[发明专利]一种含铁锌泥回收铁锌的工艺方法

说明书

一种含铁锌泥回收铁锌的工艺方法，按以下步骤进行：在600～800℃氧化环境下焙烧含铁锌泥，Zn(OH)subgt;2/subgt;分解为ZnO，Fe(OH)subgt;3/subgt;分解为Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，获得氧化焙烧产品在500～700℃条件下进行还原焙烧1，获得还原焙烧产品，将还原焙烧产品磨矿至‑0.025mm含量65％～85％，磨矿产品在磁强强度79.62～131.34kA/m条件下进行弱磁粗选、精选，获得最终精矿，精矿铁品位大于55％；尾矿以焦炭作还原剂在1100～1200℃条件下进行还原焙烧2，蒸馏获得单质锌，锌回收率大于90％，焙烧渣锌含量小于0.5％，焙烧渣作为废渣处理。本发明方法用于处理电镀锌废水化学沉淀所获得的含铁锌泥，采用选冶联合方法回收铁、锌，降低含铁锌泥重金属的含量，回收有价金属，解决环境污染问题，提供了固废资源锌回收方法。

技术领域

本发明涉及选冶技术领域，具体是一种含铁锌泥回收铁锌的工艺方法。

背景技术

未经处理的含锌工业废水对人的身体健康和工农业活动具有严重危害，这种危害具有持久性、毒性高和污染严重等特性，锌一旦进入食物链，将聚集在生物体中，动物体聚集过量锌，将对人体的免疫、造血、神经以及生殖系统造成尾号，植物中锌含量过高，将抑制植物生长，诱导植物发生病变。因此，处理含锌工业废水对动植物健康具有重要意义。

含铁锌泥是由电镀锌废水与熟石灰化学沉淀所得，电镀锌废水含Fe³⁺、Zn²⁺等金属离子，在碱性环境下，Fe³⁺、Zn²⁺发生化学反应形成Fe(OH)₃、Zn(OH)₂沉淀，Zn品位5％～15％，TFe品位15％～25％，是锌二次利用资源。

电镀含铁锌泥主要为锌、铁、钙等金属的氢氧化物沉淀，金属氢氧化物在高温条加下发生分解反应，生成对应的金属氧化物，锌、铁在高温条件下发生的化学分解反应如下：

Zn(OH)₂＝O₂(g)+ZnO

2Fe(OH)₃＝O₂(g)+3Fe₂O₃

高温分解获得的铁金属氧化物在氢气或一氧化碳气氛环境下发生还原反应，生成强磁性Fe₃O₄，锌金属氧化物在氢气或一氧化碳气氛下难以被还原为金属单质锌，这一点从氧化锌与氢气或一氧化碳化学反应的吉布斯自由能可看出，在温度0-1300℃条件下，吉布斯自由能大于零。铁氧化物发生的还原反应如下：

3Fe₂O₃+H₂＝2Fe₃O₄+H₂O

3Fe₂O₃+CO＝2Fe₃O₄+CO₂

锌金属氧化物在温度1100～1200℃、焦炭作还原剂条件下发生还原反应，锌金属氧化物以锌蒸汽形式从含锌尾矿中分离，实现含铁锌泥资源化利用。锌金属氧化物与炭反应化学吉布斯自由能可知，当温度大于1050℃条件下，吉布斯自由能小于零，化学反应可自发进行，氧化锌在焦炭做还原剂环境下发生的化学反应如下：

2ZnO+C＝2Zn(g)+CO₂(g)

ZnO+C＝Zn(g)+CO(g)

锌、铁化合物在0～1500℃条件下发生的化学反应如图1所示。

现有技术中沉淀法处理电镀锌废水可达到废水排放要求，但沉淀铁、锌重金属含量高，堆存依然会带来环境污染。

发明内容