CN105293564A - 一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法 - Google Patents

一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢铁厂含锌烟尘灰生产高纯氧化锌并回收铁炭返回冶炼的循环利用方法。采用氨法浸取烟尘灰里面的锌,使用次氧化锌或锌渣提高浸出液锌浓度,经过净化除杂,蒸氨结晶,干燥,煅烧制得高纯氧化锌;浸取后的烟尘灰尾渣,或采用直接烧结法,或采用小球烧结法,或采用球团法,或采用转底炉、回转窑、竖炉、循环流化床等直接还原,回收铁炭充分利用,收集的次氧化锌烟尘灰用于前端浸取提高浸出液锌浓度。本发明采用常规方法,制得氧化锌含量大于95%,锌提取率以及碱金属、氟、氯有害物质去除率均在90%以上;浸取后的烟尘灰尾渣回收工艺设备适应性广,可根据已有设备选择合适的处理工艺;效益高且环保,做到含锌烟尘灰的高效循环利用。

Description

一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法
技术领域
本发明涉及一种钢铁厂含锌烟尘灰生产高纯氧化锌并回收铁炭返回冶炼的循环利用方法。
背景技术
目前来自钢厂的烟尘灰(包括高炉灰、转炉灰、电炉灰),又称烟尘贮存灰,每生产一吨钢铁将会产生35~90kg的烟尘灰,这种烟尘灰一般含铁15~30%、含氧化硅4~5%、锌5~22%、可燃烧的固定炭(C)25~55%、氧化钙2~5%、氧化镁1~2%以及钛、钒和碱金属等。通常条件下,一般作为烧结的原料来生产烧结矿,在钢厂内部循环利用,随着循环的富集,入炉锌负荷愈来愈高,严重影响高炉的正常运行。
目前限制高炉锌负荷的方法:一是限制循环用烟尘灰用量;二是烟尘灰选矿处理;三是采用火法和湿法处理。第一种不是降低高炉锌负荷经济的、有效的方法,而且带来环境污染。第二种是把锌富集到尾泥中,但铁精、炭精、尾泥三种产品失调,仍失去较高的铁、炭资源。第三种又分为火法和湿法处理,火法有直接烧结法、球团处理法、直接还原法处理。但锌、铅及碱金属仍未得到解决。湿法又分为酸法和碱法,酸法工艺成熟,不升温锌浸取率仅80%左右,升温可达95%,但铁也高达60%,除铁困难,又浪费铁,设备腐蚀严重,也达不到环保要求。但碱法浸取率更低。现有湿法提锌存在问题总体特点是锌浸取率低,浸渣难以循环利用,无法达到环保要求,设备腐蚀严重,对原料要求敏感,工艺难以优化,生产效益低与钢厂产量不相匹配等。目前我国钢铁企业含锌粉尘配入烧结循环利用方式已经对高炉、烧结生产和钢铁厂环境带来巨大危害,对粉尘的处理上分迫切。
专利号CN201210179548.8《从高炉炼铁烟尘制取铁粉和回收有色金属的方法》采用回转窑配合还原燃料烧结含锌烟尘灰,收集烟气中的锌灰,再通过磁选选出可磁选铁。此法工艺复杂,铁、锌回收率低,且炭资源被浪费,有害物质的去除率低,得到的氧化锌品位低,不可以直接作为原料添加生产产品。类似的工艺还有CN201210120674.6《一种含锌钢铁冶炼中间渣的资源化处理方法》、专利号CN201310740908.1《一种利用钢铁厂含锌尘泥生产铁水并回收锌的方法》等。CN201110199110.1《一种从钢铁厂粉尘中提取铁粒和锌粉的方法》则采用转底炉直接还原法,不需磁选可以得到铁,有害物质去除较高,但氧化锌品味仍然很低,而且设备投资大。
最理想的方法是进行锌的选择性浸出,使锌进入溶液中,锌得到有价值的回收利用,铁炭返回冶炼使用。
