CN103911518B - 一种高效充分浸出废镀锌板炼钢烟尘中锌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效充分浸出废镀锌板炼钢烟尘中锌的方法，它包括以下步骤：（1）对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，得到中性浸出液和中性浸出渣；（2）对铁酸锌烟尘进行高温浓酸浸出，得到高温浓酸浸出液和高温浓酸浸出渣；（3）以高温浓酸浸出液作为浸出剂，对中性浸出渣进行常温酸性浸出；（4）以常温酸性浸出液作为浸出剂，对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，得到的中性浸出液即为成品液。本发明工艺容易施工，易于投产；工艺改进后在锌资源得到有效回收的同时，使余酸得到充分利用，并降低了浸出液中铁离子的含量，极大地节省了后续除铁处理成本。

Description

一种高效充分浸出废镀锌板炼钢烟尘中锌的方法
技术领域
本发明涉及一种高效充分浸出废镀锌板炼钢烟尘中锌的新方法，对传统湿法浸出工艺进行了改进。
背景技术
采用废镀锌板炼钢，每生产1吨钢会产生10~20kg烟尘，其中锌含量约10~25%。根据所采用的炼钢工艺及入炉原料的不同，烟尘中的锌或已氧化锌的形式存在（下称氧化锌烟尘），或以铁酸锌的形式存在（下称铁酸锌烟尘）。传统的两段浸出湿法工艺对以氧化锌为主的烟尘具有很好的浸出回收效果，但对以铁酸锌为主的烟尘浸出效率低，致使大量锌资源浪费。而采用高温高酸浸出铁酸锌烟尘，尽管浸出效率增加，但浸出液中含有较高的余酸和铁离子等杂质，极大地增加了后续的处理成本。因此，有必要提出一种新的工艺，在充分回收有价锌资源的同时，使余酸得到充分利用，并尽可能减少后续除铁处理成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效充分回收废镀锌板炼钢烟尘中锌的新方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高效充分浸出废镀锌板炼钢烟尘中锌的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，得到中性浸出液和中性浸出渣；
（2）对铁酸锌烟尘进行高温浓酸浸出，得到高温浓酸浸出液和高温浓酸浸出渣；
（3）以高温浓酸浸出液作为浸出剂，对步骤（1）中得到的中性浸出渣进行常温酸性浸出；
（4）以步骤（3）中得到的常温酸性浸出液作为浸出剂，对氧化锌烟尘再进行常温中性浸出，得到的中性浸出液即为成品液。
所述氧化锌烟尘中氧化锌的含量≥70%，所述铁酸锌烟尘中铁酸锌的含量≥50%。
如上所述的方法，优选地，步骤（1）中所述的中性浸出液返回到该常温中性浸出系统，作为氧化锌烟尘常温中性浸出的浸出剂。
如上所述的方法，优选地，步骤（1）中所述的常温中性浸出，始酸浓度为0~5g/L，浸出时间为30~90min，浸出终点pH值5.0~5.5。
如上所述的方法，优选地，步骤（1）中所述的常温中性浸出，始酸浓度为2g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值5.3。
如上所述的方法，优选地，步骤（2）中所述的高温浓酸浸出，始酸浓度为80~200g/L，浸出温度为85~95℃，浸出时间为90~120min。
如上所述的方法，优选地，步骤（2）中所述的高温浓酸浸出，始酸浓度为180g/L，浸出温度为90℃，浸出时间为120min。
如上所述的方法，优选地，步骤（3）中所述的常温酸性浸出，始酸浓度为10~30g/L，浸出时间为60~90min，浸出终点pH值2.8~3.3。
如上所述的方法，优选地，步骤（3）中所述的常温酸性浸出，始酸浓度为20g/L，浸出时间为80min，浸出终点pH值3.0。
如上所述的方法，优选地，其具体步骤如下：
a.对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，始酸浓度为0~5g/L，浸出时间为30~90min，浸出终点pH值5.0~5.5；
b.对步骤a中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到中性浸出液Ⅰ及中性浸出渣，该中性浸出液Ⅰ丢弃或返回常温中性浸出系统，中性浸出渣备用；
c.对以铁酸锌为主的烟尘进行高温浓酸浸出，始酸浓度为80~200g/L，浸出温度为85~95℃，浸出时间为90~120min；
d.对步骤c中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到高温浓酸浸出液及高温浓酸浸出渣，高温浓酸浸出液备用，高温浓酸浸出渣为尾渣，处理后排入尾渣库；
e.步骤d中得到的高温浓酸浸出液经过稀释后，作为浸出剂对步骤b中得到的中性浸出渣进行常温酸性浸出，始酸浓度为10~30g/L，浸出时间为60~90min，浸出终点pH值2.8~3.3；
