用蒸餾-冷凝裝置從鋅二次資源中分離回收鋅的方法。本發(fā)明專利技術(shù)屬于火法冶金領(lǐng)域，特別是金屬鋅的提取冶金技術(shù)，是一種從鋅二次資源分離回收鋅的方法和裝置。本方法將鋅含量大于30wt%的鋅二次物料加入蒸發(fā)罐內(nèi)，密封頂蓋，啟動感應(yīng)加熱線圈升溫，使蒸發(fā)罐內(nèi)的溫度達到900℃～1150℃，生成鋅液并蒸發(fā)，鋅蒸氣保溫導(dǎo)入冷凝器內(nèi)，在冷凝腔體內(nèi)壁冷凝聚結(jié)形成液體鋅，打開冷凝器下部出口，將液體鋅從出口處放出，鑄錠得到鋅錠。本發(fā)明專利技術(shù)設(shè)備簡單，操作方便，具有回收率高，物料適應(yīng)范圍廣，經(jīng)濟效益好，投資回收快等特點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于火法冶金領(lǐng)域，特別是金屬鋅的提取冶金技術(shù)，是一種從鋅二次資源分離回收鋅的方法和裝置。
技術(shù)介紹
金屬鋅的冶煉和使用過程中，常常產(chǎn)出鋅廢棄物和廢料，這些廢棄物和廢料是以鋅為主體元素，含有鐵、鉛、鋁、銦、銀、錫、銻或鍺等有價金屬，稱之為鋅二次資源。例如:(I)在鋼鐵公司進行熱鍍鋅時，將產(chǎn)出含鋅鐵鋁等元素的熱鍍鋅渣，該渣的主要成分為鋅，占總量的90% 95%，其次是鐵，占3% 6%，及少量的鉛、銅、鋁等雜質(zhì)。(2)在火法煉鋅的粗鋅的蒸餾過程中，在鉛塔中將產(chǎn)出高熔點合金中間產(chǎn)物一硬鋅，硬鋅是一種以鋅為主體元素含鉛或鋁的鐵鋅化合物，含鋅70% 93%，并含有鉛、銦、鍺、銀等稀有、貴重金屬，是提取鋅及稀貴金屬的原料。(3)黃銅使用過程中，產(chǎn)出的廢雜料，含鋅20% 40%，余量為金屬銅。(4)粗鉍或粗鉛火法精煉過程中，加金屬鋅提取和分離金銀過程中，產(chǎn)出一種復(fù)雜鋅合金一銀鋅殼，其含鋅10 15%，鉍或鉛70 85%，銀I 8%。(5)廢舊電子產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)出的廢雜鋅錫合金，含鋅40 80%，余量為錫。從上述鋅二次資源中回收鋅及其它有價金屬既可以拓展鋅的原料來源，又可以減少環(huán)境污染，是一件變廢為寶，化害為利的有益工作。目前，從這些鋅二次資源中分離回收鋅的方法有隔焰爐法生產(chǎn)氧化鋅粉，真空蒸餾法生產(chǎn)鋅粉或粗鋅，電解法等生產(chǎn)電鋅及化學處理法制備硫酸鋅等。但由于這些二次鋅物料化學成分復(fù)雜、物理賦存狀態(tài)多樣，目前沒有通用的方法及設(shè)備對其進行處理。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的 目的是提供一種，具有回收率高，物料適應(yīng)范圍廣，經(jīng)濟效益好，投資回收快等特點。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為:將鋅含量大于30wt%的鋅二次物料加入蒸發(fā)罐內(nèi)，密封頂蓋，啟動感應(yīng)加熱線圈升溫，使蒸發(fā)罐內(nèi)的溫度達到900°C 1150°C，生成鋅液并蒸發(fā)，鋅蒸氣保溫導(dǎo)入冷凝器內(nèi)，在冷凝腔體內(nèi)壁冷凝聚結(jié)形成液體鋅，打開冷凝器下部出口，將液體鋅從出口處放出，鑄錠得到鋅錠。蒸發(fā)罐內(nèi)形成液體鋅后應(yīng)恒溫蒸餾8 16小時，再斷開電源停止加熱，使蒸發(fā)罐內(nèi)溫度自然降到450 500°C，再打開冷凝器下部出口，放出液體鋅鑄鋅錠。鋅液鑄錠完成后，繼續(xù)使蒸發(fā)罐的爐體自然降溫至200 300°C，打開其上端密封蓋，取出其余金屬的殘渣。