[发明专利]一种工业化回收锌生产纳米氧化锌的系统及方法

说明书

本发明公开了一种工业化回收锌生产纳米氧化锌的系统及方法，属于化工冶金技术领域，本系统根据回收锌的生产顺序设置有转底炉、脱盐装置、氨法浸提反应器、净化反应器、结晶反应器、钙化反应器、漂洗罐、干燥装置和煅烧装置。本方法通过将二类含锌物料进入转底炉进行一次锌回收提炼，生产次氧化锌；再将转底炉生产的次氧化锌与一类含锌物料用氨法浸提进行二次锌回收精炼，生产锌氨络合液；接着锌氨络合液经净化、碳化结晶，生产氧化锌前驱体；然后氧化锌前驱体再经漂洗、干燥、煅烧形成纳米氧化锌产品。本发明通过氨法和转底炉工艺的结合，对含锌物料中的锌进行交叉联合深层次回收，彻底回收含锌物料中的锌，生产品位高达95％以上的含锌产品。

技术领域

本发明属于化工冶金技术领域，具体涉及一种从含锌物料中回收锌来生产纳米氧化锌的 系统及方法。即利用转底炉和氨法浸提工艺联合回收锌，生产纳米氧化锌(含高纯氧化锌)。

背景技术

钢铁、有色冶金、化工等行业在生产过程中产生大量的含锌物料，这些物料中还富含铁、 碳等具有回收和可利用价值的元素，而且各种物料的含锌量各不相同，因此，很难用单一的 生产工艺对锌、铁进行综合性回收，以产生具有高附加值和高利用价值的含锌和含铁产品。

目前，工业化回收利用含锌物料的方法主要有两种：

一种是湿法工艺，该工艺主要包括氨法和酸法浸提，其中酸法浸提是利用硫酸等将含锌 物料全部溶解，经净化处理后，电解生产锌锭。该方法的主要缺点是净化成本高，废酸对环 境污染严重。氨法浸提主要是利用氨和氨盐的混合液(如氨和氯化铵混合液、氨和碳酸氢铵 混合液等)对含锌物料中的锌进行选择性浸提，以锌氨络合物的形式回收物料中的锌，锌氨 络合液经净化处理后，进行蒸氨结晶法制取碱式碳酸锌或电解生产高纯锌产品(如高纯氧化 锌或锌锭等)，而碱式碳酸锌则经漂洗、干燥、煅烧得到含锌产品，该蒸氨过程中产生的大 量氨蒸气无法完全通过尾气处理装置回收，挥发出的氨气导致了工作环境的恶劣，该碱式碳 酸锌在煅烧过程中会产生大量CO₂，CO₂的任意排放会造成大气污染，这种方法的主要优点 是锌的浸出属于选择性浸出，浸提液的净化成本低；主要缺点是锌回收不彻底，剩余残渣中 含锌约2％待进一步回收，且其产生的富含铁和碳的残渣无法直接返回生产利用。

另一种是以转底炉或回转窑为主的火法回收工艺，该工艺利用物料中的单质碳作为还原 剂，在高温下，物料中的锌被还原为锌单质，随烟气进入烟气处理系统，在烟气处理系统中 重新氧化为氧化锌，回收得到次氧化锌，而物料中的铁被还原为单质铁，以金属化球团或金 属化粉的形式回收，作为炼铁原料回收利用。这种方法的优点是：脱锌率较高(通常＞90％)， 剩余金属化球团中含锌＜0.5％)，可直接返回生产循环使用。其最大的缺点是只能处理低含 锌量(锌含量＜10％)的含锌物料，而且由于火法处置工艺中，钾、钠、氯、铅等元素会伴 随锌元素共同逸出，导致次氧化锌产品品位较低，通常氧化锌含量≤60％，无法实现良好的 经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工业化回收锌生产纳米氧化锌的系统及方法，用 于解决现有氨法浸提工艺中锌的回收不彻底，残渣中的铁等有价元素无法回收利用，物料中 盐分导致系统运行不畅，转底炉生产的次氧化锌品位低、经济效益差等问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：