氧化锌烟灰中氟氯的脱除方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化锌烟灰的氟氯脱除方法。它是采用Na2CO3和NaOH对氧化锌烟灰进行分段碱洗，第一段碱洗中将氧化锌烟灰与固体Na2CO3混合均匀，加入水高速搅拌溶解成有渣的溶液，过滤得到第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗中向第一段碱洗渣中加入固体Na2CO3和NaOH，搅拌溶解并调节pH值，过滤得到第二段碱洗液和碱洗渣；本发明专利技术使ZnCl2、ZnF2、PbCl2中的金属形成碳酸盐固体渣，氯、氟则以钠盐的形式溶于溶液中，为分别对渣和液进行后续加工创造条件，可通过对各阶段产物的深加工实现综合回收锌、镉、铅、铊和铟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属锌冶炼过程中所产生的烟灰的回收利用方法，特别涉及一种 湿法炼锌过程中所产生的。
技术介绍
湿法炼锌是金属锌冶炼的常用工艺，在湿法炼锌过程中，氧化锌烟灰是其大量产 生的废弃物，例如矿粉浸出渣经挥发窑挥发产出氧化锌，所产氧化锌再经脱F、Cl处理，在 此过程中得到一种烟尘，即氧化锌烟灰。一般情况下，这些烟灰中含有可回收利用的有价金 属，氧化锌烟灰中含锌30 40%、含铅10 20%、含镉3 8%、含铊0. 2 1. 2%，每吨 氧化锌烟灰还含有400 1500g的铟，具有很高的回收价值。但由于氧化锌烟灰中氟氯含 量一般分别在2%和3%以上，氟氯含量比较高，严重影响锌的电解，并使各有价金属综合 回收更复杂，尚存在很多技术问题需解决。目前，现有技术中这些氧化锌烟灰仅采用制备硫 酸锌系列产品的方法回收了其中的锌，且锌的回收率在86%以下，氧化锌烟灰等烟灰中所 含镉、铅和高价值金属铟、铊未回收，造成有价金属资源的大量流失。现有技术中，本领域的 技术人员曾尝试各种方法回收锌、镉、铅、铟和铊等有价金属，为消除氟氯含量较高所产生 的副作用，本领域曾采用直接碱洗脱氯法，此法的氟氯脱除率均在80%以下，后续工序中的 氟氯脱除处理难度仍很大，且成本相对较高，不具有工业化应用的经济可行性，锌、镉和铟 的回收率分别为86%、80%和75%，铊未回收，综合回收率不高，渣中含铅为35%左右，不 利于继续加工回收铅。因此，如何将氧化锌烟灰中的氟氯脱除，为综合回收氧化锌烟灰中的锌、镉、铅、铟 和铊等有价金属创造条件是有待进一步探索的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，它能使氧化锌烟灰中 氟氯的脱除分别达92%和95%以上，具有工艺简单、成本低的优点，为进一步回收氢化锌 烟灰中的有价金属创造条件。本专利技术的技术方案是一种，其特征在于它是采用Na2CO3和NaOH对氧化 锌烟灰进行碱洗，所述的碱洗分二个阶段进行，第一段碱洗步骤中先将氧化锌烟灰与固体 Na2CO3混合均勻后，再加入水高速搅拌，使氧化锌烟灰溶解并与Na2CO3反应，生成含有固体 渣的氧化锌烟灰溶液，过滤得到第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗步骤是向第一段碱洗 渣中加入固体Na2CO3,搅拌使固体Na2CO3溶解，然后加入NaOH调节溶液的pH值，过滤得到 第二段碱洗液和碱洗渣。作为对本专利技术的进一步改进，所述Na2CO3的加入总重量是通过计算使氧化锌烟灰 中所含F、C1与Na2CO3反应生成NaF和NaCl所需要的Na2CO3重量确定；所述的第一段碱洗 中加入的Na2CO3为总重量的55 90%，所述的第二段碱洗中加入的Na2CO3为总量的10 45%。作为对本专利技术的进一步改进，所述的第二段碱洗中加入的NaOH的重量按二段碱 洗加入的Na2CO3 NaOH的重量比为1 1 4 1计算。作为对本专利技术的进一步改进，所述的第二段碱洗所得溶液与溶液中所含渣的重量 比为4 1 6 1，温度为70 90°C，时间为1 1.5h，所述的第二段碱洗的终点pH值 为9 12。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤1中的第一阶段的搅拌速度为600 850r/mino本专利技术的反应原理是ZnCl2+Na2C03 = ZnCO3 丨 +2NaClZnF2+Na2C03 = ZnCO3 I +2NaFZnCl2+2Na0H = Zn (OH) 2 丨 +2NaClZnF2+2Na0H = Zn (OH) 2 丨 +2NaFPbCl2+Na2C03 = PbC03+2NaClPbCl2+2Na0H = PbO 丨 +2NaCl+H20Tl20+Na2C03+H20 = Tl2C03+2Na0H本专利技术的有益效果在于本专利技术利用氧化锌烟灰中所含有价金属的金属氯化物、金属氟化物可与Na2CO3和 NaOH发生反应的原理，使ZnCl2、ZnF2, PbCl2等金属氯化物、金属氟化物中的金属以碳酸盐 的形式形成固体渣，而氯、氟则以钠盐的形式溶于溶液中，为Zn、Pb等有价金属的回收创造 了条件，同时使铊溶于溶液中，能从碱洗液中回收铊，为后续综合回收锌、镉、铅、铊和铟提 供了保证。