專利名稱:一種微波焙燒氧化鋅煙塵脫除氟氯的方法
技術領域:
本發明涉及一種微波焙燒氧化鋅煙塵脫除氟氯的方法,屬于有色金屬冶金和二次資源回收利用領域。
背景技術:
鋅是重要的有色金屬,可制備成防腐蝕的鍍層(如鍍鋅板)、制造銅合金、鑄造成鋅合金、加工成氧化鋅粉、制成鋅餅和鋅板等,廣泛應用于汽車、建筑、船舶、橡膠、電池等行業,隨著國民經濟的快速增長,鋅的用量越來越大,其應用領域日益拓寬。我國的鋅產業在快速發展過程中,日益受到資源、能源以及生態環境等方面的嚴重制約,隨著當前我國鋅冶煉能力的不斷擴大,而國內鋅精礦的產能增長遠落后于冶煉產能的擴張,原料對外依存度不斷上升,導致國內鋅冶煉企業在全球競爭中處于被動地位,這種趨勢不會在短時間內得到有效解決,因此國內很多廠家加強了對氧化鋅煙塵的綜合利用,以緩解面臨的原料緊缺難題。在氧化鋅煙塵綜合利用過程中,由于其氟氯含量過高,給后續的電積帶來了嚴重影響,因此在選擇利用的方式和方法中,不得不解決氟氯脫除這一難題。目前氧化鋅煙塵的主要來源有(1)煉鉛過程中產生的氧化鋅煙塵;(2)濕法煉鋅的浸出渣經回轉窯等揮發產出的氧化鋅煙塵;(3)鍍鋅鋼鐵廢件在回收過程中產生的含鋅煙塵經富集后得到的氧化鋅煙塵;(4)煉鐵過程中瓦斯灰或瓦斯泥經過還原揮發得到的氧化鋅煙塵,上述氧化鋅煙塵目前大多得到了有效的回收和利用,并產生了顯著的經濟和社會效益。我國氧化鋅煙塵現有綜合利用工藝中,大多采用以硫酸法浸出為主要工藝的濕法冶煉,仍存在著直流單耗高、生產成本高等難題,其原因主要是大量的氧化鋅煙塵氟氯含量偏高,導致對后續的浸出和鋅電積造成不利影響,尤其會降低鋅片質量、加快陰陽極損耗、 加大鋅片剝離難度,因此脫除氟氯對氧化鋅煙塵的濕法冶煉尤為重要。為使鋅電解過程能夠順利運行,氟、氯的脫除是關鍵。鋅冶煉生產工藝中對氟氯的脫除一般有兩條技術路線一是將氧化鋅煙塵直接浸出,使氟氯直接進入溶液,然后脫除硫酸鋅溶液中的氟氯。溶液中脫除氟氯的方法主要有銅渣除氯、硫酸銀沉淀除氯、離子交換除氯、氧化鉍除氯、石灰乳沉淀脫氟、硅膠除氟、空氣攪拌或濃縮除氟;二是采用預處理脫除氟氯的方法,即將含鋅物料在浸出之前進行預先處理脫除氟氯。預處理脫除氟氯的方法一般有焙燒法(多膛爐焙燒或回轉窯焙燒)和堿洗法。以上各種方法各有利弊,對含氟氯較高的氧化鋅煙塵處理仍然存在著脫除效果欠佳,無法達到電積要求的問題。
發明內容
為克服脫除效率低等問題,本發明的目的在于利用微波焙燒氧化鋅煙塵脫除氟氯,處理后的氧化鋅煙塵可直接浸出,消除了氟氯元素對鋅電積過程的危害,可以大幅度提高鋅二次資源的回收利用率,通過下列技術方案實現。一種微波焙燒氧化鋅煙塵脫除氟氯的方法,經過下列步驟
將氧化鋅煙塵置于微頻率為MOO 2500MHz、輸出功率為1 80KW的微波條件下進行
3焙燒,控制升溫速率在60 100°C /min,到達550 650°C后,保溫10 30min ;
焙燒過程中對物料進行攪拌;并對微波腔體進行抽氣,保持常壓,以排除過程中產生的氟化物和氯化物。氧化鋅煙塵中的I^bF2、PbCl2、PbFCl、ZnF2和ZnCl2等氟化物和氯化物吸波性能強, 而煙塵中的aio、ai顆粒吸波性能弱,甚至于不吸波,可以充分利用微波選擇性加熱、快速升溫的特性,有效的將煙塵中的氟化物和氯化物脫除,達到脫除煙塵中氟氯的目的。該方法在進行預處理脫除氟氯時,脫除效果明顯,無結塊等現象的發生,處理后的氧化鋅煙塵可直接浸出,消除了氟氯元素對鋅電積過程的危害,可以大幅度提高鋅二次資源的回收利用率。本發明具有以下效果和優點
