[发明专利]一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化工技术领域，具体涉及一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法。更具体地，该方法通过回转窑焙烧经湿法制粒的次氧化锌有效地脱除了次氧化锌中的氟、氯及有价金属，同时实现了所述有价金属的再富集。

背景技术

锌是重要的有色金属，在国民经济中占有重要的地位。广泛用于镀锌行业、材料合成加工、电池、汽车、化工、冶金等行业。随着经济的发展，锌的应用领域也在不断的拓宽，需求量也不断扩大，而国内锌精矿的供应量有限，因此国内一些企业加强了对次氧化锌的回收和利用，在次氧化锌处理过程中，由于普遍含氟、氯过高，给后续浸出、电解过程中带来严重影响，因此脱氯是处理过程中一个重要难题。

次氧化锌的主要成分是ZnO，只是品位一般为45％～65％。所谓“次"是指品位次。来源有钢厂高锌除尘灰烟尘、铅锌矿冶炼炉渣、湿法炼锌的浸出渣、贫氧化锌矿回转窑烟化等，其用途主要是进一步加工成电解锌或氧化锌。

目前次氧化锌在浸出前氟氯的脱除主要分为两大类：一种是火法焙烧脱氟氯，主要有多膛炉焙烧和回转窑焙烧，多膛炉的脱氟率为60％-70％，脱氯率为50％-60％，传统回转窑的脱氟率为77％-91％，脱氯率为52％-61％，两种方法脱氟率较高，脱氯率均较低。中国授权专利CN101649396B公开了一种高效脱除次氧化锌烟灰中F、Cl及生产电锌的方法，采用回转窑焙烧的方式，在次氧化锌制粒前以及焙烧后均添加有硫酸，增加了物料成本，同时硫酸的腐蚀性也增大了回转窑的损耗折旧，因此经济性不高，难以推广。中国公开专利CN103436706A公开了一种处理低品位锌废渣回收锌、银、铅、铟的方法，处理次氧化锌的方式是在回转窑焙烧后，依次添加王水、碱液、石灰膏、过硫酸钠等，分别脱除银、氟、铅、铟、铁等元素，所述工艺步骤冗长复杂、所需处理液种类繁多，用量大，工艺流程对水的需求量大，所产生的废液量也较大，增加了后续处理的压力，从而拉升了成本，也不符合节能减排、环保节约的原则。

另一种是湿式碱法脱氟氯，碱洗法虽然工艺流程简单，但氟氯的脱除效果一般，如原沈阳冶炼厂铅烟化炉氧化锌烟尘碱洗脱氟氯实验，其氟、氯的脱除率分别为75％和40％，且物料经碱洗后还要进行水洗脱碱，这样除了碱耗之外还要消耗大量的水，并且碱洗液和脱碱液的处理都要消耗硫酸，增加了成本投入与环境风险。

发明内容

为了克服现有技术工艺冗长复杂，成本高，对设备的损耗大，且不够环保经济、节能减排的问题，本发明提供了一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法，该方法在次氧化锌的造粒过程中，只添加水，而不需要加入其它处理剂，对回转窑的腐蚀损耗小；通过焙烧过程，一举完成氟、氯的脱除及有价金属的再富集，所需工艺流程少，效率高，极大的降低了成本，缩短了时间，环保与经济效益均得到了极大的提高。

一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：以次氧化锌为原料，加水搅拌混匀；

步骤二：向步骤一所得物料中再次加入水，搅拌混匀后，使物料经造粒机进行造粒，制得球状物料；

步骤三：将造粒后的球状物料晾干；

步骤四：将晾干后的球状物料提升至料仓，给料至回转窑；

步骤五：在回转窑内焙烧所述球状物料，使所述次氧化锌中含有的氟、氯、铅和铟元素转化为烟气挥发，所述烟气依次经过沉降室、表面冷却器、布袋除尘器以收集所述氟、氯、铅和铟元素，而后烟气经脱硫处理排入大气；所述球状物料焙烧后转化为焙砂；

步骤六：所述焙砂采用冷却机冷却，将冷却后的所述焙砂筛分、破碎。

其中，所述步骤一和步骤二加入的水分之和与原料次氧化锌的重量比为7-10：90-93。

其中，在步骤二中，所述球状物料的粒径为3-7mm，优选的，所述球状物料的粒径为5mm。

其中，在步骤三中，晾干时间为1-3天，优选的，晾干时间为2天。

其中，在步骤五中，所述球状物料在回转窑焙烧时间为2.6-3.5小时，所述回转窑转速为0.5-1.5r/min，斜度为2.0度。

其中，在步骤五中，所述回转窑的加热装置为双层套管，内管为燃料通道，外管为空气通道；所述燃料为天然气，所述天然气的供气压力为0.2-0.6MPa，向回转窑的加热装置外管供气的空气风机进口压力为1300-1700Pa。