[發明專利]一種回轉窯處理次氧化鋅制備高品位氧化鋅的方法

在審

• 申請號: 202210792346.4
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN115161492A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 申玉芳;張建彬;覃庶宏;王盛強;張靜冰
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C22B19/38
• 分類號: C22B19/38;C22B19/20;C22B19/30;C22B7/02
• 代理公司: 北京榮哲知識產權代理事務所(普通合伙) 11998
• 代理人: 朱登河

本發明屬于材料化學的技術領域，具體的涉及一種回轉窯處理次氧化鋅制備高品位氧化鋅的方法。所述回轉窯處理次氧化鋅制備高品位氧化鋅的方法，包括以下步驟：（1）堿池浸泡；（2）乙酸池沉鋅；（3）水池浸泡；（4）回轉窯煅燒。該方法是建立在現有回轉窯生產線基礎上，不僅不會額外過多增加二次處理的投入成本，反而可以充分利用現有生產線資源，使企業生產資源利用率最大化的同時提升經濟效益，獲得高附加值產品。

技術領域

本發明屬于材料化學的技術領域，具體的涉及一種回轉窯處理次氧化鋅制備高品位氧化鋅的方法。

背景技術

金屬鋅主要以氧化鋅、鍍鋅、鋅基合金的形式廣泛應用于汽車、冶金、機械、醫藥、家電、電池和軍事等領域，在國民經濟與國防建設中具有重要的戰略地位。我國雖然是鋅資源大國，然而，隨著近年來經濟的高速發展，鋅的需求大幅增長，鋅礦資源的不斷被開發利用，高品位的含鋅礦石逐漸枯竭，導致國內鋅精礦的供應能力已然滿足不了工業生產需求，金屬鋅供給緊缺狀況日益嚴峻，金屬鋅成本急劇上升。而各種含鋅二次物料，比如煉鋅渣、銅廠煙灰、鋼廠煙灰、鉛鋅尾礦以及低品位氧化鋅礦等則數量龐大，難以處理，其中很多冶煉渣的處理方式不規范，任意廢棄、堆放或填埋，甚至是直接傾倒在耕地和山坡上，造成嚴重的環境污染。其實上述的含鋅二次物料如果處理方式恰當，不僅可以解決環境污染的問題，而且還可以將其轉化為高價值資源，緩解鋅精礦短缺的資源問題?？梢娂訌妼Ω鞣N含鋅二次資源的再利用對節約資源，保護環境以及工業生產具有重大意義。

目前對于含鋅二次物料的火法回收利用大多采用回轉窯揮發法，即借助高溫還原反應，結合鋅的低沸點特征得以實現鋅以鋅蒸氣形式揮發進入煙氣處理系統，從而實現鋅及多種有價金屬與固相主體有效分離的目的。其原理是先將干燥后的含鋅二次物料與還原劑等混合后加入回轉窯中，在高溫條件下將含鋅二次物料中的氧化鋅還原為氣態鋅而進入煙氣，并在煙氣中被氧化，最終在冷卻和收塵系統中以氧化鋅的形式被收集。

經過一次回轉窯煅燒還原-氧化-蒸發-收塵獲得的次氧化鋅，其含鋅量在60～65%，屬于低品位氧化鋅，并且因原料來源不同，化學組成波動較大，通常除了含有氧化鋅，還含有氧化鐵、氧化鉛以及鎳、鎘、銦等氧化物，雜質含量高，難以滿足很多高純度要求的工業生產。

對于鋅焙砂常規操作是通過回轉窯的二次高溫煅燒次氧化鋅進行進一步純化，雖然二次高溫煅燒能夠有效分解次氧化鋅中的硫化物、氯化物以及蒸發除去含鉛的化合物，獲得鋅焙砂，然而仍有較多雜質無法完全去除，比如其中所含的Fe、Ca以及Al等主要雜質，致使氧化鋅的含量無法到達高純等級，僅能達到85%左右。

由此可見，如何經濟有效地將次氧化鋅進一步制備成為高品位的氧化鋅亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于針對目前對次氧化鋅的二次處理依然無法滿足高品位的需求而提供一種回轉窯處理次氧化鋅制備高品位氧化鋅的方法，該方法是建立在現有回轉窯生產線基礎上，不僅不會額外過多增加二次處理的投入成本，反而可以充分利用現有生產線資源，使企業生產資源利用率最大化的同時提升經濟效益，獲得高附加值產品。

本發明的技術方案為：一種回轉窯處理次氧化鋅制備高品位氧化鋅的方法，包括以下步驟：

（1）堿池浸泡：將回轉窯一次煅燒還原，氧化，蒸發，收塵所得的次氧化鋅浸入所增設的堿池中，堿池內盛有濃度為5～7 mol/L的氫氧化鈉溶液，攪拌浸泡1～2 h；次氧化鋅中的氧化鋅與氫氧化鈉反應生成偏鋅酸鈉溶液，同時次氧化鋅中所含的堿不溶雜質經沉淀除去。

以現有回轉窯生產線中經高溫還原-蒸發-氧化-收塵工序所收集到的煙塵，顆粒極為細小均勻，平均粒徑為500納米左右。