冶锌铁渣中锌的回收与利用
发布时间：2021-03-26 12:25
在工业湿法冶锌过程中,冶炼企业大多采用针铁矿法除铁,每生产1t锌就有0.5t铁渣生成,且其中有含量为12%～14%的锌,如此大量的含锌铁渣,属于危险固废,如不进行恰当处理,会造成生态破坏及金属资源的浪费等问题。本文针对湘西某企业冶锌废渣中的铁渣进行了相关试验研究,主要包括三部分内容:（1）氨浸法从冶锌铁渣中回收锌制备活性氧化锌的研究:实验采用曲面响应法研究了浸出温度,浸出时间,液固比,氨浓度对浸出率的影响,并得到最佳工艺条件:液固比4.4m L/g、浸取温度20℃、氨浓度8.2%、浸取时间1.7h。在此条件下,浸出率可以达到99.78%。采用（NH4）2S对浸出液进行除杂,再经蒸氨、加入NH3HCO3沉淀、过滤、煅烧制备成活性氧化锌,经检测,所制得的产品性能符合化工行业标准HG/T 2572-2012。（2）冶锌铁渣酸浸提锌、大孔树脂离子交换回收锌的研究:浸取实验采用曲面响应法研究了浸出温度,浸出时间,酸浓度,液固比对浸出率的影响,并得到最佳工艺条件。浸取温度为25℃、浸取时间为2h、液固比4.4m...
【文章来源】：吉首大学湖南省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火法炼锌工艺流程图
第1章绪论第3页改进以及各种优势浸出方法的出现，使得锌回收率可达98.5%以上。图1.2湿法炼锌工艺图此后，随着科学技术的整体发展与进步，特别是自动机械化、信息化科技在湿法炼锌生产中应用，使得生产成本大幅度降低，工厂的生产效益稳步提升。另外，随着分离技术的进步，对锌矿中共伴生的铜、银、金、铟，锗等贵重元素进行回收，不仅避免了有价资源的浪费，而且也增加了收入，同时还减少了环境污染的风险。对锌矿资源进行综合利用已成为新的趋势。1.1.3其他炼锌方法锌的冶金工艺有着悠久的历史，其中火法炼锌和湿法炼锌两种工艺发展比较迅速，特别是湿法炼锌的产锌量是其他方法总产锌量的四倍，但是每一种工艺本身必然会存在一定的特点，为寻找更具优势的锌冶炼技术，人们不断地进行新的锌冶金工艺的研究与开发。
第1章绪论第4页（1）加压浸出法（Sherritt法）20世纪50年代后期，SherrittGordon公司首先提出了锌精矿的加压浸出技术[5]，试验研究表明，采用加压酸浸—电积工艺在生产效益以及操作流程上比传统的焙烧—浸出—电积流程更经济化和简洁化，其工艺流程见图1.3。图1.3硫化锌精矿加压浸出—电积工艺原则流程1981年，该技术由加拿大的TrailCominco最先投入工业化生产，此后相继有四家公司采用该技术，其中，Hudson矿冶公司于1993年建设了世界上第一个二段加压的锌冶炼厂。我国对加压浸出技术的研究起步较晚，上世纪80年代初才开始进行初步探索，期间经过不断的试验探究以及与国外的技术交流，取得了比较好的进展与成果，并于2004年年底在云南永昌铅锌股份有限公司正式应用于生产。（2）细菌冶金细菌冶金又被称为微生物浸矿，作为近代湿法冶金工业上的一种新兴新工艺。其原理是利用从自然界分离、培驯而获得的具有氧化或者还原能力的各种细菌，溶解并富集矿石中的金属。如氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌及中温菌等被广泛应用于工业中硫化矿的浸出工艺[9]。细菌冶金具有低成本、低污染、设备简单、操作方便、适用性高以及可综合回收多种金属等特点，特别适宜处理低品位矿、尾矿、表外矿和含矿废石等[10]。（3）固硫还原法不论是湿法炼锌还是火法炼锌，以硫化锌矿为原料时，首先必需对矿石进行氧化焙烧处理，生成的二氧化硫一般是配套硫酸生产装置来生产硫酸。由于硫酸产量大，并且运输困难，所以，销售范围有限。如果大量硫酸产生滞销，必然会限制锌冶炼厂的产量和效益[11-12]。为了解决这一问题，日本研究人员根据氧化钙可以固硫的原理，经试验探究后提出了固硫还原法，化学方程式为：ZnS+CaO+CO＝Zn↑+CaS+CO2↑高温下反应生成的锌蒸汽经冷凝
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外锌冶炼技术的现状及发展动向[J]. 陈燕彬. 世界有色金属. 2018(15)
[2]湿法炼锌浸出渣处理工艺研究[J]. 覃家壮. 现代国企研究. 2016(16)
[3]炉窑处理湿法炼锌浸出渣研究进展[J]. 刘学武,王正民,王书民. 商洛学院学报. 2016(02)
[4]湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣的焙烧预处理[J]. 刘洋,谭军,尹周澜,刘常青,陈启元,张平民,廖舟,王心皞. 中国有色金属学报. 2016(01)
[5]基夫赛特直接炼铅技术在国内首次应用实践[J]. 荆旭冬,周蓉. 铜业工程. 2015(04)
[6]锌冶炼中浸渣锌还原浸出行为研究[J]. 闵小波,张建强,张纯,王密,周波生,沈忱. 有色金属科学与工程. 2015(05)
[7]湿法炼锌浸出渣处理方式的分析[J]. 贺菊香,刘生长. 四川有色金属. 2014(02)
[8]基夫赛特炼铅技术的发展及应用[J]. 周志平. 山西冶金. 2014(02)
[9]锌冶炼浸出渣资源化利用技术分析[J]. 卢宇飞,熊国焕,何艳明. 云南冶金. 2014(01)