氨法是制备氧化锌的一种常用方法,目前氨法(氨-碳铵联合浸出法生产氧化锌)的一般步骤包括:对含锌物料使用氨-碳铵联合浸取制得锌氨络合液,经净化、蒸氨结晶、干燥煅烧制得氧化锌产品,一般氧化锌含量95-98%。
这种传统的氨法制备氧化锌一直没有应用于烟尘灰的处理,主要原因在于:
1.因为钢厂烟尘贮存灰含锌率低(一般含Zn%=5-22),浸出液含锌浓度低,浸出剂消耗量大,成本高,企业无法承受。
2.因为杂质成分复杂,生产得到的只能是普通活性氧化锌产品且合格率低,产品价格较低经济效益差。
3.常规手段浸取时,烟尘灰的浸出率低,回收率低,铁、炭资源回收也没形成完整链条,烟尘灰的价值未得到体现。
专利号CN201210358206.2《一种利用钢厂烟尘灰生产高纯纳米氧化锌的方法》,CN201210357961.9《利用钢厂烟尘灰氨法脱碳生产高纯纳米氧化锌的方法》,CN201210357962.3《一种利用钢厂烟尘灰氨法生产高纯纳米氧化锌的方法》,CN201210358096.X《一种利用钢厂烟尘灰氨法生产高纯氧化锌的方法》,CN201210357963.8《一种利用钢厂烟尘灰生产高纯氧化锌的方法》,CN201210358030.0《一种利用钢厂烟尘灰氨法脱碳生产高纯氧化锌的方法》等一系列氨法工艺,单纯采用湿法工艺,由于含锌烟尘灰含量普遍较低,单纯湿法浸取要么溶液中锌含量较低,要么浸取工艺复杂反复,最终导致生产成本高,而且对于浸取后烟尘灰的尾渣中的铁炭单纯说明返回钢铁厂使用,并未确定实际可行的方案。
综上所述,对于烟尘灰的处理,如何在含锌量低的烟尘灰中有效浸出其中的锌,并得到高纯氧化锌,同时克服传统的方法的缺点,回收铁炭并有效利用成为本行业亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种钢铁厂含锌尘泥循环利用的方法。
本发明采用的技术方案是这样的:一种钢铁厂含锌尘泥循环利用的方法,包括以下步骤:
氨法浸取钢厂烟尘灰,浸取液净化除杂后蒸氨结晶,干燥煅烧后生产氧化锌;浸取尾渣铁、炭返回冶炼回收利用,其中:
浸取钢厂烟尘灰时,用氨水-碳酸氢铵液作为浸出剂进行浸取;其中,所述浸出剂中NH3的摩尔浓度c(NH3)=2-8mol/L,CO3 2的摩尔浓度c(CO3 2)=0.5-3.5mol/L。
作为优选:控制c(NH3):c(CO3 2-)=2~6∶1,0.001-0.1kg的表面活性剂;浸取烟尘灰后的浸出液加入次氧化锌或锌渣等高品位原料提高浸出液锌浓度,使浸出液中锌浓度高于50g/L,可以是直接加入次氧化锌或锌渣,也可以是加入浸出剂浸出次氧化锌或锌渣后的浸出液,加入方式可以是加入烟尘灰中一起进入浸出剂浸取,也可以是在浸出剂浸出烟尘灰时加入,还可以是在浸取烟尘灰后的浸出液中加入;浸取后过滤得到浸取液。
浸取液加入次氧化锌或锌渣提高溶液中锌浓度,是因为钢铁厂含锌烟尘灰里锌含量低,溶液中浓度提升需要多次浸取新烟尘灰,造成工艺流程长,经济效益不高;添加次氧化锌或锌渣提高锌浓度,能解决这个问题,既能处理低品位氧化锌,又不至于浓度太低或工艺流程太长而造成生产成本太高。故添加次氧化锌或锌渣提高锌浓度,可使本发明能处理含锌低至4个百分点的含锌烟尘灰且能有好的经济效益。
浸取后的溶液须净化除杂步骤。除杂采用两步除杂,第一步高锰酸钾或过硫酸铵氧化除铁锰,第二步采用锌粉与硫化铵或硫化钠共用除铅铜等杂质。
蒸氨结晶和干燥煅烧步骤均采用目前普通氨法制备氧化锌的工艺参数。
其中:
浸取步骤的化学反应方程式为:
ZnSiO3+nNH3+2NH4HCO3→[Zn(NH3)n]CO3+SiO2·H2O+(NH4)2CO3
共中n=1~4;
