一種焙塵中回收多金屬及氯化鈣的方法技術

本發明專利技術是一種焙塵中回收多金屬及氯化鈣的方法，焙塵主要含有氯、鉛、鋅、錫、銦和鉍，步驟是：將焙塵和水于反應槽中加入鹽酸中性浸出大部分鋅，液固分離得中浸液和中浸渣；中浸液用氫氧化鈣中和沉淀鋅，過濾得高鋅渣和中和后液，中和后液蒸發濃縮得氯化鈣濃縮液或二水氯化鈣，高鋅渣漂洗得漂洗渣返回電鋅系統回收鋅；中浸渣酸浸得一段酸浸液和一段酸浸渣；一段酸浸液用鐵粉還原得鉍渣，還原后液進入銦萃取回收系統萃取銦，反萃過程中氫氟酸反萃錫，用鹽酸反萃銦，反萃的錫溶液用鋁置換得海綿錫，含銦溶液用鋁板置換得海綿銦進一步處理得高純銦；一段酸浸渣，加入鹽酸進行二段酸浸得鉛泥和二段酸浸液；鉛泥熔煉得粗鉛。本發明專利技術酸堿消耗低，副產氯化鈣，低成本，金屬回收率高，其中錫回收率達80%以上，鉛銦鉍鋅達92-98%，無環境污染，經濟效益顯著。

【技術實現步驟摘要】
一種焙塵中回收多金屬及氯化鈣的方法
本專利技術涉及一種焙塵中回收多金屬及氯化鈣的方法，通過多段浸出、中和沉淀、萃取分離、蒸發濃縮等方法分步回收焙塵中的多種有價金屬并副產氯化鈣。
技術介紹
資源的日益枯竭，導致更多的再生資源得到回收利用。在再生鋅資源中，鋼鐵煙塵回收鋅及附帶金屬占了很大的比重，尤其煉鐵煙塵中富含鋅、銦、鉛，通過回轉窯燃燒揮發富集得到綜合回收價值較高的次氧化鋅。但由于煉鐵煙塵中含氯，富集的次氧化鋅粉中也含氯較高。含氯次氧化鋅可通過濕法工藝生產電鋅，也可先脫氯產出焙砂，用于電爐煉鋅。次氧化鋅使用焙燒窯脫氯生產焙砂，燃料為天然氣或煤氣，溫度為1000℃左右，煙塵中主要成分為氯、鉛、鋅、銦，稱之為焙塵。由于焙塵中含氯較高（≥20%）、含鉛較高（≥15%）、含鋅不高（18~30%），基本是氯化物，又是火法煙塵，已無法再次通過火法分離回收，現有的濕法處理工藝通常要用純堿或者片堿在堿性條件下脫除氯，然后通過硫酸浸出生產電鋅及產出鉛泥。在高氯情況下，把氯化物轉化沉淀，需很高的堿耗；在硫酸浸出過程中因含鉛高，酸耗相對很高，在產出電鋅不多的情況下，電鋅噸鋅成本居高不下。同時鉛以硫酸鉛形式產出，在火法回收鉛的過程中增加能耗的同時產出二氧化硫，造成企業的生產成本及環保負擔。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對焙塵成分復雜，物理化學性質變化大，分離難度大，現有技術處理堿耗酸耗高，成本高，環境污染大的問題，提出一種焙塵中回收多金屬及氯化鈣的方法，使之酸堿消耗大幅度降低，還能副產氯化鈣，無二氧化硫污染，低成本和高金屬回收率，以此提高廢舊資源的利用水平。本專利技術所提出這種焙塵中回收多金屬及氯化鈣的方法，其特征在于所述焙塵是次氧化鋅粉在焙燒窯脫氯過程中產生的煙塵，主要含有氯、鉛、鋅、錫、銦和鉍，其作業步驟是：（1）中浸，將焙塵和生產循環水置于反應槽中加入工業鹽酸進行中性浸出，將大部分鋅浸入溶液中，礦漿進行液固分離得中浸液和中浸渣；（2）將步驟（1）產出的中浸液加入氫氧化鈣中和沉淀鋅，過濾后得高鋅渣和中和后液，中和后液進行蒸發濃縮，產出氯化鈣，高鋅渣進行兩級逆流漂洗后所得漂洗渣返回電鋅系統回收鋅；（3）對步驟（1）產出中浸渣進行酸浸得一段酸浸液和一段酸浸渣，酸浸時加入工業鹽酸，液固比為2~6，溫度為60~75℃，時間為1.5~2.5h，終點pH值為0.5~2.0；（4）將步驟（3）產出的一段酸浸液使用還原鐵粉還原得鉍渣