[發明專利]一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法

有效

• 申請號: 202010423219.8
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111647704B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 張建良;徐潤生;劉征建;王廣偉
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B7/02;C22B19/20;C22B19/30
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

1.一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將待處理的含鋅粉塵與鐵礦粉按預設質量比混合，經預熱和預還原后，得到混合物料；

S2、將步驟S1得到的所述混合物料與預定量的煤粉、熔劑通過物料噴槍噴入HIsmelt熔融還原爐中進行冶煉，并將富氧熱風通過熱風噴槍從爐頂噴入，使所述混合物料在熔融還原爐中充分反應，生成的單質鋅以氣態形式隨爐氣排出；

S3、收集排出的爐氣，并對所述爐氣中的鋅含量進行檢測；所述爐氣經氧化、冷卻處理后，得到富鋅粉塵，由除塵器進行收集；

S4、將步驟S3中所述除塵器收集到的富鋅粉塵通過物料噴槍噴入HIsmelt熔融還原爐中，使所述富鋅粉塵中的鋅被還原為單質，并以氣態形式隨爐氣排出；

S5、重復步驟S3～S4，進行循環噴吹；至檢測到爐氣中鋅含量大于10wt％時，停止循環噴吹，收集除塵器中的富鋅粉塵；

S6、將步驟S5得到的富鋅粉塵置于酸液中進行酸浸，經充分攪拌反應后，過濾得到浸出液，所述浸出液經沉鋅、煅燒處理后，得到氧化鋅產品。

2.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S1中，所述含鋅粉塵與鐵礦粉的預設質量比為1:(20～50)。

3.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S2中，所述混合物料與所述煤粉、熔劑的質量比為100:(30～60):(2～6)。

4.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S2中，所述HIsmelt熔融還原爐中的冶煉溫度為1300～1500℃，所述富氧熱風的溫度為1000～1200℃，熱風中的氧含量為30～40％。

5.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S6中，所述酸浸處理時使用的酸液為濃度為0.5～1.5mol/L的稀硫酸，所述酸液與所述富鋅粉塵的液固比為(3～5):1；所述酸浸過程在常溫常壓下進行，所述酸浸的時間為1～3h。

6.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S6中，所述煅燒處理的煅燒溫度為500～700℃。

7.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S6中，所述沉鋅處理過程使用的沉淀劑為碳酸鈉、碳酸氫銨、氫氧化鈉中的一種。

8.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S2中，所述煤粉為非焦煤粉，是褐煤、煙煤或無煙煤中的一種或多種混合；所述熔劑為生石灰、石灰石、硅石中的一種或多種混合。

9.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S1中，所述預熱和預還原在流化床或回轉窯中進行。

10.根據權利要求1所述的一種基于HIsmelt熔融還原爐的鋅回收方法，其特征在于：在步驟S3中，所述除塵器為旋風除塵器或布袋除塵器。