过硫酸铵或高锰酸钾作为氧化剂,除去铁、锰、砷等杂质。反应方程式:
2H3AsO3+8Fe(OH)3→(Fe2O3)4As2O3·5H2O↓+10H2O
经过前述步骤氧化、分离后的锌氨络合液再经过锌粉置换和硫化钠沉淀重金属杂质,得到锌氨络合精制液;反应方程式:
M2-+S2→MS↓M代表Cu2+、Pb2+、Cd2-、Ni2+Hg2+等离子
As3+S2→As2S3
3Fe2-+MnO1+7H2O→MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+
3Mn2+2MnO1+2H2O→5MnO2↓+4H+
Y2+Zn→Zn2-+Y其中Y代表:Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ni2+等离子
蒸氨步骤的反应方程式:
蒸氨时加入氢氧化钠提高pH值,并使酸根离子结合的铵变为游离态,回收利用,反应式:
NH4Cl+NaOH——→NaCl+NH3↑+H2O
干燥煅烧的化学反应方程式:
ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O→3ZnO+3H2O↑+CO2
作为优选:在浸取待处理的烟尘灰粉碎时,采用湿法球磨。
利用球磨湿法浸取,破坏了烟尘灰中铁酸锌等晶格结构(达到机械活化)与表面活性剂等化学活化相结合,达到较高的浸出速度和浸出率。
作为优选:在蒸氨结晶过程中,随时检测蒸氨塔内液体锌含量,当锌的质量含量在1~3.5%时,在蒸氨设备内加入氢氧化钠溶液,加入的溶液中氢氧化钠摩尔量与2倍硫酸根和氯离子摩尔量之和比为1~1.5∶1,锌质量百分含量低于0.5%时,结束蒸氨。
在蒸氨过程中,当锌氨络合液中氨浓度较低时,通过增加氢氧化纳提高液体的pH值,使结合的NH4 +转为游离NH3分子达到快速脱氨,快速结品的目的。结晶速度越快,杂质包裹晶体的机会就越小,从而提高晶体的纯度。
作为优选:干燥煅烧温度控制在300-650℃,煅烧时间为40-80分钟。
浸取后的尾渣用水洗去附着的浸出液并返回配置浸出液,水洗后的尾渣富含铁炭,而且已经去除了绝大部分的锌、碱金属、氟、氯等有害物质,铁炭可以返回作为冶炼原料使用。
作为优选:浸取后的烟尘灰尾渣可采用重力筛选分离设备(如浓密机)分离出铁含量较高的重尾渣,用于冶炼铁使用;也可以采用磁力筛选分离设备(如磁选机)分离磁选铁尾渣,用于冶炼铁使用。
作为优选:浸取后的烟尘灰尾渣或者经过重力或者磁力筛选出的尾渣,控制锌含量不大于3.5%,根据冶铁原料的特性以及高炉对原料含锌的控制要求等工艺指标,按0.2%~10%比例配入烧结原料均匀混合后,使用传统烧结工艺制程烧结矿进入高炉冶炼;也可以制成1mm~20mm的球或块,按0.5%~15%比例均匀配入烧结原料,使用传统烧结工艺制程烧结矿进入高炉冶炼。
作为优选:浸取后的烟尘灰尾渣锌含量不大于3.5%后,不计炭重量铁的百分含量达到40%,也可以采用球团法制成2mm~30mm的球团矿,进入高炉冶炼。
作为优选:浸取后的烟尘灰尾渣,也可以采用直接还原法冶炼铁,主要包括转底炉工艺、威尔兹工艺、循环流化床工艺以及竖炉工艺,主要设备采用转底炉、回转窑、循环流化床以及竖炉,收集的烟灰中的粗氧化锌返回浸取生产氧化锌。