碱法制片锌-碱浸—电解法从氧化锌（矿、泥、尘、渣)中生产VIP专享VIP免费

第1页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共15页碱浸—电解法从氧化锌矿、锌灰中直接生产鳞片状金属锌粉和铅锭专利号：ZL031167543ZL200610024601.1ZL200610148366.9ZL200610027346.6ZL200510048751.1ZL200520100061.1(5项发明专利1项实用新型专利)工艺说明书赵由才教授博士生导师同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室副主任电话：(021)65982684传真:6598004113917048171E-mai1：zhaoyoucai@mail.tongji.edu.cn易天晟高级工程师同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室昆明同越科技开发有限公司联系电话：0871-5731528574282213808753748http://www.tykj.net.cnE-mail:tdkj1999@yahoo.com.cn第2页共15页第1页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共15页一、本技术的背景目前，全世界年消耗锌近百万吨，在这些所消耗的锌中，80-90%来自一次资源（即锌矿资源）。金属锌已经成为工业和农业重要的原材料。在这些一次资源中，又以含锌40%以上的闪锌矿（即硫化锌矿）为主。就我国来讲，这种高品位的闪锌矿储量已经越来越少，属于匮乏矿产.传统的金属锌冶炼包括闪锌矿焙烧-酸浸-除杂-酸电解。这个工艺存在许多问题。首先是焙烧过程中产生大量二氧化硫，即使采用制酸法部分回收二氧化硫，在焙烧过程中造成的环境污染也是相当严重的。第二是酸浸液除杂阶段。焙烧矿用浓硫酸浸取后，矿里的杂质，包括铅、铜、铁、钙等基本上与锌一起进入溶液中，从浸取液中分离这些杂质，流程极其复杂，过程难于控制，同时需要消耗大量的锌粉和其它化合物。在中和除铁时，由于氢氧化铁的夹带，锌的损失也是相当大。第三是电解阶段。在这阶段，必须严格控制电流密度，绝对不允许断电，否则，已经电解出来的金属锌又会溶解到电解液中。另外，电解液不能含氯离子，否则极板易被烧板，使之报废。除了闪锌矿外，另一个锌矿资源是氧化锌矿或氧化锌泥（锌灰）。据初步调查，在云南，氧化锌矿储存量至少以百万吨金属锌计，开发应用氧化锌矿（特别是贫杂矿）的冶炼方法，是今后我国锌冶炼工业的重要任务。然而，无论是国内还是国外，氧化锌矿（包括红锌矿、菱锌矿、硅锌矿、酸法电解锌铸锭过程中产生的含氯氧化锌浮渣）、工业锌灰等的利用却长期未能实施。主要原因是酸法很难应用于这些锌资源的冶炼。一般来讲，氧化锌矿含硅很高，酸溶解时产生胶体硅酸，使浸取液与浸取渣无法有效分离。另外，氧化锌矿的主要矿种是菱锌矿。这种矿一遇到酸，立即产生大量的二氧化碳气体，使浸取无法进行下去。同时，氧化锌矿含锌较低，一般在20%以下，绝大部分在4-10%之间，采用酸法浸取，耗酸量太大，生产成本极高。可以认为，酸法不宜应用于大部分氧化锌矿的冶炼。对于工业锌灰来讲，一般情况下锌灰含杂质量更高、成分比氧化锌矿更复杂，采用传统的酸法冶炼更为困难的，成本无法承受，流程十分复杂，过程极难控制。目前，国内外尚无完全直接利用氧化锌矿或锌灰作为原料生产金属锌的厂家。第3页共15页第2页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共15页酸洗液、电镀废液等含锌废液的处理方法是加入石灰等把锌沉淀出来。然而形成的锌渣长期废弃或堆放，不仅对环境造成污染，同时也是对资源的极大浪费。锌灰是转炉和电炉炼钢过程中所产生的含锌、铁、铅和碳的有毒固体废弃物，锌的含量一般为5-20%。生产1t钢会产生20－40Kg的锌粉尘。目前，对钢铁厂锌粉尘的处理方法主要有湿法、火法和安全填埋。湿法处理锌粉尘主要是硫化焙烧、氯化焙烧和酸浸取工艺。焙烧方法比酸浸有更大的选择性，锌铅去除比较彻底，但硫化焙烧对原料要求较苛刻(不含大量碳)，硫污染严重，烧渣硫含量过高，不宜作为钢铁厂原料。氯化焙烧对设备的腐蚀过于严重，有些厂已为此而倒闭。酸浸法工艺虽较成熟，但在常温常压下锌铅浸出率较低，且单元操作过多，浸出剂消耗较多，成本较高。火法工艺按锌含量可分高、中、低三类，分别有等离子法、Inred、WalaKiln、烟化工艺等。火法工艺具有生产效率较高、单元操作较少等优点，但其设备投资大，能耗高...