[发明专利]一种从高铝锌渣中回收低铁含量合金液的装置及方法

说明书

本发明公开了一种从高铝锌渣中回收低铁含量合金液的装置，其包含了熔池主体、滑板阀、导流口、导液管、碟式离心机、导渣管、加热元件、电机，装置内的所有组件均采用耐锌铝腐蚀、耐高温的不锈钢钢管、石棉、陶瓷材质。经熔炼后的金属液体通过阀门基座进入导流口，流入碟式离心装置，在重力及离心力作用下实现固液分离，固态渣相聚集在排渣区，并最终通过导渣口进入导渣管，而分离后的金属液沿碟片层层上升，进入导液管，离开装置。该装置能有效解决高铝锌渣难以回收处理的问题，提供可再次利用的低铁含量的锌铝混合溶液，有效降低镀锌产业的生产成本，提高了效益。

技术领域

本发明涉及热浸镀锌技术领域，具体涉及一种从高铝锌渣中回收低铁含量合金液的装置及方法。

背景技术

热浸镀锌铝合金镀层因其兼具锌的阴极保护特性和铝的耐久保护特性、镀层性能优越而被广泛运用。Bathelehem公司研制的Galvalume镀层(Zn-55wt.％Al-1.6wt.％Si)就是一种成熟的热浸镀锌铝合金镀层产品。Galvalume镀层具有较好的抗大气腐蚀性能，是普通镀锌板的2～6倍；有优异的抗高温氧化性能，可在高温下长期工作；有良好的热辐射反射性，较常规镀锌板能在暴晒条件下保持稳定性能，但是其产生的锌渣中铝含量较高，也即高铝锌渣。

热浸镀锌渣是在热浸镀锌过程中，由于浸镀工件或熔池内的铁扩散到熔池内，与熔池内的元素发生化学反应而生成的一种镀锌工艺副产品。每年，约有12.5％用于热浸镀操作的锌被损耗并形成锌渣。热浸镀锌铝镀层的发展也使锌渣种类由最初易处理的热浸镀纯锌渣发展到了Fe-Al化合物渣、Fe-Si化合物渣、乃至难以回收再利用的Fe-Al-Si化合物渣。

目前，针对锌渣的处理还只是局限于热浸镀纯锌渣的回收，并没有有效处理其他渣相的方法及工艺，热浸镀Fe-Zn渣的回收工艺大抵可分为火法和湿法两类，火法主要包括熔析熔炼法、蒸馏法和铝法，通常制备产物为超细锌粉或锌基合金；而湿法主要采用化学和电解的方式以得到高纯氧化锌、电解锌和锌盐，如硫酸锌、氯化锌等。如何行之有效地回收高铝锌渣中的锌铝液，即降低该类渣相中的铁元素含量，使较低铁含量的锌铝混合金属液得到二次利用，是长期以来镀锌产业研究人员的致力所在。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于从热浸镀锌的副产品高铝锌渣中提纯并获取尽可能多的低铁含量合金液体的装置及方法，利用高铝锌渣熔于熔池后高温下聚集的Fe₂Al₈Si相发生分解，其中的铁与硼酸钠反应生成难熔的固体渣相，反应后的合金液体在降温过程中溶解于锌、铝中的铁会迅速析出形成悬浮的FeAl₃相，利用固体渣相颗粒与铝锌熔体间的密度差异，利用蝶式离心机实现固体渣相与合金液体(铝锌熔体的)分离，也可实现在降温过程中迅速析出形成的悬浮的FeAl₃相与低铁含量合金液的分离。可持续有效地获取纯度较高的FeAl₃化合物和Zn-Al合金液，有效解决高铝锌渣难以回收再利用的问题，降低镀锌产业生产成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种从高铝锌渣中回收低铁含量合金液的装置，包括：

熔池主体，所述熔池主体的底部设有导流口，所述导流口设有滑板阀；用于密封扣合在熔池主体上的熔池顶盖，所述熔池顶盖的底部沿轴向设有环形凸缘，所述环形凸缘上套设有密封圈，所述熔池顶盖开设有贯通其上下端面的通孔，通孔内穿设搅拌器、搅拌器的上端经由通孔向外穿出熔池主体并与旋转驱动机构的输出轴传动连接，搅拌器与熔池顶盖之间设有轴密封机构，搅拌器的下部位于熔池主体内；

碟式离心机，所述碟式离心机位于熔池主体的正下方，且碟式离心机的导流通道的进液口与导流口连接，所述蝶式离心机设有导液口和导渣口；