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:将氨法应用于对钢厂烟尘灰的处理,并对现有氨法进行了适应性改进,加入次氧化锌或锌渣提高锌浓度,一方面使得钢厂烟尘灰的锌快速、尽可能完全地浸出,使得钢厂烟尘灰中的锌得到充分回收利用,同时保证浸出液中锌浓度,控制生产成本在较低水平,保证经济效益;加入氢氧化钠使结合的铵根变为游离态得到回收且降低锌的残留,减少母液中锌残留以及提高氨的回收利用率;浸取后的烟尘灰尾渣去除了绝大部分的锌、碱金属、氟、氯等有害物质,铁炭可以返回作为冶炼原料使用,解决了直接回炉带来的有害元素不断富集问题,回炉后产生的烟尘灰又可作为本发明的原料使用,做到了真正的循环利用;本发明的处理方法能耗低、效率高,浸出剂循环利用,所处理的烟尘灰含锌量可低至5%甚至更低,彻底地解决了钢厂高炉烟尘的锌负荷问题,既满足了钢厂对有害成分的净化要求(碱金属、氟、氯和锌的去除率达90%以上),达到生产的良性循环,又回收了钢厂宝贵的铁、炭资源(铁、炭得到富集,铁含量由原来14-28%提高到18-36%,重力筛选分离后可达42~58,炭发热量由原来约1000-3500大卡/公斤提高到1400-4800大卡/公斤);铁、炭回收率均达到90%以上,根据钢铁厂现有设备直接返回冶炼,缩短工艺流程,减少铁炭资源的损失和浪费,设备适应性强,既节约了能源又创造了良好的经济效益,真正做到了钢铁厂含锌、铁、炭烟尘灰的循环利用。
附图说明
附图为本发明的具体工艺流程。
附图兼做摘要附图。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
原料:昆明某钢厂烟尘灰1#,其成分按质量百分比计(%)为:
Zn9.7%Fe27.14%Pb0.85%Cd0.007%C28%碱金属(k、Na)2.9%
用于制备高纯氧化锌并回收铁炭冶炼的方法:
(1)浸取:将烟尘灰1#用1.5m3氨水-碳铵液作为浸出剂进行浸取;其中,所述浸出剂中NH3的摩尔浓度c(NH3)=4.5mol/L,CO3 2-的摩尔浓度c(CO3 2-)=1.2mol/L,按每立方米浸出剂中添加0.3kg上二烷基苯磺酸钠的量在浸出剂中加十二烷基苯磺酸钠;合计浸取时间为3小时,温度为40℃;最后得到的浸取液含锌Zn=81.12g/L;烟尘灰锌的浸出率为93.68%,水洗后的终浸渣含Zn=0.73%,碱金属(k、Na)为0.13%;
(2)净化除杂:加入KMnO4用量为Fe量的1.7倍,温度80℃,搅拌1h(检测Fe、Mn合格),过滤,滤液按置换Cu、Cd、Pb所需理论锌粉的1.5倍加入锌粉,搅拌30min,温度60℃,再按沉淀Cu、Cd、Pb所需硫化钠的理论量的1.2倍加入硫化钠,搅拌时间2h,过滤,得精制液;
(3)蒸氨结晶:将所得精制液置入蒸氨器中进行蒸氨,蒸汽压进口0.5KMPa/cm2,溶液温度105℃,直至[Zn2]=1.5g/L时停止蒸氨,得到的乳浊液进行固液分离,滤饼按液固比5∶1清水洗涤,洗涤时间1h,再过滤分离,得到滤饼;
(4)干燥煅烧:滤饼105℃干燥,得到粉体,经550℃马弗炉煅烧50min,取样检测得到平均粒径74.6nm(XRD线宽法),质量百分含量为99.03%高纯氧化锌。
(5)尾渣配入烧结:将终浸渣搅拌后迅速倒掉上层较轻悬浊液,剩余渣检测全铁为43.1%,按1%的量均匀混入烧结原料中,全铁含量为54.8%,在烧结杯中实验,结果显示烧结杯矿的氧化亚铁为10.1%,符合烧结矿的技术要求(YB/T421-92)。
实施例2
原料:南方一钢厂烟尘灰2#其成分的质量百分比(%)为:
Zn6.2%Fe29.6%Pb0.87%C15.24%Si8.7%碱金属(k、Na)3.47
用于制备高纯氧化锌并回收铁炭冶炼的方法:
