[发明专利]从烧结灰中回收氯化铅及制备一氧化铅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从钢铁厂烧结机头烟气电除尘灰中回收氯化铅并制备一氧化铅的方法， 属于钢铁企业固体废弃物处理技术。

背景技术

铁矿石烧结是钢铁生产的重要组成环节。烧结灰是烧结机头烟气电除尘灰的简称和俗 称，是铁矿石烧结过程中通过烧结机头烟气电除尘器收集到的粉尘。其产生量约占烧结矿产 量的1％～2％，中国目前每年由此所产生的烧结灰高达1000万吨左右，主要化学成分为Fe₃O₄、 Fe₂O₃、KCl、PbOHCl、PbCl₂、SiO₂、A₂lO₃等，其中总铅含量约为3％～10％。

国内现阶段烧结灰的综合利用途径主要是通过将其作为铁矿粉重新直接配入炼铁炉料的 方式来实现。该法虽然在一定程度上实现了烧结灰的回收利用，但是其中所含的铅、铜等重 金属元素会随铁矿石进入炼铁高炉，造成其在高炉内的不断富集，从而严重影响高炉的正常 生产。具体体现在以下三个方面：第一，造成炼铁高炉炉墙开裂，炉内结瘤，导致高炉休风 停产或大修；第二，降低高炉炉料强度，导致高炉炉况波动和生产不稳定；第三，堵塞高 炉煤气除尘系统管路，影响煤气切断阀动作灵活性，造成高炉点火困难。因此，开发高效、 经济和环保的烧结机头电除尘灰综合处理新技术，已成为国内大中型钢铁企业生产的重要课 题。

发明内容

本发明的目的是提供一种从烧结灰中回收氯化铅并制备一氧化铅的方法。

该发明通过包括如下主要工艺步骤实现：

(A)铅浓缩。即在搅拌下将烧结灰加入至工业水中制成悬浮浆液，对烧结灰悬浮浆液进 行“弱磁→强磁”两级梯度磁选矿，所得尾浆经沉淀或过滤分离，得到铅浓缩的尾泥和废水；

(B)氯化提铅。即将磁选所得的尾泥加入NaCl溶液，采用“盐酸+NaCl”的“氯化浸提” 方式回收尾泥中的铅；

(C)一氧化铅制备。即将PbCl₂晶体采用NaCl水溶液法溶解，再于该溶液中加入Na₂CO₃ 进行沉淀反应完全，悬浮液经离心过滤、洗涤，所得固体经干燥焙烧得到一氧化铅产品。

所述(A)步骤铅浓缩工艺中，制成的悬浮浆液质量浓度为5％～10％。两级梯度磁选后， 所得尾浆经沉淀或过滤分离，得到铅浓缩的尾泥和废水。废水循环利用于磁选过程，尾泥用 于氯化提铅。

所述(B)步骤氯化提铅工艺，是指采用“盐酸+NaCl”的“氯化浸提”方式回收尾泥 中的铅。经磁选后所得的尾泥中，铅含量得到了适当的富集。富集比约为烧结灰原料的1.5～3.0 倍，尾泥中铅主要以PbOHCl、PbCl₂及少量PbO形式存在，尾泥含水率约40％。

所述(B)步骤中磁选尾泥与NaCl溶液的质量比为1/(1～3)，NaCl溶液的浓度220～300g/L， 浸取温度为50～95℃，浸取时间为30～75min，浸取体系pH≤3，浸取体系的pH值采用工业 盐酸调节。

所述(B)步骤中采用“氯化浸提”所得的含铅滤液经冷却、结晶、固-液分离出PbCl₂晶体后，结晶母液(氯盐滤液)采用NaClO氧化方法使其中的杂质Fe⁺²成为Fe⁺³，采用NaOH 沉淀方法除去杂质Fe⁺³。

所述(B)步骤中采用“氯化浸提”所得的含铅滤液经冷却、结晶、固-液分离出PbCl₂晶体后，结晶母液(氯盐滤液)采用铁粉置换法还原母液中Pb⁺²、Cu⁺²并回收利用单质金属 Pb、Cu，采用加入Na₂CO₃的方法除去母液中Ca⁺²、Mg⁺²杂质，除杂过程产生的废渣返回利 用于烧结配料生产。

所述(C)步骤一氧化铅制备工艺中，PbCl₂晶体采用NaCl水溶液法溶解，溶解过程PbCl₂与NaCl的质量比为1/(1～2)，NaCl溶液浓度为220～300g/L，溶解温度为70～90℃，溶解时 间为30～60min。