f.对步骤e中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到常温酸性浸出液及常温酸性浸出渣，常温酸性浸出液备用，常温酸性浸出渣为尾渣，处理后排入尾渣库；
g.步骤f中得到的酸性浸出液作为浸出剂返回氧化锌烟尘常温中性浸出系统，控制始酸浓度为0~5g/L，浸出时间为30~90min，浸出终点pH值5.0~5.5；
h.对步骤g中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到中性浸出液Ⅱ及中性浸出渣，该中性浸出液Ⅱ为成品液，中性浸出渣备用。
如上所述的方法，优选地，
步骤a中所述的常温中性浸出，始酸浓度为2g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值5.3；
步骤c中所述的高温浓酸浸出，始酸浓度为180g/L，浸出温度为90℃，浸出时间为120min；
步骤e中所述的常温酸性浸出，始酸浓度为20g/L，浸出时间为80min，浸出终点pH值3.0；
步骤g中所述的常温中性浸出，始酸浓度为0g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值5.3。
本发明的优点是：
本发明方法利用以氧化锌为主的炼钢烟尘中的锌容易被浸出，且浸出终点pH值低的特点，采用氧化锌烟尘处理铁酸锌烟尘高温高酸浸出液中的余酸和过量铁离子。不仅提高了浸出液中锌的含量，而且使余酸得到充分利用，并降低了浸出液中铁离子的含量，极大地节省了后续除铁处理成本。
在处理废镀锌板炼钢烟尘，尤其是处理含锌形态由于工艺及原料变化而波动较大的炼钢烟尘时，采用本发明方法，可大幅调高资源利用率、减少资源浪费，同时节省后续处理费用。此外，本发明方法可在传统工艺的设备上进行改进即可实现，初期投入少，见效快。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，本发明方法的流程如下：
如工序1所示，对以氧化锌为主的烟尘进行常温中性浸出，始酸浓度为0~5g（硫酸）/L（混合物料），浸出时间为30~90min，保持浸出终点pH值约为5.3；
如工序2所示，对工序1达到浸出终点的物料进行固液分离，得到中性浸出液及中性浸出渣，此中性浸出液为中间液，可丢弃或返回中性浸出系统，中性浸出渣备用；
如工序3所示，对以铁酸锌为主的烟尘进行高温浓酸浸出，始酸浓度为80~200g/L，浸出温度为85~95℃，浸出时间为90~120min；
如工序4所示，对工序3达到浸出终点的物料进行固液分离，得到高温浓酸浸出液及高温浓酸浸出渣，高温浓酸浸出液备用，高温浓酸浸出渣为尾渣；处理后排入尾渣库；
如工序5所示，工序4得到的高温浓酸浸出液稀释后作为浸出剂，对工序2得到的中性浸出渣进行常温酸性浸出，始酸浓度为10~30g/L，浸出时间为60~90min，保持浸出终点pH值约为3.0；
如工序6所示，对工序5达到浸出终点的物料进行固液分离，得到酸性浸出液及酸性浸出渣，酸性浸出液备用，酸性浸出渣为尾渣，处理后排入尾渣库；
如工序7所示，工序6得到的酸性浸出液为浸出剂返回常温中性浸出系统，对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，控制始酸浓度为0~5g/L，浸出时间为30~90min，保持浸出终点pH值约为5.3；
如工序8所示，对工序7达到浸出终点的物料进行固液分离，得到中性浸出液及中性浸出渣，此中性浸出液为成品液，中性浸出渣备用。
以下结合具体实施实例对本发明作进一步说明。
实施例1
该工艺用于处理苏州某钢厂废镀锌板炼钢烟尘。由于入炉原料的不同，该烟尘或以氧化锌为主，含锌约10%，含铁约15%；或以铁酸锌为主，含锌约20%，含铁约22%，细度为-0.074mm87%。
采用传统常温浸出工艺，氧化锌烟尘浸出率约90%；但铁酸锌烟尘浸出率仅50%，造成资源大量浪费。采用高温浓酸浸出处理铁酸锌烟尘，浸出率可达90%，但浸出液中含有大量余酸及铁离子，不仅硫酸浪费量大，且后续除铁处理成本高，难以盈利。
采用本发明方法对该烟尘进行处理：
（1）对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，始酸浓度为2g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值约为5.3；
（2）采用压滤机对中性浸出物料进行固液分离，得到中性浸出液Ⅰ及中性浸出渣，此中性浸出液Ⅰ排入调节水池备用，可丢弃或返回中性浸出系统，中性浸出渣备用；
（3）对铁酸锌烟尘进行高温浓酸浸出，始酸浓度为180g/L，浸出温度为90℃，浸出时间为120min；
（4）采用浓密机对高温浓酸浸出物料进行固液分离，得到高温浓酸浸出液及高温浓酸浸出渣，高温浓酸浸出液备用，高温浓酸浸出渣为尾渣；排入尾渣库；
（5）将高温浓酸浸出液稀释4倍后作为浸出剂，对中性浸出渣进行常温酸性浸出，始酸浓度为20g/L，浸出时间为80min，浸出终点pH值约为3.0；
（6）采用压滤机对常温酸性浸出物料进行固液分离，得到常温酸性浸出液及常温酸性浸出渣，常温酸性浸出液备用，常温酸性浸出渣为尾渣，排入尾渣库；