(1)浸取:将烟尘灰2#用1.5m3氨水-碳铵液作为浸出剂进行浸取;其中,所述浸出剂中NH3的摩尔浓度c(NH3)=7mol/L,CO3 2-的摩尔浓度c(CO3 2-)=1.5mol/L,按每立方米浸出剂中添加0.05kg的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的量加入十二烷基苯磺酸钠;在浸取时,采用球磨,并保证球磨机内浸出时间为60分钟,球磨机出口物料全部通过120目筛,合计浸取时间为3小时,温度为25℃;最后得到的浸出液含锌Zn=47.21g/L;烟尘灰锌的浸出率91.2%;加入55%的次氧化锌再次浸取,最后得到浸出液含锌Zn=104.5g/L,水洗后的终浸渣含Zn=0.71%,碱金属(k、Na)为0.33%;
(2)净化除杂:加入KMnO4用量为Fe量的2.5倍,温度60℃,搅拌1h(检测Fe、Mn合格),过滤,滤液按置换Cu、Cd、Pb所需理论锌粉的1.5倍加入锌粉,温度60℃,搅拌30min.按沉淀Cu、Cd、Pb所需硫化钠的理论量的1.1倍加入硫化钠,搅拌时间1h,过滤,得精制液;
(3)蒸氨结晶:将所得精制液置入蒸氨器中进行蒸氨,蒸汽压进口0.6KMPa/cm2,溶液温度108℃,在蒸氨结晶过程中,随时检测蒸氨塔内液体锌含量,当锌的质量含量在1%时,在蒸氨设备内加入氢氧化钠溶液,加入的溶液中氢氧化钠摩尔量与2倍硫酸根摩尔量和氯离子摩尔量之和比为1.1∶1,锌质量百分含量低于0.5%时,结束蒸氨;得到的乳浊液进行固液分离,滤饼按液固比5∶1清水洗涤,洗涤时间1h,再过滤分离,得到滤饼;
(4)干燥煅烧:滤饼105℃干燥,得到粉体,经400℃马弗炉煅烧60min,取样检测得到平均粒径103.9nm(XRD线宽法),质量百分含量为98.71%高纯氧化锌。
(5)尾渣配入烧结:将终浸渣用磁铁选出可磁选渣,选出渣检测全铁为48.1%,制作成1mm~20mm的颗粒,按5%的量均匀混入已制作成1mm~20mm的颗粒的烧结原料中,全铁含量为57.6%,在烧结杯中实验,结果显示烧结杯矿的氧化亚铁为10.9%,比较高,但仍符合烧结矿的技术要求(YB/T421-92)。
实施例3
原料:西南某钢厂烟尘灰3#,其成分按质量百分比计为:
Zn15.4%Fe32.53%Pb0.67%C25.28%Si8.67%碱金属(k、Na)2.52%
用于制备高纯氧化锌并回收铁炭冶炼的方法:
(1)浸取:将搅拌活化后的烟尘灰3#用3m3氨水-碳铵液作为浸出剂进行浸取;其中,所述浸出剂中NH3的摩尔浓度c(NH3)=5.8mol/L,CO3 2-的摩尔浓度c(CO3 2-)=1.15mol/L,按每立方米浸出剂中添加00.01kg的表面活性剂SDS的量SDS;合计浸取时间为3.5小时,温度为35℃;最后得到的浸取液含锌Zn=72.9g/L;烟尘灰的锌浸出率92.83%;水洗后终浸渣含Zn=1.6%,碱金属(k、Na)0.19%;
(2)净化除杂:加入KMnO4用量为Fe量的3.5倍,温度80℃,搅拌1h(检测Fe、Mn合格),过滤,滤液按置换Cu、Cd、Pb所需理论锌粉的2.5倍加入锌粉,搅拌30min,温度60℃,再加入按沉淀Cu、Cd、Pb所需硫化钠的理论量的1.2倍加入硫化钠,搅拌时间2h,过滤,得精制液;
(4)蒸氨结晶:将所得精制液置入蒸氨器中进行蒸氨,蒸汽压进口0.8KMPa/cm2,溶液温度108℃,在蒸氨结晶过程中,随时检测蒸氨塔内液体锌含量,当锌的质量含量在1.5%时,在蒸氨设备内加入氢氧化钠溶液,加入的溶液中氢氧化钠摩尔量与2倍硫酸根摩尔量和氯离子摩尔量之和比为1.3∶1,锌质量百分含量低于0.5%时,结束蒸氨;得到的乳浊液进行固液分离,滤饼按液同比5∶1清水洗涤,洗涤时间1h,再过滤分离,得到滤饼;
