[實用新型]一種工業化回收鋅生產氧化鋅中的碳循環系統

有效

• 申請號: 201921874154.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN210765457U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 郭靈巧;羅寶龍;羅磊;楊越;范皓月;張華超
• 申請（專利權）人: 重慶賽迪熱工環保工程技術有限公司
• 主分類號: C22B19/38
• 分類號: C22B19/38;C22B19/30;C22B7/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本實用新型公開了一種工業化回收鋅生產氧化鋅中的碳循環系統，屬于化工冶金領域，本系統包括用含鋅量＜5％的二類含鋅物料來生產次氧化鋅和金屬化產品及副產含CO₂煙氣的一次鋅回收提煉單元、用含鋅量≥5％的二類含鋅物料和次氧化鋅來生產氧化鋅產品及副產含CO₂煙氣的二次鋅回收精煉單元、用一次鋅回收提煉單元和二次鋅回收精煉單元中產出的含CO₂煙氣作為二次鋅回收精煉單元中氨法浸提工序用結晶劑循環利用的二氧化碳回收單元。本系統對含二氧化碳煙氣進行碳循環利用，既解決了工業化回收鋅生產氧化鋅中的二氧化碳排放問題，即減少工業煙氣排放，利于環保；又充分利用了煙氣中的二氧化碳來解決碳化結晶時二氧化碳的來源問題，顯著提高經濟性。

技術領域

本實用新型屬于化工冶金技術領域，具體涉及一種工業化回收鋅生產氧化鋅中的碳循環系統。即利用轉底爐和氨法浸提工藝聯合回收鋅，生產氧化鋅產品的同時利用轉底爐和堿式碳酸鋅煅燒過程中產生的含二氧化碳進行碳化結晶的技術。

背景技術

鋼鐵、有色冶金、化工等行業在生產過程中產生大量的含鋅物料，這些物料中還富含鐵、碳等具有回收和可利用價值的元素，而且各種物料的含鋅量各不相同，因此，很難用單一的生產工藝對鋅、鐵進行綜合性回收，以產生具有高附加值和高利用價值的含鋅和含鐵產品。

目前，工業化回收利用含鋅物料的方法主要有兩種：

一種是以轉底爐或回轉窯為主的火法回收工藝，該工藝利用物料中的單質碳作為還原劑，在高溫下，物料中的鋅被還原為鋅單質，隨煙氣進入煙氣處理系統，在煙氣處理系統中重新氧化為氧化鋅，回收得到次氧化鋅，而物料中的鐵被還原為單質鐵，以金屬化球團或金屬化粉的形式回收，作為煉鐵原料回收利用。這種方法的優點是：脫鋅率較高(通常＞90％)，剩余金屬化球團中含鋅＜0.5％)，可直接返回生產循環使用。其最大的缺點是只能處理低含鋅量(鋅含量＜10％)的含鋅物料，而且由于火法處置工藝中，鉀、鈉、氯、鉛等元素會伴隨鋅元素共同逸出，導致次氧化鋅產品品位較低，通常氧化鋅含量≤60％，無法實現良好的經濟效益。

另一種是濕法工藝，該工藝主要包括氨法和酸法浸提兩種，其中氨法浸提工藝由于其浸提過程屬于選擇性浸出，浸提液的凈化成本低而受到廣泛關注。該工藝主要是利用氨和氨鹽的混合液(如氨和氯化銨混合液、氨和碳酸氫銨混合液等)對含鋅物料中的鋅進行選擇性浸提，以鋅氨絡合物的形式回收物料中的鋅，鋅氨絡合液經凈化處理后，進行蒸氨結晶法制取堿式碳酸鋅或電解生產高純鋅產品(如高純氧化鋅或鋅錠等)，而堿式碳酸鋅則經漂洗、干燥、煅燒得到含鋅產品，該工藝的核心工序是結晶，結晶的原理有蒸氨結晶和二氧化碳碳化結晶兩種，目前蒸氨結晶方法普遍應用于工業化生產，二氧化碳碳化結晶由于受到二氧化碳氣源短缺及成本高的限制而工業化應用較少。但蒸氨結晶能耗高，結晶出的氧化鋅前驅體粒度難以控制，從而影響氧化鋅產品品質。

在轉底爐生產過程中排放的煙氣中大量的二氧化碳，大量排放后會加重地球溫室效應，對環境造成不利影響。氨法提鋅過程中生產的氧化鋅前驅體(主要是堿式碳酸鋅)在干燥煅燒生產氧化鋅的過程中會產生大量CO₂，CO₂的任意排放也會造成大氣污染。結晶殘液鈣化處理生產的碳酸鈣經進一步煅燒，可產生氧化鈣和大量CO₂，于是考慮將轉底爐、堿式碳酸鋅和碳酸鈣煅燒過程中產生的含CO₂進行循環利用，達到回收利用、節能減排的目的，從而有了一種生產氧化鋅的碳循環工藝系統。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種工業化回收鋅生產氧化鋅中的碳循環系統，用于解決現有碳化結晶工序二氧化碳來源不足、二氧化碳氣體成本高的難題，及工業煙氣排放問題。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型提供的一種工業化回收鋅生產氧化鋅中的碳循環系統，包括：