[发明专利]利用湿法炼锌含铁沉淀渣处理锌冶炼二氧化硫烟气的方法

说明书

本发明涉及一种利用湿法炼锌含铁沉淀渣处理锌冶炼二氧化硫烟气的方法，该方法首先将含铁沉淀渣与水混合配制成浆液，然后将此浆液作为脱硫浆液泵入脱硫塔，通过液相催化氧化作用脱除烟气中二氧化硫，二氧化硫转化为硫酸，高效浸出烟尘和含铁渣中锌，脱硫后浆液经过固液分离，得到酸性硫酸铁溶液和脱硫渣，酸性硫酸铁溶液回流至湿法炼锌浸出工艺用于浸锌，随后硫酸铁经锌焙砂中和沉淀形成含铁沉淀渣，可循环用于烟气脱硫，脱硫后渣经干燥后可返回原回转炉窑回收锌、铅。与现有技术相比，本发明具有资源高效利用、流程简单、经济环保等特点。

技术领域

本发明涉及一种有色金属湿法炼锌含铁沉淀渣的资源化烟气脱硫方法，属于固废资源化利用与烟气脱硫领域。

背景技术

金属锌及锌化工产品在国民经济各领域占有极其重要的地位。我国是锌资源大国，锌金属生产量已于20世纪90年代上升为世界首位；根据矿物中锌状态，锌冶炼可分为火法炼锌、湿法炼锌，其中湿法炼锌是获得硫酸锌、电解锌的重要途径。

锌火法焙烧过程中会产生大量低浓度SO₂烟气，其主要通过钙基湿法脱硫，但会产生大量硫石膏、处理难度大。近些年来，以资源化副产物为特点的新型湿法脱硫在锌冶炼行业逐渐受到广泛关注。中国专利（CN201410480621.4）采用双氧水作为脱硫剂，当滤液中稀硫酸达到一定浓度时用于生产硫酸锌或电锌，该发明投资较少，但需消耗大量双氧水。中国专利（CN201811345230.6）提出乳化氧化锌用于烟气脱硫并制备硫酸锌的方法，采用锌冶炼氧化锌烟尘、双氧水配浆，实现资源最大化利用，但脱硫过程中吸收乳液黏度大，能耗高。

此外，湿法炼锌过程中常采用中性浸出--酸性浸出两段浸出工艺，酸性浸出过程中产生含铁硫酸锌液体。含铁硫酸锌中除铁方法主要包括黄钠铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法。针铁矿法因具有沉铁效率高、过滤性能良好、稀散金属分布集中等优点在锌湿法冶炼除铁过程备受关注，平均每吨锌焙烧矿约产生180-220 kg含铁渣，渣中约含铁37%、锌12%、铅2.4%。该含铁渣中锌含量高，目前针对湿法炼锌过程含铁渣的资源化回收方法主要为火法，将锌全部挥发成含锌烟气进一步回收，但总体渣量大，回收锌后的渣资源化回收难度大。

湿法火法联合工艺回收湿法炼锌沉铁渣中有价元素是一种潜在的发展方向，中国专利（CN201910036663.1）提出利用湿法炼锌针铁矿法沉铁渣制备铁红的方法，采用稀硫酸高温浸出针铁矿渣，浸出液返回湿法炼锌主系统，浸出渣采用浮选-高温水热反应回收渣中铅、银并得到微细粒铁红原料，但该方法需要消耗大量稀硫酸，设备适用性弱。

发明内容

针对现有脱硫技术的问题，结合湿法炼锌行业的特点及固废资源化利用方向，发明提供了一种利用湿法炼锌含铁沉淀渣脱除锌冶炼烟气中二氧化硫的方法；该方法能高效回收烟尘和含铁渣中锌资源，本方法先将含铁沉淀渣与水混合配制成浆液，然后将此浆液加入烟气脱硫塔中对烟气进行脱硫处理，基于液相催化氧化反应，脱硫后浆液经过固液分离，得到酸性硫酸铁溶液与反应后渣，酸性硫酸铁溶液回流至湿法炼锌浸出工艺，用于浸锌、沉铁，其中硫酸铁经锌焙砂中和沉淀形成含铁沉淀渣，可循环用于烟气脱硫，脱硫后渣经干燥后可返回原回转炉窑回收锌、铅。该法具有资源高效利用、流程简单、经济环保等特点。

本发明通过以下技术方案实现：

（1）将湿法炼锌含铁沉淀渣与水混合，制得脱硫吸收浆液；

所述湿法炼锌含铁沉淀渣与水的质量体积比g:mL为1:3-1:10；

所述湿法炼锌含铁沉淀渣中主要元素为铁35-40%、锌6-12%、铅2-3%、硅0.6-4%、铜0.1-0.4%；

（2）将步骤（1）脱硫吸收浆液和锌冶炼二氧化硫烟气引入脱硫塔，脱硫吸收浆液吸收锌冶炼二氧化硫烟气中二氧化硫，反应后气体达标排放；