CN111647704B - 一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，通过在HIsmelt熔融还原炉炼铁过程中添加含锌粉尘，并收集逸出炉气中的粉尘进行循环喷吹，从而有效提高熔融还原炉内气氛中的锌含量，使收集到的富锌粉尘具有较高的锌含量；并通过对富锌粉尘进行湿法处理，得到纯度较高的氧化锌产品，实现对锌的有效富集与回收。通过上述方式，本发明能够使炉内气氛中的锌含量达到10％以上，以便进行回收提纯，提高锌回收率和产品纯度；并通过将火法与湿法联用，既利用湿法对火法得到的富锌粉尘进一步提纯，又利用火法对含锌粉尘中难以被酸浸出的铁酸锌进行处理，使湿法处理过程便捷高效，并制得高纯度的氧化锌产品，以满足实际应用的需求。

Description

一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法

技术领域

本发明涉及锌回收技术领域，特别是涉及一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法。

背景技术

HIsmelt是一种直接熔融还原的炼铁工艺，该工艺以熔融还原炉为核心，通过将铁矿粉和非焦煤直接喷吹到熔融还原炉内的液态铁水熔池，能够生成高质量的铁。相对传统的高炉炼铁工艺，HIsmelt熔融还原炼铁工艺对原料的要求很低，并省去了烧结及焦化两个环节，在同样产能下节省了大量的投资及运行成本，且这种工艺在生产过程中产生的大量蒸汽及富余煤气均可以用于发电，使其生产系统的能源利用效率很高，应用前景广阔。

然而，在使用HIsmelt熔融还原炉进行炼铁的过程中，仍不可避免地像传统高炉炼铁工艺一样产生大量粉尘，这类粉尘中不仅含有铁、碳等能重新用于炼铁的物质，还含有锌、铅等有价金属，如果不能得到有效处理，粉尘的堆积不仅会占用土地、污染环境，还会造成资源的浪费。并且，在该粉尘含有的各类资源中，锌作为国民经济建设不可或缺的重要有色金属，具有较大的回收价值，如何使HIsmelt熔融还原炉炼铁过程中产生的含锌粉尘得到高效的回收是当前研究的重点。

目前，对锌的回收方法主要包括湿法和火法。其中，湿法处理虽然较为灵活、成本低，但是对粉尘中锌的品位要求较高，且得到的浸渣难以作为钢厂原料循环使用；与湿法处理相比，火法处理流程短、生产效率较高，且工艺稳定、产能较大，但火法处理需要的温度较高、能量消耗大，且同样难以处理锌品位较低的粉尘。因此，如何选择合适的方法使对含锌较低的粉尘进行有效处理是当前研究的关键。

公开号为CN107779534A的专利提供了一种竖炉法处理钢铁厂含锌、铁尘泥工艺方法，该专利采用火法处理含锌尘泥，通过将尘泥压块处理后直接作为竖炉原料入炉冶炼铁水，经布料、鼓风、喷吹煤粉、熔炼、出炉和排气后，得到富锌烟尘。但由于尘泥中锌含量较低，经该专利中的竖炉处理后排出的含尘烟气中锌含量很低，导致得到的富锌烟尘中含有较多杂质，锌含量较低，制约了其在制锌工业中的应用。

有鉴于此，当前仍有必要提供一种能够有效对锌进行富集，以提高产物中锌含量的基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，通过在HIsmelt熔融还原炉炼铁过程中添加含锌粉尘，并收集逸出炉气中的粉尘进行循环喷吹，从而有效提高熔融还原炉内气氛中的锌含量，使收集到的富锌粉尘具有较高的锌含量；并通过对富锌粉尘进行湿法处理，得到纯度较高的氧化锌产品，实现对锌的有效富集与回收。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，包括如下步骤：

S1、将待处理的含锌粉尘与铁矿粉按预设质量比混合，经预热和预还原后，得到混合物料；

S2、将步骤S1得到的所述混合物料与预定量的煤粉、熔剂通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中进行冶炼，并将富氧热风通过热风喷枪从炉顶喷入，使所述混合物料在熔融还原炉中充分反应，生成的单质锌以气态形式随炉气排出；

S3、收集排出的炉气，并对所述炉气中的锌含量进行检测；所述炉气经氧化、冷却处理后，得到富锌粉尘，由除尘器进行收集；

S4、将步骤S3中所述除尘器收集到的富锌粉尘通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中，使所述富锌粉尘中的锌被还原为单质，并以气态形式随炉气排出；

