[发明专利]一种微波焙烧氧化锌烟尘脱除氟氯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波焙烧氧化锌烟尘脱除氟氯的方法，属于有色金属冶金和二次资源回收利用领域。

背景技术

锌是重要的有色金属，可制备成防腐蚀的镀层（如镀锌板）、制造铜合金、铸造成锌合金、加工成氧化锌粉、制成锌饼和锌板等，广泛应用于汽车、建筑、船舶、橡胶、电池等行业，随着国民经济的快速增长，锌的用量越来越大，其应用领域日益拓宽。我国的锌产业在快速发展过程中，日益受到资源、能源以及生态环境等方面的严重制约，随着当前我国锌冶炼能力的不断扩大，而国内锌精矿的产能增长远落后于冶炼产能的扩张，原料对外依存度不断上升，导致国内锌冶炼企业在全球竞争中处于被动地位，这种趋势不会在短时间内得到有效解决，因此国内很多厂家加强了对氧化锌烟尘的综合利用，以缓解面临的原料紧缺难题。在氧化锌烟尘综合利用过程中，由于其氟氯含量过高，给后续的电积带来了严重影响，因此在选择利用的方式和方法中，不得不解决氟氯脱除这一难题。

目前氧化锌烟尘的主要来源有：（1）炼铅过程中产生的氧化锌烟尘；（2）湿法炼锌的浸出渣经回转窑等挥发产出的氧化锌烟尘；（3）镀锌钢铁废件在回收过程中产生的含锌烟尘经富集后得到的氧化锌烟尘；（4）炼铁过程中瓦斯灰或瓦斯泥经过还原挥发得到的氧化锌烟尘，上述氧化锌烟尘目前大多得到了有效的回收和利用，并产生了显著的经济和社会效益。我国氧化锌烟尘现有综合利用工艺中，大多采用以硫酸法浸出为主要工艺的湿法冶炼，仍存在着直流单耗高、生产成本高等难题，其原因主要是大量的氧化锌烟尘氟氯含量偏高，导致对后续的浸出和锌电积造成不利影响，尤其会降低锌片质量、加快阴阳极损耗、加大锌片剥离难度，因此脱除氟氯对氧化锌烟尘的湿法冶炼尤为重要。

为使锌电解过程能够顺利运行，氟、氯的脱除是关键。锌冶炼生产工艺中对氟氯的脱除一般有两条技术路线：一是将氧化锌烟尘直接浸出，使氟氯直接进入溶液，然后脱除硫酸锌溶液中的氟氯。溶液中脱除氟氯的方法主要有铜渣除氯、硫酸银沉淀除氯、离子交换除氯、氧化铋除氯、石灰乳沉淀脱氟、硅胶除氟、空气搅拌或浓缩除氟；二是采用预处理脱除氟氯的方法，即将含锌物料在浸出之前进行预先处理脱除氟氯。预处理脱除氟氯的方法一般有焙烧法（多膛炉焙烧或回转窑焙烧）和碱洗法。以上各种方法各有利弊，对含氟氯较高的氧化锌烟尘处理仍然存在着脱除效果欠佳，无法达到电积要求的问题。

发明内容

为克服脱除效率低等问题，本发明的目的在于利用微波焙烧氧化锌烟尘脱除氟氯，处理后的氧化锌烟尘可直接浸出，消除了氟氯元素对锌电积过程的危害，可以大幅度提高锌二次资源的回收利用率，通过下列技术方案实现。

一种微波焙烧氧化锌烟尘脱除氟氯的方法，经过下列步骤：

将氧化锌烟尘置于微频率为2400～2500MHz、输出功率为1～80KW的微波条件下进行焙烧，控制升温速率在60～100℃/min，到达550～650℃后，保温10～30min；

焙烧过程中对物料进行搅拌；并对微波腔体进行抽气，保持常压，以排除过程中产生的氟化物和氯化物。

氧化锌烟尘中的PbF₂、PbCl₂、PbFCl、ZnF₂和ZnCl₂等氟化物和氯化物吸波性能强，而烟尘中的ZnO、Zn颗粒吸波性能弱，甚至于不吸波，可以充分利用微波选择性加热、快速升温的特性，有效的将烟尘中的氟化物和氯化物脱除，达到脱除烟尘中氟氯的目的。该方法在进行预处理脱除氟氯时，脱除效果明显，无结块等现象的发生，处理后的氧化锌烟尘可直接浸出，消除了氟氯元素对锌电积过程的危害，可以大幅度提高锌二次资源的回收利用率。

本发明具有以下效果和优点：

1、本发明针对氧化锌烟尘的焙烧，氟氯脱除的脱除率高，脱氟率＞90%，脱氯率＞92%；

2、本发明充分利用氧化锌烟尘中氟化物和氯化物吸波性能好的特点，采用微波焙烧，可选择性的脱除氧化锌烟尘中的氟氯，尤其对于铅含量高、氟氯含量高的氧化锌烟尘，效果则更为显著；

3、本方法操作简单、可极大缩短处理时间，从而到达节能目的。

具体实施方式

实施例1

将300g的氟氯含量分别为0.12%和0.08%的氧化锌烟尘置于微频率为2450MHz、输出功率为1KW的微波条件下进行焙烧，控制升温速率在100℃/min，到达550℃后，保温10min；焙烧过程中对物料进行搅拌；并对微波腔体进行抽气，保持常压，以排除过程中产生的氟化物和氯化物。