[发明专利]利用高炉除尘灰和锌废渣制备饲料级氧化锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及氧化锌生产技术领域，特别是一种利用高炉废渣制备饲料级氧化锌的方法。

背景技术

氧化锌是一种常用的化学添加剂，主要用作橡胶、涂料、印染、饲料、医药、化工和陶瓷等工业的原料。氧化锌应用于饲料添加剂时，通常以饲料级氧化锌的形式添加，饲料级氧化锌是一种白色或淡黄色六角形细微粉末，具有无味、无毒、质细腻、微量元素锌含量高、产品精细等特点，其生物学利用率高，应用在饲料中，对动物有促生长和抗菌作用。

然而，相对于其他品种的氧化锌，饲料级氧化锌在指标上有着特殊要求，生产工艺一般有干法和湿法生产两种方式。其中，干法又包括直接法和间接法两种；直接法是以菱锌矿、硫化锌矿、闪锌矿以及次氧化锌矿作为原料，加入还原剂，在高温下直接煅烧，产生的锌蒸汽与热空气接触氧化生成氧化锌；间接法是将锌矿先炼制成锌锭，再用锌锭生产氧化锌，但无论是直接法还是间接法生产饲料级氧化锌均达不到卫生指标要求。湿法是在锌盐溶液中加入不同碱类或盐类得到氢氧化锌或碱式碳酸锌，然后经过漂洗、干燥后，再高温热分解得到成品；此种方式成本低廉，得到了广泛应用。

由于矿产资源的不可再生性，锌矿储藏量日渐减少，制约了锌产量的增加和需求。另外，在有色金属的冶炼过程中会产生大量的有色金属废渣，其中含有不同形态的金属，由于其含量较低，因此一直未得到充分的回收利用，造成了巨大浪费。如果能够从高炉废渣中提炼并制备生产饲料所用的饲料级氧化锌，不仅会使有色金属废渣得到了回收利用，同时也大大提高了饲料级氧化锌的产量。

一项在先专利申请CN201210280268.6公开了一种从有色金属废渣中提取锌的方法，包括火法冶炼、酸浸、沉锌和还原熔炼等步骤，能够实现新的回收利用，避免了有价金属对环境的污染。但是该方法生产出来的锌，产量较少，且精度较低，无法满足后续生产饲料级氧化锌的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种利用高炉除尘灰和锌废渣制备饲料级氧化锌的方法，不仅能够生产饲料用的饲料级氧化锌，而且还可副产铅精矿、铋精矿、铁精粉、粗镉、粗熙以及粗铟等金属；使高炉废渣得到充分回收利用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

利用高炉除尘灰和锌废渣制备饲料级氧化锌的方法，具体包括以下步骤：

1）漂洗除尘灰，将漂洗后所得的除尘灰滤饼与锌废渣和沉降回收料一起送入高温挥发窑，同时向高温挥发窑中通入混合有焦粉的空气，除尘灰、锌废渣、沉降回收料与焦粉加入的重量比例为640:126:24:31；

2）高温挥发窑产生的烟气经布袋收尘沉降得沉降回收料，沉降后的烟气经过余热锅炉回收热量，回收热量后的烟气进入收尘机构获得次氧化锌原料；

3）对步骤2）所得次氧化锌原料进行漂洗，压滤得次氧化锌滤饼，次氧化锌滤饼进行中性浸出；

4）步骤3）中性浸出的中性浸出液，加入双氧水或高锰酸钾进行氧化除铁，双氧水加入的重量比例为除尘灰重量的1/20；反应完全后加入锌粉，锌粉加入的重量比例为除尘灰重量的1/800；将中性浸出液中的二价镉离子置换出来，进行除镉获得硫酸锌净化液；

5）向硫酸锌净化液中加入纯碱进行合成反应，合成反应完成后向溶液中加入碳酸钠进行化合反应获得碱式碳酸锌压滤滤饼；纯碱加入的重量比例为除尘灰重量的1/4；所述碳酸钠加入的重量比例为除尘灰重量的1/320；

6）对碱式碳酸锌压滤滤饼进行漂洗，而后送入煅烧窑进行煅烧，生成氧化锌；

7）煅烧后的粗氧化锌经过冷却、粉碎及包装后获得饲料级氧化锌产品。

上述利用高炉除尘灰和锌废渣制备饲料级氧化锌的方法，步骤3）所述的中性浸出是采用酸性硫酸锌萃取液将次氧化锌滤饼中的锌浸出生成中性浸出液，浸出终点的pH值为5.0~5.2；所述萃取液加入的重量比例为除尘灰重量的1/320。

上述利用高炉除尘灰和锌废渣制备饲料级氧化锌的方法，步骤1）中高温挥发窑是在1200℃的高温下将原料中的锌、铅、铟、锡、镉、铋还原成单质金属，单质金属与烟气中的氧反应生成金属氧化物，金属氧化物尘和原料中的易挥发水溶物及少量烟尘杂质随烟尘气移出。

上述利用高炉除尘灰和锌废渣制备饲料级氧化锌的方法，步骤1）高温挥发窑产生的炉渣中含有单质铁和四氧化三铁，将炉渣球磨粉碎后，利用磁力将炉渣中的单质铁以及四氧化三铁提取出来，生产铁粉，余料为磁选泥。

上述利用高炉除尘灰和锌废渣制备饲料级氧化锌的方法，步骤2）所述沉降后的烟气温度为520~580℃，进入余热锅炉后生产450℃、3.5MPa的过热蒸汽。