[10]富氧侧吹熔炼技术冶炼稀贵金属渣料的工艺设计[J]. 邓孟俐. 有色金属(冶炼部分). 2013(11)
硕士论文
[1]氨基膦酸螯合树脂深度处理重金属废水的研究[D]. 聂文欢.河北工程大学 2015
[2]Pb/Zn冶炼废渣生物浸出条件优化及其菌群生态研究[D]. 程义.中南大学 2009
[3]从浸锌渣还原铁粉中回收镓锗的工艺及机理[D]. 张亚平.中南大学 2003
本文编号：3101582
【文章来源】：吉首大学湖南省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火法炼锌工艺流程图
第1章绪论第3页改进以及各种优势浸出方法的出现，使得锌回收率可达98.5%以上。图1.2湿法炼锌工艺图此后，随着科学技术的整体发展与进步，特别是自动机械化、信息化科技在湿法炼锌生产中应用，使得生产成本大幅度降低，工厂的生产效益稳步提升。另外，随着分离技术的进步，对锌矿中共伴生的铜、银、金、铟，锗等贵重元素进行回收，不仅避免了有价资源的浪费，而且也增加了收入，同时还减少了环境污染的风险。对锌矿资源进行综合利用已成为新的趋势。1.1.3其他炼锌方法锌的冶金工艺有着悠久的历史，其中火法炼锌和湿法炼锌两种工艺发展比较迅速，特别是湿法炼锌的产锌量是其他方法总产锌量的四倍，但是每一种工艺本身必然会存在一定的特点，为寻找更具优势的锌冶炼技术，人们不断地进行新的锌冶金工艺的研究与开发。
第1章绪论第4页（1）加压浸出法（Sherritt法）20世纪50年代后期，SherrittGordon公司首先提出了锌精矿的加压浸出技术[5]，试验研究表明，采用加压酸浸—电积工艺在生产效益以及操作流程上比传统的焙烧—浸出—电积流程更经济化和简洁化，其工艺流程见图1.3。图1.3硫化锌精矿加压浸出—电积工艺原则流程1981年，该技术由加拿大的TrailCominco最先投入工业化生产，此后相继有四家公司采用该技术，其中，Hudson矿冶公司于1993年建设了世界上第一个二段加压的锌冶炼厂。我国对加压浸出技术的研究起步较晚，上世纪80年代初才开始进行初步探索，期间经过不断的试验探究以及与国外的技术交流，取得了比较好的进展与成果，并于2004年年底在云南永昌铅锌股份有限公司正式应用于生产。（2）细菌冶金细菌冶金又被称为微生物浸矿，作为近代湿法冶金工业上的一种新兴新工艺。其原理是利用从自然界分离、培驯而获得的具有氧化或者还原能力的各种细菌，溶解并富集矿石中的金属。如氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌及中温菌等被广泛应用于工业中硫化矿的浸出工艺[9]。细菌冶金具有低成本、低污染、设备简单、操作方便、适用性高以及可综合回收多种金属等特点，特别适宜处理低品位矿、尾矿、表外矿和含矿废石等[10]。（3）固硫还原法不论是湿法炼锌还是火法炼锌，以硫化锌矿为原料时，首先必需对矿石进行氧化焙烧处理，生成的二氧化硫一般是配套硫酸生产装置来生产硫酸。由于硫酸产量大，并且运输困难，所以，销售范围有限。如果大量硫酸产生滞销，必然会限制锌冶炼厂的产量和效益[11-12]。为了解决这一问题，日本研究人员根据氧化钙可以固硫的原理，经试验探究后提出了固硫还原法，化学方程式为：ZnS+CaO+CO＝Zn↑+CaS+CO2↑高温下反应生成的锌蒸汽经冷凝
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外锌冶炼技术的现状及发展动向[J]. 陈燕彬. 世界有色金属. 2018(15)
[2]湿法炼锌浸出渣处理工艺研究[J]. 覃家壮. 现代国企研究. 2016(16)
[3]炉窑处理湿法炼锌浸出渣研究进展[J]. 刘学武,王正民,王书民. 商洛学院学报. 2016(02)
[4]湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣的焙烧预处理[J]. 刘洋,谭军,尹周澜,刘常青,陈启元,张平民,廖舟,王心皞. 中国有色金属学报. 2016(01)
[5]基夫赛特直接炼铅技术在国内首次应用实践[J]. 荆旭冬,周蓉. 铜业工程. 2015(04)
[6]锌冶炼中浸渣锌还原浸出行为研究[J]. 闵小波,张建强,张纯,王密,周波生,沈忱. 有色金属科学与工程. 2015(05)
[7]湿法炼锌浸出渣处理方式的分析[J]. 贺菊香,刘生长. 四川有色金属. 2014(02)
[8]基夫赛特炼铅技术的发展及应用[J]. 周志平. 山西冶金. 2014(02)
[9]锌冶炼浸出渣资源化利用技术分析[J]. 卢宇飞,熊国焕,何艳明. 云南冶金. 2014(01)
[10]富氧侧吹熔炼技术冶炼稀贵金属渣料的工艺设计[J]. 邓孟俐. 有色金属(冶炼部分). 2013(11)
硕士论文
[1]氨基膦酸螯合树脂深度处理重金属废水的研究[D]. 聂文欢.河北工程大学 2015
[2]Pb/Zn冶炼废渣生物浸出条件优化及其菌群生态研究[D]. 程义.中南大学 2009
[3]从浸锌渣还原铁粉中回收镓锗的工艺及机理[D]. 张亚平.中南大学 2003
本文编号：3101582
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