，按溶液中的鉍的含量變化加入還原鐵粉，還原后液進入銦萃取回收系統，使用P204萃取銦，在反萃過程中分步用5%~20%氫氟酸反萃錫、用6~8mol/l鹽酸反萃銦，反萃下來的含錫溶液用鋁板置換產出海綿錫，含銦溶液除雜后使用鋁板置換得到海綿銦，熔鑄產出粗銦，粗銦經過電解得到99.99%精銦；（5）將步驟（3）產出的一段酸浸渣，加入鹽酸及洗滌水進行二段酸浸得鉛泥和二段酸浸液，二段酸浸溫度為70~80℃，液固比2~4:1，時間2~3h，終點游離酸0.5~1mol/l，反應完成后進行過濾；（6）將步驟（5）產出的鉛泥在中溫條件下熔煉，產出粗鉛。步驟（1）中，液固比為2~8：1控制溫度為50~75℃，反應時間為1.5~3h，控制終點pH值為4.5~5.0。步驟（2）中，反應過程中緩慢加入氫氧化鈣，待pH值為7.5~8時停止氫氧化鈣加入，終點pH為7.5~10時反應已完全，穩定30分鐘即可過濾。步驟（2）中，對高鋅渣的漂洗過程中液固比2~6:1，溫度50~80℃，漂洗時間為30~60min，漂洗液為中和后液蒸發濃縮產出的冷凝水。步驟（5）所得二段酸浸液返回步驟（3）與鹽酸混合使用。步驟（5）二段酸浸所得濾渣用萃余液洗滌，洗滌時間為30min，經過濾后即產出鉛泥。本專利技術的特點是摒棄傳統硫酸浸出鋅的工藝，而采用鹽酸來浸出高氯焙塵。使得該物料在處理過程中酸堿消耗大幅度降低，還能副產氯化鈣，低成本，金屬回收率高，其中錫回收率達80%以上，鉛銦鉍鋅高達92-98%，整個工藝過程無廢氣和廢液排放，無環境污染，經濟效益顯著。附圖說明圖1是本專利技術的工藝流程圖。具體實施方式下面用實例進一步說明本專利技術的積極技術效果。工藝過程參見圖1。實施例一原料樣來自浙江省某冶煉廠焙燒窯煙塵，其組成成分為（%）：Zn：20.88、In：1010g/t、Sn：1.29、Pb：18.25、Bi：0.63、Cl：28.32。（1）將該焙塵使用鹽酸進行中性浸出，鋅的浸出率在90%以上，將中浸液用氫氧化鈣中和沉鋅得到氫氧化鋅渣，兩段逆流漂洗后的氫氧化鋅渣成分為：Zn：56.58%，Cl：0.84%。中和后液，通過蒸發濃縮得到濃度較高的氯化鈣濃縮液或二水氯化鈣就近銷售，產品質量滿足GB/T26520—2011標準要求。（2）中浸渣經兩段逆流酸浸，使銦、鉍有較高的浸出率，錫也被部分浸出。經分析產出的鉛泥成分為（%）Zn：2.13、In：419g/t、Sn：0.42、Pb：64.55、Bi：0.042。（3）鉛泥加入輔料后進行中溫熔煉，產出粗鉛品位≥96%。通過計算，以上焙塵原料通過該工藝處理后，各金屬回收率鋅≥95%，銦≥93%，鉍大于等于96%，錫≥85%，鉛≥95%。金屬回收率高，流程簡單，無廢水排放。實施例二原料樣來自湖南省某冶煉廠焙燒窯煙塵，其組成成分為（%）：Zn：30.64、In：1131g/t、Sn：0.59、Pb：14.79、Bi：0.68、Cl：18.60。（1）將該焙塵使用鹽酸進行中性浸出，鋅的浸出率在90%以上，將中浸液用氫氧化鈣中和沉鋅得到氫氧化鋅渣，兩段逆流漂洗后的氫氧化鋅渣成分為：Zn：60.05%，Cl：1.02%。中和后液，通過蒸發濃縮得到濃度較高的氯化鈣濃縮液或二水氯化鈣就近銷售，產品質量滿足GB/T26520—2011標準要求。（2）中浸渣經兩段逆流酸浸，使銦、鉍有較高的浸出率，錫也被部分浸出。經分析產出的鉛泥成分為（%）Zn：3.06、In：328g/t、Sn：0.55、Pb：56.03、Bi：0.066。