（7）以常温酸性浸出液为浸出剂，对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，始酸浓度为0g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值约为5.3；
（8）采用压滤机对中性浸出物料进行固液分离，得到中性浸出液Ⅱ及中性浸出渣，此中性浸出液Ⅱ即为成品液，中性浸出渣备用。
在采用本发明工艺后，不仅硫酸得到完全充分利用，且节省了大量后续除铁处理成本，实现了扭亏为盈。

Claims (7)

1.一种高效充分浸出废镀锌板炼钢烟尘中锌的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，所述的常温中性浸出，始酸浓度为0～5g/L，浸出时间为30～90min，浸出终点pH值5.0～5.5，得到中性浸出液和中性浸出渣；
(2)对铁酸锌烟尘进行高温浓酸浸出，所述的高温浓酸浸出，始酸浓度为80～200g/L，浸出温度为85～95℃，浸出时间为90～120min，得到高温浓酸浸出液和高温浓酸浸出渣；
(3)以高温浓酸浸出液作为浸出剂，对步骤(1)中得到的中性浸出渣进行常温酸性浸出，所述的常温酸性浸出，始酸浓度为10～30g/L，浸出时间为60～90min，浸出终点pH值2.8～3.3；
(4)以步骤(3)中得到的常温酸性浸出液作为浸出剂，对氧化锌烟尘再进行常温中性浸出，所述的常温中性浸出，始酸浓度为0～5g/L，浸出时间为30～90min，浸出终点pH值5.0～5.5，得到的中性浸出液即为成品液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的中性浸出液返回到该常温中性浸出系统，作为氧化锌烟尘常温中性浸出的浸出剂。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的常温中性浸出，始酸浓度为2g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值5.3。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的高温浓酸浸出，始酸浓度为180g/L，浸出温度为90℃，浸出时间为120min。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的常温酸性浸出，始酸浓度为20g/L，浸出时间为80min，浸出终点pH值3.0。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其具体步骤如下：
a.对氧化锌烟尘进行常温中性浸出，始酸浓度为0～5g/L，浸出时间为30～90min，浸出终点pH值5.0～5.5；
b.对步骤a中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到中性浸出液Ⅰ及中性浸出渣，该中性浸出液Ⅰ丢弃或返回常温中性浸出系统，中性浸出渣备用；
c.对以铁酸锌为主的烟尘进行高温浓酸浸出，始酸浓度为80～200g/L，浸出温度为85～95℃，浸出时间为90～120min；
d.对步骤c中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到高温浓酸浸出液及高温浓酸浸出渣，高温浓酸浸出液备用，高温浓酸浸出渣为尾渣，处理后排入尾渣库；
e.步骤d中得到的高温浓酸浸出液经过稀释后，作为浸出剂对步骤b中得到的中性浸出渣进行常温酸性浸出，始酸浓度为10～30g/L，浸出时间为60～90min，浸出终点pH值2.8～3.3；
f.对步骤e中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到常温酸性浸出液及常温酸性浸出渣，常温酸性浸出液备用，常温酸性浸出渣为尾渣，处理后排入尾渣库；
g.步骤f中得到的酸性浸出液作为浸出剂返回氧化锌烟尘常温中性浸出系统，控制始酸浓度为0～5g/L，浸出时间为30～90min，浸出终点pH值5.0～5.5；
h.对步骤g中达到浸出终点的物料进行固液分离，得到中性浸出液Ⅱ及中性浸出渣，该中性浸出液Ⅱ为成品液，中性浸出渣备用。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
步骤a中所述的常温中性浸出，始酸浓度为2g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值5.3；
步骤c中所述的高温浓酸浸出，始酸浓度为180g/L，浸出温度为90℃，浸出时间为120min；
步骤e中所述的常温酸性浸出，始酸浓度为20g/L，浸出时间为80min，浸出终点pH值3.0；
步骤g中所述的常温中性浸出，始酸浓度为0g/L，浸出时间为30min，浸出终点pH值5.3。
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