S5、重复步骤S3～S4，进行循环喷吹；至检测到炉气中锌含量大于10wt％时，停止循环喷吹，收集除尘器中的富锌粉尘；

S6、将步骤S5得到的富锌粉尘置于酸液中进行酸浸，经充分搅拌反应后，过滤得到浸出液，所述浸出液经沉锌、煅烧处理后，得到氧化锌产品。

进一步地，在步骤S1中，所述含锌粉尘与铁矿粉的预设质量比为1:(20～50)。

进一步地，在步骤S2中，所述混合物料与所述煤粉、熔剂的质量比为100:(30～60):(2～6)。

进一步地，在步骤S2中，所述HIsmelt熔融还原炉中的冶炼温度为1300～1500℃，所述富氧热风的温度为1000～1200℃，热风中的氧含量为30～40％。

进一步地，在步骤S6中，所述酸浸处理时使用的酸液为浓度为0.5～1.5mol/L的稀硫酸，所述酸液与所述富锌粉尘的液固比为(3～5):1；所述酸浸过程在常温常压下进行，所述酸浸的时间为1～3h。

进一步地，在步骤S6中，所述煅烧处理的煅烧温度为500～700℃。

进一步地，在步骤S6中，所述沉锌处理过程使用的沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢铵、氢氧化钠中的一种。

进一步地，在步骤S2中，所述煤粉为非焦煤粉，是褐煤、烟煤或无烟煤中的一种或多种混合；所述熔剂为生石灰、石灰石、硅石中的一种或多种混合。

进一步地，在步骤S1中，所述预热和预还原在流化床或回转窑中进行。

进一步地，在步骤S3中，所述除尘器为旋风除尘器或布袋除尘器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在HIsmelt熔融还原炉炼铁过程中添加含锌粉尘，并收集逸出炉气中的粉尘进行循环喷吹，能够有效提高熔融还原炉内气氛中的锌含量，从而使最终收集到的富锌粉尘具有较高的锌含量；同时，本发明通过对富锌粉尘进行湿法处理，能够进一步提高粉尘中的锌含量，从而得到纯度较高的氧化锌产品，实现对锌的有效富集与回收，具有较高的应用价值。

2、本发明使用HIsmelt熔融还原炉同时进行炼铁和锌回收，不仅能够使含锌粉尘中的铁被重新用于炼铁，实现资源的循环利用；还能够利用炼铁过程中炉内的高温，使铁矿粉和含锌粉尘中的锌被煤粉还原成锌单质后在高温下以气态形式随炉气逸出，从而对锌进行有效收集，提高锌的回收率。此外，在炼铁过程中额外加入含锌粉尘，不仅能够对废弃物进行回收利用，还能够提高HIsmelt熔融还原炉内气氛中的锌含量，便于对其进行高效回收。

3、本发明通过对HIsmelt熔融还原炉排出的炉气中的粉尘进行循环喷吹，能够进一步提高HIsmelt熔融还原炉内气氛中的锌含量，实现对锌的有效富集，从而克服现有技术中难以对含锌量低的粉尘进行处理的问题；当炉内气氛中的锌含量达到10％时，收集到的富锌粉尘与一般的含锌粉尘相比，更易于进行纯化处理，便于得到高质量的含锌产品。

4、本发明将火法与湿法联用，不仅能够利用湿法对火法得到的富锌粉尘进行进一步处理，提高粉尘中锌的纯度；还能够利用火法对含锌粉尘中难以被酸浸出的铁酸锌进行处理，使得到的富锌粉尘中的锌主要以易于被酸浸出的氧化锌的形式存在，从而使后续湿法处理过程更加便捷高效，酸浸过程无需在高温高压下进行，仅在常温常压下即可充分浸出，使制得的氧化锌产品具有较高的纯度，以满足实际应用的需求。

附图说明

图1是本发明一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其回收流程如图1所示，包括如下步骤：

S1、将待处理的含锌粉尘与铁矿粉按预设质量比混合，经预热和预还原后，得到混合物料；

S2、将步骤S1得到的所述混合物料与预定量的煤粉、熔剂通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中进行冶炼，并将富氧热风通过热风喷枪从炉顶喷入，使所述混合物料在熔融还原炉中充分反应，生成的单质锌以气态形式随炉气排出；