1、本發明針對氧化鋅煙塵的焙燒,氟氯脫除的脫除率高,脫氟率>90%,脫氯率> 92% ;
2、本發明充分利用氧化鋅煙塵中氟化物和氯化物吸波性能好的特點,采用微波焙燒, 可選擇性的脫除氧化鋅煙塵中的氟氯,尤其對于鉛含量高、氟氯含量高的氧化鋅煙塵,效果則更為顯著;
3、本方法操作簡單、可極大縮短處理時間,從而到達節能目的。
具體實施例方式實施例1
將300g的氟氯含量分別為0. 1 和0. 08%的氧化鋅煙塵置于微頻率為M50MHz、輸出功率為IKW的微波條件下進行焙燒,控制升溫速率在100°C /min,到達550°C后,保溫 IOmin ;焙燒過程中對物料進行攪拌;并對微波腔體進行抽氣,保持常壓,以排除過程中產生的氟化物和氯化物。處理后的氧化鋅煙塵,其氟氯含量分別為0. 01 和0. 0063%。實施例2
將60g的氟氯含量分別為0. 1 和0. 08%的氧化鋅煙塵置于微頻率為MOOMHz、輸出功率為30KW的微波條件下進行焙燒,控制升溫速率在80°C /min,到達600°C后,保溫20min ; 焙燒過程中對物料進行攪拌;并對微波腔體進行抽氣,保持常壓,以排除過程中產生的氟化物和氯化物。處理后的氧化鋅煙塵,其氟氯含量分別為0. 011%和0. 0059%。實施例3
將IOOg的氟氯含量分別為0. 1 和0. 08%的氧化鋅煙塵置于微頻率為2500MHz、輸出功率為80KW的微波條件下進行焙燒,控制升溫速率在60°C /min,到達650°C后,保溫 30min ;焙燒過程中對物料進行攪拌;并對微波腔體進行抽氣,保持常壓,以排除過程中產生的氟化物和氯化物。處理后的氧化鋅煙塵,其氟氯含量分別為0. 009%和0. 0056%。
權利要求
1.一種微波焙燒氧化鋅煙塵脫除氟氯的方法,其特征在于經過下列步驟將氧化鋅煙塵置于微波條件下進行焙燒,控制升溫速率在60 10(TC /min,到達 550 650°C后,保溫10 30min ;焙燒過程中對物料進行攪拌;并對微波腔體進行抽氣,保持常壓。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于所述微波條件是微頻率為MOO 2500MHz、輸出功率為1 80KW。
全文摘要
本發明提供一種微波焙燒氧化鋅煙塵脫除氟氯的方法,通過將氧化鋅煙塵置于微波條件下進行焙燒,控制升溫速率在60~100℃/min,到達550~650℃后,保溫10~30min;焙燒過程中對物料進行攪拌;并對微波腔體進行抽氣,保持常壓。本發明針對氧化鋅煙塵的焙燒,氟氯脫除的脫除率高,脫氟率>90%,脫氯率>92%;該方法充分利用氧化鋅煙塵中氟化物和氯化物吸波性能好的特點,采用微波焙燒,可選擇性的脫除氧化鋅煙塵中的氟氯,尤其對于鉛含量高、氟氯含量高的氧化鋅煙塵,效果則更為顯著;本方法操作簡單、可極大縮短處理時間,從而到達節能目的。
文檔編號C22B1/02GK102220480SQ201110131648
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者劉秉國, 孫成余, 張利波, 彭金輝, 羅永光, 陳進 申請人:云南馳宏鋅鍺股份有限公司, 昆明理工大學