(4)干燥煅烧:滤饼105℃干燥,得到粉体,经580℃马弗炉煅烧70min,取样检测得到平均粒径94.5nm(XRD线宽法),质量百分含量为99.39%高纯氧化锌。
(5)尾渣配入球团矿:终浸渣不计炭含量全铁含量为51.1%,用冷固结法将终浸渣制成2mm~30mm的球团,按1%的量均匀混入已制作成2mm~30mm的球团矿中,全铁含量为58.6%,在烧结杯中实验,结果显示烧结杯矿的氧化亚铁为9.5%,其余指标也符合烧结矿的技术要求(YB/T421-92)。
实施例4
原料:昆明某钢厂烟尘灰4#,其成分按质量百分比计为:
Zn9.7%Fe27.14%Pb0.85%Cd0.007%C28%碱金属(k、Na)2.9%
用于制备高纯氧化锌并回收铁炭冶炼的方法:
(1)浸取:将烟尘灰4#用3m3氨水-碳铵液作为浸出剂进行浸取;其中,所述浸出剂中NH3的摩尔浓度c(NH3)=6.2mol/L,CO3 2-的摩尔浓度c(CO3 2-)=1.25mol/L,按每立方米浸出剂中添加0.2kg的表面活性剂SDS的量SDS;在浸取时,采用球磨,并保证球磨机内浸出时间为80分钟,球磨机出口物料全部通过140目筛,合计浸取时间为3.5小时,温度为36℃;最后得到的浸取液含锌Zn=63.2g/L;烟尘灰锌的锌浸出率90.79%;终浸渣含Zn=0.66%,碱金属(k、Na)为0.25%;
(2)净化除杂:加入KMnO4用量为Fe量的3.5倍,温度80℃,搅拌1h(检测Fe、Mn合格),过滤,滤液按置换Cu、Cd、Pb所需理论锌粉的2.5倍加入锌粉,搅拌30min,温度60℃,按沉淀Cu、Cd、Pb所需硫化钠的理论量的1.2倍加入硫化钠,搅拌时间2h,过滤,得精制液;
(3)蒸氨结晶:将所得精制液置入蒸氨器中进行蒸氨,蒸汽压进口0.7KMPa/cm2,溶液温度108℃,在蒸氨结晶过程中,随时检测蒸氨塔内液体锌含量,当锌的质量含量在1.2%时,在蒸氨设备内加入氢氧化钠溶液,加入的溶液中氢氧化钠摩尔量与2倍硫酸根摩尔量和氯离子摩尔量之和比为1.2∶1,锌质量百分含量低于0.5%时,结束蒸氨,得到的乳浊液进行固液分离,滤饼按液固比5∶1清水洗涤,洗涤时间1h,再过滤分离,得到滤饼;
(4)干燥煅烧:滤饼105℃干燥,得到粉体,经560℃马弗炉煅烧75min,取样检测得到平均粒径94.3nm(XRD线宽法),质量百分含量为99.43%的高纯氧化锌。
(5)尾渣直接还原煅烧:终浸渣混合炭还原剂即其他制球原料制成30mm左右的球团,干燥到含水5%以下,在1100~1300℃下用回转窑直接还原烧结法煅烧,得到55%的金属化球团。

Claims (13)

1.一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,包括以下步骤:
烟尘灰粉碎后采用湿法浸取后得到滤液和尾渣,滤液经净化除杂、蒸氨结晶和干燥煅烧制得氧化锌,尾渣返回冶炼使用,其特征在于:
a)采用湿法浸取含锌烟尘灰,浸出剂中NH3的摩尔浓度c(NH3)=2~8mol/L,CO3 2-的摩尔浓度c(CO3 2)=0.5~3.5mol/L;
b)浸取合格液按每立方米的浸取液中加入1~4kg过硫酸铵或高锰酸钾并搅拌,过滤后滤液加入1~3kg锌粉和0.5~2kg硫化铵或硫化钠继续除杂,锌粉加入10~50min后再加入硫化铵或硫化钠;
c)净化好的液体利用水蒸气蒸氨结晶并回收部分氨和碳酸根,干燥后在300~650℃下煅烧制得氧化锌,
d)步骤a产生的烟尘灰尾渣返回冶炼铁使用。
2.根据权利要求1一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:浸出剂中c(NH3)∶c(CO3 2)=2~6∶1。
