湿法炼锌浸出渣中锌的高温还原回收方法进展.pdf
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1、第 卷第 期 年 月湖南有色金属 作者简介:樊鹏斌(),男,工程师,主要从事湿法炼锌工艺研究工作。湿法炼锌浸出渣中锌的高温还原回收方法进展樊鹏斌,王扩庄,雷凯,杨大军(陕西有色集团汉中锌业有限责任公司,陕西 汉中 )摘要:湿法炼锌过程中产出大量的含锌较高的浸出渣,由渣中提取锌既是实现金属资源高效利用的要求,也是环境保护的需要。高温碳热还原法是提取渣中锌的常用方法,文章对高温碳热还原法回收浸出渣中锌进行了总结分析,为锌浸出渣中锌的资源化利用提供借鉴。关键词:锌浸出渣;锌;碳热还原中图分类号:文献标识码:文章编号:()目前世界上锌的生产主要以湿法为主占 ,湿法炼锌工艺种类较多,就目前广泛应用的主要
2、有两种工艺:硫化锌精矿焙烧 低温低酸浸出工艺及常规工艺、硫化锌精矿焙烧 高温高酸浸出 沉矾除铁及高温高酸浸出工艺,采用这些工艺冶炼锌的过程均会产生浸出渣,现在对环保的要求日益严格,湿法炼锌大量浸出渣的堆存给环境带来了压力,同时浸锌渣中尚含有一定数量的有价金属,特别是渣中有较高含量的锌,锌含量在 之间(常规工艺浸出渣含锌 、高温高酸浸出渣含锌 ),因此从浸出渣中回收锌既是实现锌资源综合回收利用的途径,也是提高企业经济效益的方法之一。浸出渣中的锌存在形式主要为铁酸锌、也有少量氧化锌、水溶锌硫酸锌及 等,目前从浸出渣中回收锌的方法有高温碳还原法 ,也有水溶液浸出的方法,本文对高温碳还原法回收锌浸出渣
3、中的锌的特点进行了分析,为湿法炼锌浸出渣中锌的资源化利用提供参考。浸出渣中锌的高温碳还原回收方法采用高温碳还原法从浸出渣中回收锌的原理是:在高温条件下,利用碳作为还原剂,将浸出渣中以铁酸锌、氧化锌和硫酸锌形式存在的锌还原为金属锌 ,因锌在高温时会以金属锌蒸气的形式挥发,因此通过高温碳还原使锌转变为金属锌蒸气从而实现锌与渣中其它组分分离的目的。高温碳还原浸出渣中锌的方法按还原过程的压力特点可分为常压还原和真空还原两种形式,目前常压还原因设备要求简单,物料处理量大等特点已广泛应用于工业生产,而真空还原方法尚处于研究阶段。浸出渣常压碳热还原和真空碳还原回收锌方法过程 常压碳热还原法常压碳热还原渣中锌
4、时,尽管还原获得了金属锌蒸气,但锌蒸气随烟气移动过程中,由于烟气中存在 和水蒸气,导致金属锌蒸气被烟气中 氧化为氧化锌,常压碳热还原普遍的将锌以次氧化锌的形式收集到还原炉窑的收尘系统内,获得的次氧化锌再经湿法炼锌系统进行浸出、净化、电积等工序而获得金属锌 。常压碳热还原法按炉窑的形式可分为回转窑还原、烟化炉还原两种形式。回转窑还原法回转窑还原法是我国湿法炼锌渣处理使用的常用流程,如图 所示,该法是将锌浸出渣配以 的焦粉加入回转窑中,在 高温下实现渣 还原挥发,回转窑内物料呈半熔融状态,锌蒸气在回转窑烟气中被氧化为 ,在还原锌的同时在烟尘中可回收 、等有价金属。该法 挥发率可达 ,浸出渣中的铁氧
5、化物和 等杂质约 以上进入窑渣,窑渣中的铁普遍为 ,也存在有部分 ,通常采用磁选法回收窑渣中的铁,但磁选获得的铁精矿中硫含量较高,不能满足炼铁厂对铁精矿的质量要求 。湖南有色金属第 卷回转窑还原法回收渣中锌的工艺流程较长,设备庞大,投资高,同时在还原过程中物料中有低熔点物质生成,导致回转窑结圈,影响回转窑的作业率;回转窑还原热效率较低,在还原过程中需要配入过量的冶金焦,在窑渣中一般含有较多未参与回转窑工艺过程的碳,造成了碳浪费,随着我国双碳政策的推进,如何降低回转窑的碳消耗量及提高回转窑的热效率成为亟需解决的问题;为了能降低回转窑热耗,对采用空气作为助燃空气的传统回转窑进行改造,将空气改为富氧
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