[發明專利]一種鋅灰資源化利用的方法

在審

• 申請號: 201810633666.9
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108796242A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 張梅;楊偉;裴啟飛;郭德燕;晉家強;周開敏;田惟維;余秋雁;閆建英
• 申請（專利權）人: 云南馳宏資源綜合利用有限公司
• 主分類號: C22B19/30
• 分類號: C22B19/30;C22B19/20
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發明涉及一種鋅灰的資源化利用方法，工藝步驟為：將球磨之后的鋅灰充分漿化，按鋅灰干重與溶液按重量體積比1:1～2加入高Mg含量硫酸鋅溶液，按液固比4～6:1補加生產水，70～85℃條件下，攪拌反應2～4h，進行液固分離，濾液排至污水處理系統，濾餅補加生產水漿化洗滌一次之后進行壓濾，洗水返鋅灰漿化，洗滌濾餅再加入少量水漿化以后，緩慢加入稀硫酸進行常溫浸出，控制終點pH在1.5～2，浸出液用于生產納米氧化鋅或者七水硫酸鋅，浸出渣搭入硫化鋅礦處理。本發明提供的方法能夠脫出鋅灰中90％以上的Cl，使鋅灰能夠直接資源化利用，同時還能開路鋅冶煉系統Mg等雜質，減少鋅濕法冶煉流程Mg的富集，工藝簡單可行。

技術領域

本發明涉及的是濕法冶金領域，具體描述的是，鋅錠熔鑄過程中產生的鋅浮渣處理后的鋅灰的資源化綜合回收利用，同時開路鋅冶煉系統雜質的一種方法。

背景技術

本發明中，鋅灰是指將鋅片熔鑄過程中，加入NH₄Cl做覆蓋劑，產生的鋅浮渣經過濕磨，篩分，壓濾后，分離出金屬鋅顆粒之后的渣漿沉淀物，鋅灰的量約為鋅錠產量的1～2％，因其含氯高而無法直接資源化利用。鋅灰中Zn的含量為70～77％，絕大部分為ZnO的形態存在，而氯以ZnCl₂、ZnO·ZnCl₂等形態存在，氯含量約為1～5％。

鋅灰的常規處理方法分成火法和濕法兩類，火法工藝的原理是采用高溫焙燒方式，使鋅灰中的氯合物揮發脫出，但是這種方法存在能耗高，煙氣多，污染大等問題，同時收下來的煙塵含Cl較高，仍在流程中不斷富集，并未得到很好的開路。

濕法工藝普遍采用堿洗法，采用氫氧化鈉、氨水(專利CN106381397)或碳酸鈉其中一種或兩種對鋅灰進行濕法漿化洗滌，然后再進行浸出，浸出的硫酸鋅溶液再回到生產流程中加以利用，該法具有操作簡單、投資小、見效快等優點，但是需要消耗大量的化學試劑，且化學試劑進入廢水，后續廢水處理困難。

目前，雜質Mg的開路問題，也是濕法鋅冶煉行業的普遍難題，鋅冶煉過程中Mg長期在流程中富集，會導致濕法練鋅過程中管道阻塞和槽壁結垢等現象，人工清理難度大，且費時費力，若Mg含量過高則會降低鋅電積的電效。通常定期外排一部分電解廢液利用石灰中和，從而將Mg開路，但石灰耗量大，渣量大，副產石膏渣鋅品位低，回收困難。

發明內容

本發明的目的是針對常規方法處理鋅灰的缺陷，提出一種新的鋅灰處理方法，使鋅灰與鋅冶煉系統高Mg含量硫酸鋅溶液反應，實現兩者中的Cl、Mg雜質同時從沉鋅后液開路，溶液鋅沉淀入渣，這種低雜質含量的沉鋅渣可以直接資源化利用，且工藝簡單，環境友好，可操作性強。

本發明的目的，是通過以下技術方案實現的，具體步驟如下：

(1)沉鋅除雜：將鋅灰充分漿化，再按鋅灰干重與新液按重量體積比1:1～2加入高Mg含量硫酸鋅溶液，按液固比4～6:1補充水，保證鋅離子濃度25～40g/L，在70～85℃條件下，攪拌反應2～4h，進行液固分離，Mg、Cl等雜質留在沉鋅后液中外排至廢水處理，濾餅水洗一遍后備用，洗水返鋅灰漿化；

(2)浸出：洗滌濾餅加入少量水漿化以后，緩慢加入200～300g/L的稀硫酸進行常溫浸出，終點pH值控制在1.5～2，然后過濾，濾渣搭入硫化鋅精礦處理；

(3)浸出液利用：浸出液可用于生產七水硫酸鋅或者納米氧化鋅，浸出液經濃縮至比重1.6左右，然后冷卻結晶，產出的七水硫酸鋅達GB/T 2326-2015的II類一等品質量標準；浸出液經氧化除Mn，再用鋅粉深度凈化，通過合成、煅燒，產出的納米氧化鋅達GB/T19589-2004的2類質量標準。

鋅灰在沉鋅過程中，鋅灰中的ZnO參與反應，ZnCl₂被釋放出來被溶液溶解，Cl、Mg不發生沉淀，溶液中的Cl、Mg等雜質一道從沉鋅后液開路，溶液中的鋅沉淀入渣一道進行回收利用，本發明的主要化學反應方程式如下：