S3、收集排出的炉气，并对所述炉气中的锌含量进行检测；所述炉气经氧化、冷却处理后，得到富锌粉尘，由除尘器进行收集；

S4、将步骤S3中所述除尘器收集到的富锌粉尘通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中，使所述富锌粉尘中的锌被还原为单质，并以气态形式随炉气排出；

S5、重复步骤S3～S4，进行循环喷吹；至检测到炉气中锌含量大于10wt％时，停止循环喷吹，收集除尘器中的富锌粉尘；

S6、将步骤S5得到的富锌粉尘置于酸液中进行酸浸，经充分搅拌反应后，过滤得到浸出液，所述浸出液经沉锌、煅烧处理后，得到氧化锌产品。

在步骤S1中，所述含锌粉尘与铁矿粉的预设质量比为1:(20～50)。

在步骤S2中，所述混合物料与所述煤粉、熔剂的质量比为100:(30～60):(2～6)。

在步骤S2中，所述HIsmelt熔融还原炉中的冶炼温度为1300～1500℃，所述富氧热风的温度为1000～1200℃，热风中的氧含量为30～40％。

在步骤S6中，所述酸浸处理时使用的酸液为浓度为0.5～1.5mol/L的稀硫酸，所述酸液与所述富锌粉尘的液固比为(3～5):1；所述酸浸过程在常温常压下进行，所述酸浸的时间为1～3h。

在步骤S6中，所述煅烧处理的煅烧温度为500～700℃。

在步骤S6中，所述沉锌处理过程使用的沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢铵、氢氧化钠中的一种。

在步骤S2中，所述煤粉为非焦煤粉，是褐煤、烟煤或无烟煤中的一种或多种混合；所述熔剂为生石灰、石灰石、硅石中的一种或多种混合。

在步骤S1中，所述预热和预还原在流化床或回转窑中进行。

在步骤S3中，所述除尘器为旋风除尘器或布袋除尘器。

下面结合实施例及附图对本发明提供的基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法进行说明。

实施例1

本实施例提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，包括如下步骤：

S1、将待处理的含锌粉尘与铁矿粉按质量比1:30混合后，通过回转窑在750℃进行预热和预还原，得到混合物料；

本实施例中使用含锌粉尘和铁矿粉的主要成分分别如表1和表2所示：

表1含锌粉尘的成分表

成分	TFe	C	CaO	SiO<sub>2</sub>	MgO	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	Zn	Pb
											含量(％)	43.17	29.13	4.46	4.35	2.62	1.53	0.98	0.76	6.32	1.32

表2铁矿粉的主要成分表

成分	TFe	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	TiO<sub>2</sub>	S	Zn
											含量(％)	57.52	5.68	1.91	1.12	1.53	0.23	0.09	0.16	0.28	0.08

S2、将步骤S1得到的所述混合物料与煤粉、硅石分别通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中进行冶炼，使所述混合物料与煤粉、硅石的质量比为100:50:4；将温度为1100℃、氧含量为35％的富氧热风通过热风喷枪从炉顶喷入，使所述混合物料在熔融还原炉中充分反应；

所述混合物料中的锌主要以氧化锌和铁酸锌的形式存在，氧化锌和铁酸锌(ZnFe₂O₄)在熔融还原炉中发生还原反应生成单质锌，其反应方程式如下所示：

ZnO+C→Zn+CO

ZnO+CO→Zn+CO₂

CO₂+C→2CO

ZnFe₂O₄+2CO→Zn+2FeO+2CO₂

FeO+CO→Fe+CO₂

在HIsmelt熔融还原炉内，反应生成的大量气体使熔池剧烈沸腾，保证混合物料充分反应；同时，由熔池逸出的CO在炉顶喷入的富氧热风的作用下发生二次燃烧，从而释放热量，进一步提高炉内温度，使反应生成的铁直接在炉内冶炼成铁水，同时使反应生成的单质锌在炉内高温下以气态形式存在，并随炉气排出；所述炉气中除单质锌外，还包括反应产生的CO、CO₂以及其他粉尘。

