机相及含锗萃余液，富铟有机相经盐酸反萃、含铟液加锌板置换，得海绵铟；将所述海绵铟压成制团，随后熔铸粗铟锭；含锗萃余液经水洗、浓缩、加草酸沉锗，得含锗富集物；S7.含铜镉渣回收操作为：采用硫酸浸出、锌粉置换、海绵镉精馏工艺回收镉。2.如权利要求1所述的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，所述S1中所述含铅锌废渣或铅膏、固硫剂与熔剂的质量比为：100：5...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫文嵩，陈巍，
申请(专利权)人：四川正祥环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51