（3）鉛泥加入輔料后進行中溫熔煉，產出粗鉛品位≥96%。通過計算，以上焙塵原料通過該工藝處理后，各金屬回收率鋅≥97%，銦≥92%，鉍大于等于98%，錫≥82%，鉛≥95%。金屬回收率高，流程簡單，無廢水排放。環保可靠，經濟效益顯著。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種焙塵中回收多金屬及氯化鈣的方法，其特征在于所述焙塵是次氧化鋅粉在焙燒窯脫氯過程中產生的煙塵，主要含有氯、鉛、鋅、錫、銦和鉍，其作業步驟是：（1）中浸，將焙塵和生產循環水置于反應槽中加入工業鹽酸進行中性浸出，將大部分鋅浸入溶液中，礦漿進行液固分離得中浸液和中浸渣；（2）將步驟（1）產出的中浸液加入氫氧化鈣中和沉淀鋅，過濾后得高鋅渣和中和后液，中和后液進行蒸發濃縮，產出氯化鈣，高鋅渣進行兩級逆流漂洗后所得漂洗渣返回電鋅系統回收鋅；（3）對步驟（1）產出中浸渣進行酸浸得一段酸浸液和一段酸浸渣，酸浸時加入工業鹽酸，液固比為2~6，溫度為60~75℃，時間為1.5~2.5h，終點pH值為0.5~2.0；（4）將步驟（3）產出的一段酸浸液使用還原鐵粉還原得鉍渣，按溶液中的鉍的含量變化加入還原鐵粉，還原后液進入銦萃取回收系統，使用P204萃取銦，在反萃過程中分步用5%~20%氫氟酸反萃錫、用6~8mol/l鹽酸反萃銦，反萃下來的含錫溶液用鋁板置換產出海綿錫，含銦溶液除雜后使用鋁板置換得到海綿銦，熔鑄產出粗銦，粗銦經過電解得到99.99%精銦；（5）將步驟（3）產出的一段酸浸渣，加入鹽酸及洗滌水進行二段酸浸得鉛泥和二段酸浸液，二段酸浸溫度為70~80℃，液固比2~4:1，時間2~3h，終點游離酸0.5~1mol/l，反應完成后進行過濾；（6）將步驟（5）產出的鉛泥在中溫條件下熔煉，產出粗鉛。...

【技術特征摘要】
1.一種焙塵中回收多金屬的方法，其特征在于所述焙塵是次氧化鋅粉在焙燒窯脫氧過程中產生的煙塵，主要含有氯、鉛、鋅、錫、銦和鉍，其作業步驟是：（1）中浸，將焙塵和生產循環水置于反應槽中加入工業鹽酸進行中性浸出，將大部分鋅浸入溶液中，礦漿進行液固分離得中浸液和中浸渣；（2）將步驟（1）產出的中浸液加入氫氧化鈣中和沉淀鋅，過濾后得高鋅渣和中和后液，中和后液進行蒸發濃縮，產出鈣鹽，高鋅渣進行兩級逆流漂洗后所得漂洗渣返回電鋅系統回收鋅，反應過程中緩慢加入石灰漿，待pH值為7.5~8時停止石灰漿加入，終點pH為7.5~10時反應已完全，穩定30分鐘即可過濾；（3）對步驟（1）產出中浸渣進行酸浸得一段酸浸液和一段酸浸渣，酸浸時加入工業鹽酸，液固比為2~6，溫度為60~75℃，時間為1.5~2.5h，終點pH值為1.0；（4）將步驟（3）產出的一段酸浸液使用還原鐵粉還原得鉍渣，按溶液中的鉍的含量變化加入還原鐵粉，還原后液進入銦萃取回收系統，使用P204萃取銦，在反萃過程中分步用20%氫氟酸反萃錫、用6-8mol/l鹽酸反萃銦，反萃下來的含錫溶液用鋁板置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：童曉忠，李春林，申友林，楊利江，白如斌，馬黎陽，李永華，楊國宏，薛兆麗，
申請(專利權)人：紅河鋅聯科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：云南;53