CN1074052C - 一种液态锌的除铁方法 - Google Patents

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Abstract

一种液态锌的加铝除铁工艺方法，由于加铝时采用了较低的铝铁比，即0.2-1.3∶1，通过控制合适的熔析温度，生成一种漂浮于液态锌表面的含铁金属化合物，经自动漂浮、挤压、富集，此含铁金属化合物形成一定厚度的泥砂状或湿砂状除铁渣，将渣铲出即达到除铁目的。本发明与现有技术相比，具有工艺设备简单，无污染，渣含铁高且易处理，有价金属损失少，劳动强度小，经济、社会效益显著等特点。

Description

一种液态锌的除铁方法
本发明涉及有色重金属火法冶炼中锌的熔析精炼，特别适用于液态锌的加铝除铁工艺方法。
众所周知现有的液态锌加铝除铁工艺方法有如下二种：
1、波兰的加铝除铁工艺流程
该工艺的操作方法是向反应炉的含铁高的锌液中均匀加入金属铝，加入铝的重量与高铁液态锌中含铁重量的比值，即铝铁比为1.5∶1，在反应炉内熔析温度为460℃-500℃的条件下，生成铝铁金属化合物，主要成分为FeAl3，由于铝铁金属化合物的比重较锌小，所以其生成后以液态的形式漂浮在反应炉内锌液的上部，并与锌液融合形成高铁铝液锌，含铁重量百分比小于4％，将此高铁铝液锌引出反应炉，进行二次蒸馏，回收锌蒸气，余下的铁铝渣待以后处理。反应炉下部的液锌即是所要得到的低铁液锌，放出后即成B号锌。此方法有大量的高铁铝液锌需要二次蒸馏，使除铁工艺变得复杂，成本也高。
2、鼓风造渣除铁工艺流程：
此工艺方法是目前国内外普遍采用的，操作步骤是将铝均匀加入反应炉内含铁高的液态锌中，铝铁比为1.5-2.0∶1，在炉内熔析温度为480℃-500℃的条件下，生成铝铁金属化合物，主要成份为FeAl3或FeAl3·nAl，此铝铁金属化合物漂浮于反应炉内液锌的上部，并与液锌融合成高铁铝液锌，经过一段时间后，变成糊状除铁产物，此时进行鼓风或搅拌，使糊状的高铁铝液锌氧化成渣，氧化渣中铁的重量百分含量为5-7％，此渣漂浮在液锌表面，扒出此渣即可获得所需要的低铁液锌。采用此工艺需增设鼓风或搅拌设备，以及收尘设备；同时在扒渣前需加大量的氯化铵，以使渣锌分离，这样就产生大量烟气，烟气中含有有害成份，其中氯化锌气体能造成收尘设备失效，从而导致环境污染；生成的氧化态的高铁铝锌处理困难，费用较高。
本发明的目的在于克服上述工艺加铝中存在的铝铁比高、高铁铝液锌产量大除铁渣含铁低、有价金属损失多、劳动量大费用高、工艺设备复杂、污染环境等缺点、从而提供一种铝铁比低、除铁渣含铁高、有价金属损失少、设备简单、劳动强度小、除铁成本低、无环境污染的工艺方法。
本发明是通过如下技术方案实现的。一种液态锌的除铁方法，其工艺流程是向反应炉内含铁高的液态锌中均匀加铝，在一定的熔析温度下，生成除铁产物的主要成分中含有金属化合物FeAl，或FeAl3·nAl，再经鼓风或搅拌，使产生的除铁产物氧化造渣，并漂浮于液态锌表面，最后扒出此氧化渣，即可达到除铁目的。本发明的特征在于按铝铁重量比为0.2-1.3∶1向高铁液锌中均匀加入铝，在500℃-580℃的熔析温度下生成除铁产物，主成份为金属化合物FeAl、Fe2Al4·Zn、Fe2Al5·Zn，此金属化合物经自动漂浮、挤压、富集并形成泥砂状或湿砂状的含铁为14-24％的除铁渣层后，将渣铲出。
为达到较佳的除铁效果，在生成除铁产物后，7-10天内可提高一次反应炉内液锌的温度，温度控制在600℃-750℃之间，时间为8-16小时；富集时间可控制在25-45天之内，除铁渣渣层厚度控制在15cm以上，最好在15-30cm以内；除铁渣的铲出温度控制在600℃-700℃的范围内。
本发明与现有技术相比的积极效果可用下表说明：
            本发明与现有技术对比表
    序号       1       2        3
    工艺方法 波兰的加铝除铁法 加铝鼓风造渣除铁法 本发明-加铝漂浮富集除铁法
    铝铁重量比     1.5∶1     1.5∶1     0.2-1.3∶1
出炉前除铁产物含铁％     ＜4     5-7     14-24
出炉前除铁产物状态     液态 氧化或半氧化     泥砂状或湿砂状
除铁产物出炉难易     较难     较易     最易
除铁产物处理难易     较难     最难     较易
    工艺污染程度     无     烟尘污染     无
    除铁设备     最多     较多     较少
    除铁劳动量     较大     较大     较小
除铁费用(万元/吨铁)     ＞4     3.58     1.31
对液锌含铁的适应范围     较窄     较窄     较宽
除铁产物主要成分     FeAl3  FeAl3,FeAl3·nAl FeAl、Fe2Al4Zn、Fe2Al5Zn
    有价金属损失     较少     较多     较少
        其它
图1为本发明的工艺流程图，其简要说明可参见给出的实施例。
实施例1：按铝铁重量比为0.7-1.3∶1计算出用铝量，将铝均匀加入反应炉内高铁液锌中，反应炉内熔析温度控制在500℃-540℃以内，自动漂浮、挤压、富集时间为15-60天，当除铁渣渣层厚度达到20cm以上时，在580℃-650℃的出渣温度下，将渣铲出，并立即切成所需块状，备以后处理，即可获得渣含铁重量百分比16-20％的除铁渣。
实施例2：
按铝铁重量比为0.2-0.7∶1计算出用铝量，将铝均匀加入反应炉内的高铁液锌中。炉内熔析温度控制在520℃-580℃，自动漂浮、挤压、富集时间为15-60天，并每隔7-10天提高反应炉内温度一次，温温度控制在650℃-750℃之内，持续时间为8-16小时，当渣层厚度达到15cm以上时，在600℃-700℃的出渣温度下，将渣铲出，并切成到需块状，冷却后可获得渣含铁重量百分比为20-24％的除铁渣。

