[发明专利]一种从含铁酸锌物料中高效回收锌和铁的方法

说明书

本发明提供一种从含铁酸锌物料中高效回收锌和铁的方法，包括以下步骤：将含铁酸锌物料磨碎、并按照含铁酸锌物料：硫酸：硫酸盐＝1：0.1～1：0.01～1的质量比配料；将配料混合均匀，在150～400℃下焙烧0.5～4h；将焙烧好的物料在25～90℃下进行搅拌浸出，浸出时间为0.5～4h，过滤，得到含锌铁溶液及滤渣；含锌铁溶液经过针铁矿法除铁，得到针铁矿渣。除铁后的含锌溶液经萃取电积可得到电锌产品，萃余液循环进入搅拌浸出，待循环多次后开路进行蒸发冷却结晶，得到硫酸盐晶体，返回配料工段。本发明可实现含铁酸锌物料的高效分解、浸出和回收，锌的回收率98％，铁的回收率95％，具有回收率高，能耗低，溶液可循环利用等优点。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼领域，涉及一种回收有价金属的方法，具体涉及一种从含铁酸锌物料中高效回收锌和铁的方法。

背景技术

钢铁冶炼企业每年都会产生大量的含铁酸锌物料，如布袋灰、细灰、二次灰、除尘灰等，其中锌含量约为5～15％。除铁酸锌外，这些含铁酸锌物料还含有一定量的铁，含量大概为10～30％，具有一定的回收价值。值得注意的是，这些含铁酸锌物料若不经处理直接返回炼钢炼铁，会对炉体及产品质量造成不可逆转的损失。这些含铁酸锌物料，采用常规的高温高酸进行浸出可以进行锌和铁的浸出，不过锌和铁的回收率不高，均在90％左右，而且经济合理性较低。目前除少量进行外售外及挥发性处理制备氧化锌粉外，大部分处于堆存状态，目前没有较合适的办法对其进行处理。对于该含铁酸锌物料的处理一直是环保领域及资源利用领域研究的重要课题。如何高效综合回收该物料中的有价金属锌和铁，也一直是固废资源化领域及有色金属冶金领域的研究热点。

总体来说，对这些资源中有价金属的回收方法主要有以下几种：

1.湿法回收技术

湿法回收技术一般用于中锌和高锌烟尘的回收处理，主要分为酸浸、碱浸、加压浸出和超声波浸出，其中最常用的为酸浸。对于处理这些炼钢粉尘，一般根据其中锌的物相形态进行中性浸出或高温高酸浸出。对于含锌物相主要为氧化锌状态的炼钢粉尘，主要采用中性浸出的方法，通过反应控制终点pH为5.0左右；对于含锌物相主要为铁酸锌状态的炼钢粉尘，主要采用高温高酸浸出的方法使铁酸锌进行分解。

2.火法技术

火法主要是在还原气氛下，将含铁酸锌物料重新进行配料，通过火法进行熔炼，在高温下锌以蒸汽形式进行挥发处理，最终可以将大部分的有价金属挥发出并以粗氧化锌的形式进行烟尘捕集回收。该法可充分利用炼锌厂家的现有工艺设备。

前述的这些方法各有优点和不足，比如采用高温高酸浸出含铁酸锌物相的物料时锌的浸出率较低，大多在90～95％之间；采用火法时存在能耗高，挥发不完全等问题。具体处理含铁酸锌物料需要根据有价金属的赋存状态、实际性质以及企业的生产现状来制定相应的回收技术路线。因此，寻求一种较为经济合理且高效回收不同类型含铁酸锌物料中有价资源锌和铁的方法势在必行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种从含铁酸锌物料中高效回收锌和铁方法，该方法利用焙烧过程中硫酸和硫酸盐产生的岢性环境可高效的分解铁酸锌及其他含铁物相。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种从含铁酸锌物料中高效回收锌和铁的方法，包括以下步骤：

1)将含铁酸锌物料磨碎，至粒度为-200目～-400目，并按含铁酸锌物料：浓硫酸：硫酸盐＝1：0.1～1：0.01～1的质量比配料；

2)将步骤1)中的配料混合均匀，在150～400℃下焙烧0.5～4h，得到焙砂；

3)将步骤2)中的焙砂进行搅拌浸出，搅拌速度为200-300rpm，浸出温度为25～90℃；浸出时间为0.5～4h，固液比(g/mL)为1:5；过滤得到含锌铁溶液和浸出渣；