[發明專利]一種含鉈鋅渣的綜合資源化方法

在審

• 申請號: 202211085592.2
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115286164A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 葉恒棣;劉彥廷;楊本濤;李佳;馮哲愚;張震;姚遠;劉佰越
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;B01D47/02;C22B1/02;C22B3/00;C22B3/24;C22B7/00;C22B7/04;C22B19/30;C22B26/10;C02F101/20
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓;龍世和

本發明公開了一種含鉈鋅渣的綜合資源化方法。采用高溫處理含鉈鋅渣并通過煙氣收集的方式回收鋅和鉈，將其與含鉈鋅渣中的鐵進行分離；然后對含鋅鉈煙塵進行水洗，強化洗脫其中的鉀鈉和氯離子，凈化氧化鋅粉中的鹽分；最后將洗塵廢水經過弱還原破絡?多齒螯合一步法除鉈藥劑實現高鹽廢水中鉈協同重金屬深度去除，回收獲得高價值鉀鈉鹽；洗塵濾餅經過漿化以及采用多孔生物質基吸附劑酸性除重除鉈，利用吸附劑內部的羥基和羧基導致吸附劑表面積累大量負電荷，促進鉈離子在吸附劑表面吸附，進而實現深度除鉈并回收獲得高價值硫酸鋅產品。本發明提供的技術方案還具有工藝條件簡單，能耗低，無廢水排放等優點。

技術領域

本發明涉及鋼鐵行業固廢的資源化處理，具體涉及一種含鉈鋅渣的綜合資源化方法，屬于鋼鐵行業固廢渣資源化處理技術領域。

背景技術

隨著我國鋼鐵工業的不斷發展，鋼鐵生產所產生的細小粉塵也日益增多。其中高爐瓦斯灰、轉爐粗灰和細灰、燒結機頭灰和煉鋼除塵灰等，由于含有大量的鋅、鉈、堿金屬和氯離子，粒度極小，容易造成環境污染，且其中的鋅、鉀、鈉和氯富集容易造成設備結瘤和系統腐蝕等問題，影響高爐生產順行；同時，隨著鋼鐵工業污染排放限值趨于嚴格，鉈排放容易超標造成生態環境破壞。

目前鋼鐵廠多采用回轉窯、轉底爐、電爐等火法技術處理含鋅渣，利用鋅在高溫下易揮發的性質回收鋅資源。如中國專利CN212316202U《含鋅粉塵的回收系統》采用電爐和焦炭還原煅燒含鋅粉塵，搭配鋼渣可同時回收鐵資源，無需額外添加助劑，但存在著①鉀鈉資源未回收，大量鉀鈉進入氧化鋅中，影響產品質量；②鋅渣中常含有鉈，沒有專門的除鉈環節，影響氧化鋅中鉈的含量，不符合環保要求。中國專利CN111733330A《利用回轉窯進行鋅富集回收的方法》報道了一種利用回轉窯進行鋅富集回收的方法，富集后的含鋅料進行酸浸回收硫酸鋅，但是①鋅酸浸液未進行除雜，含有大量鐵和重金屬(鉈)，影響硫酸鋅產品質量；②鋅酸浸液中含有大量堿金屬和氯離子，后續氯離子和硫酸根分離難度較大；中國專利CN210596200U《一種從鋼鐵企業含鋅除塵灰中高效去除鋅的處理裝置》報道了先壓塊，再進行帶式還原焙燒回收富鋅料的技術；中國專利CN209039549U《一種含鐵含鋅固廢資源化利用的裝置》報道了利用還原爐熔煉爐處理生產富氧化鋅顆粒和鐵水的技術。但是上述火法技術僅能實現鋅資源的回收，未能妥善解決含鋅渣當中含堿金屬和氯離子的問題。此外，含鋅渣當中還含有一定量的鉈，容易伴隨煙氣進入含鋅煙氣中，導致回收的氧化鋅中含鉈，從而影響產品品質和經濟價值。

發明內容

針對現有技術工藝有價組分分離難、產品品質不佳和重金屬鉈超標等缺點，本發明提供了一種含鉈鋅渣的綜合資源化方法。采用高溫處理含鉈鋅渣并通過煙氣收集的方式回收鋅和鉈，將其與含鉈鋅渣中的鐵進行分離；然后對含鋅鉈煙塵進行水洗，強化洗脫其中的鉀鈉和氯離子，凈化氧化鋅粉中的鹽分；洗塵廢水經過弱還原破絡-多齒螯合一步法除鉈藥劑實現高鹽廢水中鉈協同重金屬深度去除，回收獲得高價值鉀鈉鹽；氧化鋅粉經過漿化酸浸以及采用多孔生物質基吸附劑酸性除重除鉈，利用吸附劑內部的羥基和羧基導致吸附劑表面積累大量負電荷，促進鉈離子在吸附劑表面吸附，進而實現深度除鉈并回收獲得高價值硫酸鋅產品。同時本發明提供的技術方案還具有工藝條件簡單，能耗低，無廢水排放等優點。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案具體如下所述：

一種含鉈鋅渣的綜合資源化方法，該方法包括：

(1)將含鉈鋅渣與還原性配料混合獲得混合料，然后對混合料進行煅燒處理。對煅燒過程中產生的煙氣進行除塵處理獲得含鋅粉塵。對煅燒后的礦料進行磨礦磁選處理獲得鐵精礦。

(2)對步驟(1)中獲得的含鋅粉塵進行水洗處理，固液分離后獲得洗塵廢水和氧化鋅粉。

(3)先調節洗塵廢水的pH為3-12。然后再向洗塵廢水中加入硫基除多重金屬藥劑進行除重處理，處理完成后進行固液分離獲得濾渣和濾液。向濾液中加入碳酸鈉進行除硬處理，處理完成后進行固液分離獲得殘渣和清液。