[發明專利]一種利用鋼廠煙塵灰生產高純氧化鋅的方法

有效

• 申請號: 201210357963.8
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102849781A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 陳尚全;李時春;李曉紅
• 申請（專利權）人: 四川巨宏科技有限公司
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02;B09B3/00
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 楊兵;曾祥坤

技術領域

本發明涉及一種利用鋼廠煙塵灰生產高純氧化鋅的方法。?

背景技術

目前來自鋼廠的煙塵灰（包括高爐灰、轉爐灰、電爐灰），又稱煙塵貯存灰，每生產一噸鋼鐵將會產生35～90kg的煙塵灰，這種煙塵灰一般含鐵15～30%、含氧化硅4～5%、鋅5～22%、可燃燒的固定炭(C)25～55%?、氧化鈣2～5%、氧化鎂1～2%以及鈦、釩和堿金屬等。通常條件下，一般作為燒結的原料來生產燒結礦，在鋼廠內部循環利用，隨著循環的富集，入爐鋅負荷愈來愈高，嚴重影響高爐的正常運行。

目前限制高爐鋅負荷的方法：一是限制循環用煙塵灰用量；二是煙塵灰選礦處理?；三是采用火法和濕法處理。第一種不是降低高爐鋅負荷經濟的、有效的方法，而且帶來環境污染。第二種是把鋅富集到尾泥中，但鐵精、炭精、尾泥三種產品失調，仍失去較高的鐵、炭資源。?第三種又分為火法和濕法處理，火法有直接燒結法、球團處理法、直接還原法處理。但鋅、鉛及堿金屬仍未得到解決。濕法又分為酸法和堿法，酸法工藝成熟，不升溫鋅浸取率僅80%左右，升溫可達95%，但鐵也高達60%，除鐵困難，又浪費鐵，設備腐蝕嚴重，也達不到環保要求。但堿法浸取率更低。現有濕法提鋅存在問題總體特點是鋅浸取率低，浸渣難以循環利用，無法達到環保要求，設備腐蝕嚴重，對原料要求敏感，工藝難以優化，生產效益低與鋼廠產量不相匹配等。目前我國鋼鐵企業含鋅粉塵配入燒結循環利用方式已經對高爐、燒結生產和鋼鐵廠環境帶來巨大危害，對粉塵的處理十分迫切。

最理想的方法是進行鋅的選擇性浸出，使鋅進入溶液中，鋅得到有價值的回收利用。

另一方面，高純度氧化鋅一般是指氧化鋅的質量分數在99.7%以上，高純氧化鋅是現代工業不可缺少的一種高科技原料，用途廣泛，主要用于玻璃、飼料、陶瓷、染料、油漆、造紙、橡膠、農藥、煉油、鍍鋅、特種鋼材、合金、國防科技等數十種行業企業，無論是玻璃、造紙，還是橡膠、煉油等都對氧化鋅需求量很大，并且純度要求非常高。

目前生產高純氧化鋅的方法，主要是間接法，間接法一般以鋅錠為原料,通過電解還原,或高溫氣化，空氣氧化再冷凝收集制得氧化鋅,不同的鋅錠原料,生產出的氧化鋅純度也不一樣,此工藝主要生產99.5%--99.7%的氧化鋅。

氨法是制備氧化鋅的一種常用方法，目前氨法（氨-碳銨聯合浸出法生產氧化鋅）的一般步驟包括：對含鋅物料使用氨-碳銨聯合浸取制得鋅氨絡合液，經凈化、蒸氨結晶、干燥煅燒制得氧化鋅產品，一般氧化鋅含量95-98%。

這種傳統的氨法制備氧化鋅一直沒有應用于煙塵灰的處理，主要原因在于：

1.因為鋼廠煙塵貯存灰含鋅率低（一般含Zn%=5-22），?浸出液含鋅濃度低，浸取劑消耗量大，成本高，企業無法承受。

????2.因為雜質成分復雜，生產得到的只能是普通活性氧化鋅產品且合格率低，產品價格較低經濟效益差。

????3.常規手段浸取時，煙塵灰的浸出率低，回收率低?，鐵、炭資源回收也沒形成完整鏈條，煙塵灰的價值未得到體現。

綜上所述，對于煙塵灰的處理，如何在含鋅量低的煙塵灰中有效浸出其中的鋅，并得到高純氧化鋅，同時克服傳統的方法的缺點，成為本行業亟待解決的技術難題。?

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種利用鋼廠煙塵灰生產高純氧化鋅的方法。

本發明采用的技術方案是這樣的：一種利用鋼廠煙塵灰生產高純氧化鋅的方法，包括以下步驟:

浸取鋼廠煙塵灰、預蒸氨、凈化除雜、蒸氨結晶和干燥煅燒，其中：

浸取鋼廠煙塵灰時，用氨水-碳銨液作為浸取劑進行浸??；其中，所述浸取劑中NH₃的摩爾濃度c(NH₃)=4.5-7mol/L，CO₃^2-的摩爾濃度c(CO₃^2-)=?0.95-1.5?mol/L，并在每立方米浸取劑中添加0.3-0.5kg氟硅酸鈉，浸取后得到浸取液；

在凈化除雜步驟之前，進行預蒸氨，方法為：將浸取后得到的浸取液加熱至95-105℃進行析氨，直至浸取液中c(NH₃)≤3mol/L，然后按每立方米的浸取液中加入2-4kg過硫酸銨并攪拌進行充分氧化，將預蒸氨后的液體進行固液分離，溶液進入凈化除雜步驟。

凈化除雜、蒸氨結晶和干燥煅燒步驟均采用目前普通氨法制備氧化鋅的工藝參數。