本专利技术将氧化锌烟灰中氟氯脱除所需Na2CO3理论重量的大部分在第一段碱洗 中以固体混合的方式加入到氧化锌烟灰中，通过加水高速搅拌的方式，加快钠离子与氯离 子或氟离子的结合速度和程度，使大部分碱洗反应在第一阶段完成，再经第二段继续加入 Na2CO3和NaOH碱洗处理，使氧化锌烟灰中的金属氟氯化物反应完全，使氟氯脱除率分别在 92%和95%以上。本专利技术克服了现有技术中因金属氟氯化物的氟氯脱除不彻底而影响锌、镉、铟、铊 等有价金属回收的问题，为进一步回收上述有价金属创造了条件。具体实施例方式实施例1采用本专利技术对氧化锌烟灰进行综合回收，氧化锌烟灰成份为下述重量百分比 Zn35. 87%, F2. 65%, C15. 81%, InO. 0468%, T10. 28%, Cd3. 13%, CuO. 12%, Fel. 47%, Pb 15. 35%, CoO. 005%, NiO. 002%, AsO. 041%, SbO. 075%，按以下步骤进行步骤1 计算Na2CO3W入总重量，按常规方法计算使待处理氧化锌烟灰中所含F、C1 与Na2CO3反应生成NaF和NaCl所需要的Na2CO3理论重量；分两个阶段进行碱洗，第一段碱 洗步骤中先将氧化锌烟灰与上述Na2CO3理论重量的55%固体Na2CO3混合均勻后，再加入水 高速搅拌，搅拌速度为600r/min，使氧化锌烟灰溶解并与Na2CO3反应，生成含有固体渣的氧化锌烟灰溶液，过滤得到第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗中将上述Na2CO3理论重量的 45%的固体Na2CO3加入到第一段碱洗渣中，第二段碱洗中加入的NaOH的重量按二段碱洗加 入的Na2CO3与NaOH的重量比为4 1计算，第二段碱洗的液固比为4 1，温度为70°C，时 间为lh，并保持终点pH = 9。氟氯的脱除率分别为92. 35%和95. 68%。实施例2采用本专利技术对氧化锌烟灰进行综合回收，氧化锌烟灰的组份为下述重量百分比 Zn35. 87%, F2. 65%, C15. 81%, InO. 0468%, T10. 28%, Cd3. 13%, CuO. 12%, Fel. 47%, Pbl5. 35%, CoO. 005%, NiO. 002%, AsO. 041%, SbO. 075%。按以下步骤进行步骤1 计算Na2CO3加入总重量，按常规方法计算使氧化锌烟灰中所含F、Cl与 Na2CO3反应生成NaF和NaCl所需要的Na2CO3理论重量；分两个阶段进行碱洗，第一段碱洗 步骤中先将氧化锌烟灰与上述Na2CO3理论重量的65%固体Na2CO3混合均勻后，再加入水 高速搅拌，搅拌速度为700r/min，使氧化锌烟灰溶解并与Na2CO3反应，生成含有固体渣的氧 化锌烟灰溶液，过滤得到第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗中将上述Na2CO3理论重量的 35%的固体Na2CO3加入到第一段碱洗渣中，第二段碱洗中加入的NaOH的量按二段碱洗加入 的Na2CO3与NaOH的重量比为3 1，液固比为4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种氧化锌烟灰中氟氯的脱除方法，其特征在于：它是采用Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ对氧化锌烟灰进行碱洗，所述的碱洗分二个阶段进行，第一段碱洗步骤中先将氧化锌烟灰与固体Ｎａ２ＣＯ３混合均匀后，再加入水高速搅拌，使氧化锌烟灰溶解并与Ｎａ２ＣＯ３反应，生成含有固体渣的氧化锌烟灰溶液，过滤得到第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗步骤是向第一段碱洗渣中加入固体Ｎａ２ＣＯ３，搅拌使固体Ｎａ２ＣＯ３溶解，然后加入ＮａＯＨ调节溶液的ｐＨ值，过滤得到第二段碱洗液和碱洗渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林文军，刘一宁，赵为上，廖贻鹏，
申请(专利权)人：株洲冶炼集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43