[实用新型]次氧化锌除杂富集有价金属锌的烟尘净化处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及通过脱除高氟氯次氧化锌烟尘杂质再回收技术领域，更具体的是涉及一种脱高氟氯次氧化锌烟尘并除杂富集有价金属锌过程中的烟尘净化处理设备。

背景技术

铅锌矿物原料大多数都为铅锌矿共生，经过优先浮选很难达到铅锌完全分离。铅锌矿冶炼是将锌富集在渣中，然后用烟化炉处理炉渣，产出氧化锌或者次氧化锌。此外，湿法炼锌厂产出的浸出渣以及贫氧化锌矿经过回转窑烟化得到氧化锌或者次氧化锌。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，在我国广西、贵州、云南、湖南等等地方产量较大，主要利用火法冶炼锌过程中产生的水淬渣以及湿法冶炼锌过程中产生的锌浸出渣、以及其他含锌固体废弃物通过回转窑焙烧进行回收次氧化锌，次氧化锌用途主要是进一步加工电解锌或氧化锌。

目前世界精锌的总产量中大约五分之四由湿法冶炼技术生产，即焙烧－浸出－净化－电积。随着工业生产的飞速发展，矿产资源的日趋短缺，目前国内矿业界所产锌精矿杂质含量越来越高，对锌冶炼系统的适应性提出了更高的要求。近年来，由于原料中氟、氯含量的上升，资源综合利用最大化逐步实施和环保要求的更加严格，很多大型湿法炼锌厂系统中氟、氯水平呈上升趋势。而氟氯的存在对湿法系统设备的危害相当大。

首先，氟、氯的存在对设备会产生严重的危害，对搅拌机的影响主要体现在桨叶上，湿法炼锌系统搅拌机使用广泛，桨叶材质大多数为不锈钢，氟氯离子浓度升高，使搅拌机桨叶的使用周期缩短。泵是系统中溶液输送的动力，不锈钢泵因其具有良好的耐腐蚀性而得到广泛应用。溶液中氟氯离子浓度的升高，对泵的叶轮、泵壳、泵盖、轴、密封等零件的腐蚀加剧，增加了泵的消耗量。含氟氯的介质所带来的晶间腐蚀、小孔腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、空泡腐蚀、湍流腐蚀造成泵的叶轮、叶轮螺母、轴套等与介质相接触的零部件被腐蚀溶解，尤其以叶轮的腐蚀最为突出。同时还可造成泵的泄漏，使泵轴承损坏和螺杆的腐蚀、基座的损坏、阀门的损坏。

其次，氟、氯的存在对电解过程也会产生严重的危害，溶液中的氟氯作为有害元素，在传统的锌粉净化工艺中基本没有分散，又未进行过氟、氯的开路，导致氟、氯在溶液中越积越多。在硫酸锌溶液中，氟、氯离子属于腐蚀阴阳极的阴离子杂质，氟离子能破坏阴极铝板表面的氧化铝膜，造成阴极铝板消耗增加；同时，氟能使锌在阴极板(铝板)上产生粘结现象，常出现阴极锌剥板困难，使得后续电解过程无法正常进行。根据相关资料显示，当氟浓度持续在50mg/L时，阴极表面开始有明显的腐蚀凹坑，当浓度达到100～150mg/L时，阴极板边缘开始出现较严重腐蚀，厚度减薄速度加快，剥板困难。当氟离子浓度达到150mg/L以上后，剥板很困难，大约30％的板子都很难一次性剥下，由此造成的阴极板损坏严重；同时氟是高毒性物质，能影响人体多种器官和组织中酶的活性，影响工人健康。因此国内外对硫酸锌电解液中的氟含量要求小于50mg/L。氯在电解过程中，主要造成阳极板腐蚀并影响电锌品级率，当氯离子浓度在300mg/L时，对析出锌品级率产生一定影响，通过调节电解添加剂可以得到缓解，当氯离子浓度超过500mg/L以后，析出锌品质受到严重影响，并且很难控制，同时阳极板腐蚀速度明显加快，当氯离子浓度在800mg/L以后，阳极上明显有氯气析出，导致操作环境严重恶化。同时，氯离子在阳极氧化成氯酸盐后与阳极铅反应，增加溶液含铅，降低析出锌的级别，缩短阳极寿命。因此国内外对硫酸锌电解液中的氯含要求小于200mg/L。

因此，次氧化锌用于湿法炼锌，其中氟氯的去除就成为目前亟待解决的问题。