Claims (4)

1、一种液态锌的除铁方法，其工艺流程是向反应炉内含铁高的液态锌中均匀加铝，在一定温度下生成除铁产物，再经鼓风或搅拌，使生成的除铁产物氧化造渣，并飘浮于液态锌表面，最后扒出氧化渣即达到除铁目的，本发明的特征在于按铝铁重量比为0.2-1.3∶1向高铁液锌中均匀加入铝，并在500℃-580℃的熔析温度下生成除铁产物，主成份为金属化合物FeAl、Fe2Al4·Zn、Fe2Al5·Zn，此金属化合物经自动飘浮、挤压、富集，当形成泥砂状或湿砂状的含铁为14-24％的除铁渣层后，将渣铲出。
2、根据权利要求1所述的一种液态锌的除铁方法，其特征在于生成除铁产物后，7-10天提高一次液态锌的温度，温度控制在600℃-750℃之间，时间为8-16小时。
3、根据权利要求1或2所述的一种液态锌的除铁方法，其特征在于富集时间控制在25-45天范围内，除铁渣渣层厚度控制在15cm以上，最好在15-30cm以内。
4、根据权利要求1或2或3所述的一种液态锌的除铁方法，其特征在于除铁渣的铲出温度控制在600℃-700℃的范围内。
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