S3、通过炉气出口处的烟道对排出的炉气进行收集，并对所述炉气进行取样检测，所述炉气经氧化、冷却处理后，由旋风除尘器对得到的富锌粉尘进行收集；

S4、将步骤S3中所述除尘器收集到的富锌粉尘通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中，使所述富锌粉尘中的锌被还原为单质，并以气态形式随炉气排出；

S5、重复步骤S3～S4，进行循环喷吹；当循环四次后，检测到炉气中锌含量大于10wt％，停止循环喷吹，收集除尘器中的富锌粉尘；

S6、将步骤S5得到的富锌粉尘置于浓度为1mol/L的稀硫酸中进行酸浸，所述稀硫酸与所述富锌粉尘的液固比为4:1，在常温常压下充分搅拌反应2h后，过滤得到浸出液；

在酸浸过程中，所述富锌粉尘中的氧化锌、氧化铅发生如下反应：

ZnO+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂O

PbO+H₂SO₄→PbSO₄↓+H₂O

酸浸过程中生成的硫酸锌为可溶性硫酸盐，能进入浸出液中，而硫酸铅及其他不与硫酸反应的杂质则留在浸渣中，通过过滤分离；

向所述浸出液中加入碳酸氢铵作为沉淀剂，使浸出液中的锌以碳酸锌的形成沉淀析出，反应方程式如下所示：

ZnSO₄+2NH₄HCO₃→ZnCO₃↓+(NH₄)₂SO₄+H₂O+CO₂↑

对沉锌后的所述浸出液进行过滤，将沉淀物在600℃下煅烧1h，使碳酸锌分解，其反应方程式如下：

ZnCO₃→ZnO+CO₂↑

对得到的煅烧产物进行收集，即为氧化锌产品。

对本实施例得到的氧化锌产品的成分进行检测，并以此对锌回收过程中的锌回收率及得到的氧化锌产品的纯度进行计算，结果如表3所示：

表3实施例1中的锌回收率及得到的氧化锌产品的纯度

实施例	锌回收率(％)	氧化锌产品纯度(％)
			实施例1	98.3	99.4

由表3可以看出，本实施例能够对锌进行有效富集与回收，使回收锌的过程达到较高的回收率，并得到高纯度的氧化锌产品，以满足实际应用的需求。

实施例2～7

实施例2～7分别提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，与实施例1相比，不同之处在于改变了步骤S1中含锌粉尘与铁矿粉的质量比或步骤S2中混合物料与煤粉、熔剂的质量比，其余步骤不变。各实施例对应的具体质量比及其回收过程的锌回收率与所得氧化锌产品的纯度如表4所示。

表4实施例2～7中步骤S1、S2的相关参数及其所得锌回收率和氧化锌纯度

由表4可以看出，调整含锌粉尘、铁矿粉、煤粉、熔剂的含量能够影响锌回收过程的锌回收率和最终得到的氧化锌产品的纯度。

对比实施例1～3可以看出，随着混合物料中含锌粉尘含量的增加，锌回收率和得到的氧化锌产品的纯度均逐渐增加，表明含锌粉尘的加入提高了炉内的锌含量，有利于对锌的收集提纯；但含锌粉尘含量过高时，由于含锌粉尘中的其他杂质大量引入，会对炼铁过程得到的铁水质量造成影响。因此，在保证炼铁质量的情况下，本发明优选含锌粉尘与铁矿粉的质量比为1:(20～50)。

对比实施例1和实施例4～7可以看出，随着煤粉和熔剂含量的增加，锌回收率和得到的氧化锌产品的纯度均逐渐增加，但增幅逐渐变缓，表明煤粉和熔剂的加入有利于促进炉内还原反应的进行，并提高炉内温度，使混合物料中的锌被充分还原为单质并以气态形式排出；当混合物料中的锌能够被充分还原时，继续增加煤粉或熔剂的含量对锌回收率和氧化锌产品纯度的提高改善不大，反而增加了原料成本。因此，综合原料成本与回收效果，本发明优选混合物料与煤粉、熔剂的质量比为100:(30～60):(2～6)。

实施例8～13

实施例8～13分别提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，与实施例1相比，不同之处在于改变了步骤S2中熔融还原炉的冶炼温度和富氧热风的温度和氧含量，其余步骤不变。各实施例对应的具体参数及其回收过程的锌回收率与所得氧化锌产品的纯度如表5所示。