3.根据权利要求1一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:每立方米浸出剂中还添加有0.001-0.1kg的表面活性剂。
4.根据权利要求1所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:粉碎烟尘灰时,采用湿法球磨。
5.根据权利要求1所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:加入次氧化锌或锌渣等原料提高浸出液锌浓度,使浸出液中锌浓度高于50g/L。
6.根据权利要求5所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:加入次氧化锌或锌渣等原料提高浸出液锌浓度,可以是直接加入次氧化锌或锌渣,也可以是加入浸出剂浸出次氧化锌或锌渣后的浸出液;加入方式可以是加入烟尘灰中一起进入浸出剂浸取,也可以是在浸出剂浸出烟尘灰时加入,还可以是在浸取烟尘灰后的浸出液中加入。
7.根据权利要求1所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于在蒸氨结晶过程中,随时检测蒸氨塔内液体锌、硫酸根、氯离子含量,当锌的质量含量在1~3.5%时,在蒸氨设备内加入氢氧化钠溶液,加入的溶液中氢氧化钠摩尔量与2倍硫酸根摩尔量和氯离子摩尔量之和比为1~1.5∶1,锌质量百分含量低于0.5%时,结束蒸氨。
8.根据权利要求1所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:浸取后的烟尘灰尾渣可采用重力筛选分离设备分离出铁含量较高的重尾渣,用于冶炼铁使用。
9.根据权利要求1或8所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:浸取后的烟尘灰尾渣可采用磁力筛选分离设备分离磁选铁尾渣,用于冶炼铁使用。
10.根据权利要求1、8、9任一权利要求所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:浸取后的烟尘灰尾渣锌含量不大于3.5%后,按0.2%~10%比例配入烧结原料均匀混合后,使用传统烧结工艺制程烧结矿进入高炉冶炼。
11.根据权利要求1、8、9任一权利要求所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:浸取后的烟尘灰尾渣含量不大于3.5%后,也可以制成1mm~20mm的球或块,按0.5%~15%比例均匀配入烧结原料,使用传统烧结工艺制程烧结矿进入高炉冶炼。
12.根据权利要求1、8、9任一权利要求所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:浸取后的烟尘灰尾渣锌含量不大于3.5%后,不计炭重量铁的百分含量达到40%,也可以采用球团法制成2mm~30mm的球团矿,进入高炉冶炼。
13.根据权利要求1、8、9任一权利要求所述一种钢铁厂含锌烟尘灰循环利用的方法,其特征在于:浸取后的烟尘灰尾渣,也可以采用直接还原法回收利用,主要包括转底炉工艺、威尔兹工艺、循环流化床工艺以及竖炉工艺,主要设备采用转底炉、回转窑、循环流化床以及竖炉,收集的烟灰中的粗氧化锌返回浸取生产氧化锌。
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