[發明專利]一種廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的回收工藝

無效

• 申請號: 200810239965.0
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN101748280A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 徐政;李巖;楊麗梅;胡袆罕娜
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B3/06;C22B19/00;C01G9/06
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 郭佩蘭

技術領域

本發明涉及對廢鍍鋅板煉鋼產生的粉塵中鋅的回收工藝。

技術背景

國內鍍鋅板材用量急劇增加，同時也產生了大量鍍鋅鋼材廢料，這些鍍鋅廢鋼成為鋼鐵公司煉鋼的原料。鍍鋅板的使用壽命一般在20年左右，廢舊鍍鋅板的量也在急劇增加，利用廢鍍鋅板煉鋼的量也必將后急劇增加，相應的煉鋼過程中所產生的灰塵也會大量增加。在冶煉鍍鋅廢鋼時產生的粉塵含有較高的鋅，煙塵鋅含量隨煉鋼使用廢鍍鋅鋼材等所占比例增加而增加，一般在15％-20％之間，其產量隨鋼鐵產能的提高而提高。國內已經有如蘇州鋼廠等企業開始采用廢鍍鋅板煉鋼，每年粉塵的產量也在逐漸增加。該粉塵不但會對環境產生嚴重的污染，而其中所含的有價金屬鋅和鐵也被浪費。因此，對廢鍍鋅板煉鋼煙塵進行回收處理，不但煙塵中的鋅等有價金屬得到回收再利用，又避免了大量堆放而造成嚴重環境污染，具有良好的經濟價值和良好的環保效果。廢鍍鋅板煉鋼煙塵中的鋅的回收工作在我國開展的很少，2004年我國鍍鋅鋼板廢料中鋅的再生利用率為0％。因此，有必要提供一種回收廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅回收再利用的工藝。

本發明的目的是提供一種廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅的回收工藝，本工藝將煙塵中的鋅等有價金屬得到回收再利用，避免了大量堆放而造成嚴重環境污染，具有良好的經濟價值和良好的環保效果。

為實現上述目的，本發明采取了以下設計方案：

本發明對廢鍍鋅板煉鋼粉塵中的金屬元素及其存在狀態進行化學分析，針對分析結果采用濕法浸出廢鍍鋅板中的金屬，并確定浸出此類粉塵的條件參數。

對廢鍍鋅板煉鋼粉塵中鋅和鐵的進行元素分析，Zn的含量為10～20％，Fe的含量為30～40％。對鋅的存在狀態進行化學分析，發現鋅主要以ZnO和ZnFe₂O₄的形式存在，鐵主要以Fe₃O₄、Fe₂O₃和ZnFe₂O₄，其中ZnFe₂O₄所占的比例為45～70％。

對廢鍍鋅板煉鋼粉塵進行濕法浸出，它包括以下步驟：

(1)、將廢鍍鋅板煉鋼粉塵在常溫下稀酸浸出工藝；

(2)、將(1)中產生的浸渣在溫度高于常溫和濃度大于步驟(1)的條件下進行浸出；

(3)、將浸出液進行氧化除鐵工序；

(4)將除鐵后的濾液進行鋅粉置換去除雜質金屬工序；

(5)將除雜質金屬的濾液進行加熱濃縮除鈣；

(6)將得到的濾液進行加熱結晶獲得七水硫酸鈣產品。

在常溫下，在1～2mol/L的H₂SO₄溶液中加入廢鍍鋅板煉鋼粉塵，固液比為1∶10～1∶8(重量比)，攪拌浸出，轉速為700～800rpm，浸出時間為10～15h。鋅的浸出率為35～50％，鐵的浸出率為15～35％。

將(1)中的浸出渣加入到濃度為1～3mol/L的H₂SO₄溶液中，固液比為1∶10～1∶8，攪拌浸出，轉速為700～800rpm，浸出溫度為80～90℃，浸出時間為3～4h。鋅的浸出率達到90～99％，鐵的浸出率達到80～96％。

浸出過程結束后，由于溶液中Fe和Zn的含量比較高，需要對鐵沉淀防止影響對鋅的回收。將步驟(1)、(2)浸出得到的濾液加熱，在攪拌中加入氫氧化鈣調整溶液的pH值，然后加入濃度為1％～3％(重量百分比)的高錳酸鉀，當溶液加熱到50～60℃時，以1～3升/分的流量通入空氣，溶液的pH值控制在5.5-7.8，氧化時間為150～180分鐘，空氣氧化后的溶液經過過濾，再加入濃度為3％～5％(重量百分比)的高錳酸鉀進行過濾，待濾液呈淺黃色。在濾液中加入Zn粉，持續加熱攪拌30～50分鐘，置換其他雜質金屬。經鋅粉置換除去少量金屬離子后溶液中還有鈣離子，將溶液濃縮至40～45Be’時，硫酸鈣沉淀，濾去沉淀既可除鈣。

將上述得到的溶液pH值調整到4.5～5.1，將溶液加熱結晶，得到七水硫酸鋅產品。經檢測，七水硫酸鋅的含量均在98.5％以上，鋅的回收率達87.5％。

本發明的效果是：不但將煙塵中的鋅等有價金屬得到回收再利用，又避免了大量堆放而造成嚴重環境污染，具有良好的經濟價值和良好的環保效果，同時開創為工業處理鍍鋅板煉鋼的粉塵了一種工藝。

附圖說明

圖1為本發明的一種實施例的工藝流程框圖