表5实施例8～13中步骤S2的相关参数及其所得锌回收率和氧化锌纯度

由表5可以看出，调整熔融还原炉的冶炼温度及富氧热风的温度和氧含量能够影响锌回收过程的锌回收率和最终得到的氧化锌产品的纯度。

与实施例1相比，随着冶炼温度、富氧热风温度或氧含量的升高，锌回收率逐渐增加，得到的氧化锌产品的纯度则先增加后降低，表明炉内温度的升高有利于使炉内的锌以气态形式随炉气排出，从而使炉内的锌被充分收集，提高锌的回收率；但过高的温度也会使炉内的其他杂质以气态或粉尘的形式逸出，从而使氧化锌产品的纯度下降。因此，为使锌回收率和氧化锌的纯度综合较高，本发明优选HIsmelt熔融还原炉中的冶炼温度为1300～1500℃，富氧热风的温度为1000～1200℃，热风中的氧含量为30～40％。

实施例14～19

实施例14～19分别提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，与实施例1相比，不同之处在于改变了步骤S6中稀硫酸的浓度、酸浸的液固比及酸浸时间，其余步骤不变。各实施例对应的具体参数及其回收过程的锌回收率与所得氧化锌产品的纯度如表6所示。

表6实施例14～19中步骤S6的相关参数及其所得锌回收率和氧化锌纯度

由表6可以看出，调整酸浸过程的相关参数能够影响锌回收过程的锌回收率和最终得到的氧化锌产品的纯度。

与实施例1相比，随着稀硫酸浓度、液固比值或酸浸时间的增加，锌回收率逐渐增加，得到的氧化锌产品的纯度则先增加后降低，表明提高稀硫酸的浓度、增加稀硫酸的使用量或延长酸浸的时间有利于增强酸浸程度，使富锌粉尘中的锌被充分浸出，有效提高锌的浸出率，从而提高最终的锌回收率；但是酸浸程度的增强也会使富锌粉尘中的杂质被浸出，从而使最终得到的氧化锌产品的纯度下降。因此，为使锌回收率和氧化锌的纯度综合较高，本发明优选酸液的浓度为0.5～1.5mol/L、酸液与富锌粉尘的液固比为(3～5):1、酸浸的时间为1～3h。

对比例1

本对比例提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，与实施例1相比，不同之处在于未进行步骤S6，仅通过步骤S1～S5得到富锌粉尘作为氧化锌产品，其步骤S1～S5均与实施例1相同，在此不再赘述。

对本对比例得到的氧化锌产品的成分进行检测，并以此计算得其锌回收率为98.5％，其得到的氧化锌产品的纯度为82.3％。与实施例1相比可以看出，在火法处理后不再进行酸浸，虽然能够避免酸浸过程造成的少量锌损失，使锌回收率略微提高，但由于其得到的氧化锌产品中仍含有较多氧化铅等杂质未去除，导致氧化锌纯度明显下降。由此可以看出，在火法处理后使用湿法作进一步处理，能够有效提高氧化锌的纯度。

对比例2

本对比例提供了一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，与实施例1相比，不同之处在于未进行步骤S4～S5，即未对收集到的富锌粉尘进行循环喷吹，在得到富锌粉尘后直接进行酸浸，得到氧化锌产品，其余步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

对本对比例得到的氧化锌产品的成分进行检测，并以此计算得其锌回收率为96.7％，其得到的氧化锌产品的纯度为91.6％。与实施例1相比可以看出，不进行循环喷吹时的锌回收率和纯度均较低。表明通过循环喷吹的方式提高炉内的锌含量，能够实现锌的有效富集，从而解决现有技术难以有效处理低锌粉尘的问题，获得较高的回收率和氧化锌纯度。

对比例3

本对比例提供了一种锌的回收方法，与实施例1相比，不同之处在于未进行步骤S1～S5，仅采用步骤S6对含锌粉尘浸出处理，得到氧化锌产品，其步骤S6与实施例1相同，在此不再赘述。

对本对比例得到的氧化锌产品的成分进行检测，并以此计算得其锌回收率为74.6％，其得到的氧化锌产品的纯度为69.4％。与实施例1相比可以看出，仅通过酸浸进行锌回收，其锌回收率和得到的氧化锌纯度均明显降低。主要是因为含锌粉尘中含有难以被酸浸出的铁酸锌，使得这部分锌未能进入浸出液被回收，导致锌回收率低；此外，由于含锌粉尘中的部分铁也能够被酸浸出，使得到的氧化锌中还含有大量铁，导致氧化锌纯度低。由此可以看出，火法处理不仅能够使含锌粉尘中的铁被冶炼为铁水，避免其随炉气逸出，提高氧化锌的纯度；还能够对铁酸锌进行处理，使得到的富锌粉尘中的锌主要以易于被酸浸出的氧化锌的形式存在，从而提高锌的回收率。

需要说明的是，本领域技术人员应当理解，本发明步骤S1中的预热和预还原过程可以在流化床或回转窑中进行；步骤S2中的所述煤粉可以是褐煤、烟煤或无烟煤中的一种或多种混合，所述熔剂可以是生石灰、石灰石、硅石中的一种或多种混合；步骤S3中的除尘器可以是旋风除尘器或布袋除尘器；步骤S6中的沉淀剂可以是碳酸钠、碳酸氢铵、氢氧化钠中的一种，煅烧温度可以在500～700℃的范围内调整，使碳酸锌充分分解即可。

综上所述，本发明通过在HIsmelt熔融还原炉炼铁过程中添加含锌粉尘，并收集逸出炉气中的粉尘进行循环喷吹，能够有效提高熔融还原炉内气氛中的锌含量，使收集到的富锌粉尘具有较高的锌含量；同时，本发明通过对富锌粉尘进行湿法处理，能够得到纯度较高的氧化锌产品，实现对锌的有效富集与回收。通过上述方式，本发明能够使炉内气氛中的锌含量达到10％以上，以便进行回收提纯，提高锌回收率和产品纯度；并通过将火法与湿法联用，既利用湿法对火法得到的富锌粉尘进一步提纯，又利用火法对含锌粉尘中难以被酸浸出的铁酸锌进行处理，使湿法处理过程便捷高效，并制得高纯度的氧化锌产品，以满足实际应用的需求。

以上所述仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将待处理的含锌粉尘与铁矿粉按预设质量比混合，经预热和预还原后，得到混合物料；

S2、将步骤S1得到的所述混合物料与预定量的煤粉、熔剂通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中进行冶炼，并将富氧热风通过热风喷枪从炉顶喷入，使所述混合物料在熔融还原炉中充分反应，生成的单质锌以气态形式随炉气排出；

S3、收集排出的炉气，并对所述炉气中的锌含量进行检测；所述炉气经氧化、冷却处理后，得到富锌粉尘，由除尘器进行收集；

S4、将步骤S3中所述除尘器收集到的富锌粉尘通过物料喷枪喷入HIsmelt熔融还原炉中，使所述富锌粉尘中的锌被还原为单质，并以气态形式随炉气排出；

S5、重复步骤S3～S4，进行循环喷吹；至检测到炉气中锌含量大于10wt％时，停止循环喷吹，收集除尘器中的富锌粉尘；

S6、将步骤S5得到的富锌粉尘置于酸液中进行酸浸，经充分搅拌反应后，过滤得到浸出液，所述浸出液经沉锌、煅烧处理后，得到氧化锌产品。

2.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S1中，所述含锌粉尘与铁矿粉的预设质量比为1:(20～50)。

3.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S2中，所述混合物料与所述煤粉、熔剂的质量比为100:(30～60):(2～6)。

4.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S2中，所述HIsmelt熔融还原炉中的冶炼温度为1300～1500℃，所述富氧热风的温度为1000～1200℃，热风中的氧含量为30～40％。

5.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S6中，所述酸浸处理时使用的酸液为浓度为0.5～1.5mol/L的稀硫酸，所述酸液与所述富锌粉尘的液固比为(3～5):1；所述酸浸过程在常温常压下进行，所述酸浸的时间为1～3h。

6.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S6中，所述煅烧处理的煅烧温度为500～700℃。

7.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S6中，所述沉锌处理过程使用的沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢铵、氢氧化钠中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S2中，所述煤粉为非焦煤粉，是褐煤、烟煤或无烟煤中的一种或多种混合；所述熔剂为生石灰、石灰石、硅石中的一种或多种混合。

9.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S1中，所述预热和预还原在流化床或回转窑中进行。

10.根据权利要求1所述的一种基于HIsmelt熔融还原炉的锌回收方法，其特征在于：在步骤S3中，所述除尘器为旋风除尘器或布袋除尘器。

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