本專利技術(shù)的有益效果在于:本專利技術(shù)可將含鋅量大于30%的鋅二次物料在蒸發(fā)罐中加熱使鋅形成鋅蒸氣，并在冷凝器內(nèi)冷凝聚結(jié)，形成液體鋅，液體鋅可直接鑄錠，得到金屬鋅錠。蒸餾后的殘渣中銦、銀、鍺、金、鉛等稀散、貴重金屬得到富集，便于提取上述稀散和貴重金屬。本專利技術(shù)是利用常溫常壓下鋅的沸點為907°C遠低于銦的沸點2080°C、銀的沸點2210°C、鉍的沸點1560°C，鉛的沸點1750°C，鐵的沸點2862°C，鋁的沸點2500°C，銻的沸點1440°C。相同條件下，鋅的飽和蒸氣壓遠遠大于銦、銀、鉍、鉛、鐵、鋁、銻、金的飽和蒸氣壓的原理，控制蒸發(fā)罐內(nèi)的溫度，使物料中的鋅大量蒸發(fā)，而銦、銀、鉍、鉛、鐵、鋁、銻、金等高沸點金屬不蒸發(fā)，富集在殘渣中。利用冷凝器向環(huán)境自動散熱功能及冷凝器內(nèi)壁與鋅蒸氣接觸產(chǎn)生異相自熱誘導(dǎo)和自冷凝成核作用，使鋅蒸氣冷凝聚結(jié)，并形成液體鋅沉積于冷凝器底部，得到鋅液。本專利技術(shù)克服了過去采用鋅二次物料揮發(fā)生產(chǎn)氧化鋅粉，再生產(chǎn)金屬鋅或者鋅化工原料技術(shù)存在的流程長、金屬回收率低、環(huán)境負擔重等缺點。附圖說明圖1本專利技術(shù)的方法所采用的回收裝置示意圖。圖中:1電器控制柜，2蒸發(fā)罐，3銅感應(yīng)加熱線圈，4圓拱形密封蓋，5冷凝器，6鋅蒸氣導(dǎo)流管，7耐火材料干粉，8耐火材料爐墻，9帶煙囪的圓拱形蓋頂，10側(cè)門，11鋅液出□。具體實施例本專利技術(shù)所使用的蒸發(fā)-冷凝裝置為，銅感應(yīng)加熱線圈3圍繞在蒸發(fā)罐2周圍，銅感應(yīng)加熱線圈3和蒸發(fā)罐2之間的間隙采用耐火材料干粉7填充，蒸發(fā)罐2上端設(shè)置圓拱形密封蓋4，在蒸發(fā)罐2的側(cè)上方通過保溫鋅蒸氣導(dǎo)流管6與冷凝器5的內(nèi)腔相連通，在冷凝器5上設(shè)有帶煙囪的圓拱形蓋頂9，在冷凝器下部設(shè)置側(cè)門10和鋅液出口 11。本專利技術(shù)分離回收鋅的過程是:打開蒸發(fā)罐2上端的圓拱形密封蓋4，將鋅二次物料置于蒸發(fā)罐2中，蓋上圓拱形密封蓋4，接通銅感應(yīng)加熱線圈3的電源開始升溫，控制蒸發(fā)罐2內(nèi)溫度為900 1150°C，在電磁感應(yīng)系統(tǒng)的作用下，熔化后的鋅液開始擾動，鋅大量蒸發(fā)，形成鋅蒸氣。鋅蒸氣經(jīng)過保 溫的鋅蒸氣導(dǎo)流管6進入冷凝器5腔體內(nèi)，鋅蒸氣與溫度較低的冷凝器內(nèi)壁相遇，由于受到內(nèi)壁的異相自熱誘導(dǎo)和鋅液自冷凝液相成核作用，鋅蒸氣在冷凝器內(nèi)壁上冷凝析出，并聚結(jié)沉積在冷凝器的底部形成液體鋅。此時將蒸餾罐恒溫8 16小時后，斷開電源停止加熱，使蒸發(fā)罐內(nèi)溫度降到45(T500°C，打開冷凝器下部工作側(cè)門10，從鋅液出口 11將鋅液放出鑄錠，得到金屬鋅錠。實施例1:取IOOOKg熱鍍鋅渣原料，含鋅93.5%，鐵3.5%，鋁1.3%，鉛0.42%，硅0.037%，鎂0.012%，錫0.025%,銅0.01%。采用吊車打開蒸發(fā)罐密封蓋，并將熱度鋅渣原料加入到蒸發(fā)罐內(nèi)，蓋上密封蓋，并密封。打開電源開關(guān)，加熱升溫，加熱120分鐘時，蒸餾罐內(nèi)溫度達到900°C，通過電器控制柜自動調(diào)節(jié)，使溫度保持恒溫，恒溫時間為10小時。然后關(guān)閉電源開關(guān)，使蒸發(fā)罐內(nèi)溫度降低至450°C左右。打開冷凝器下部工作側(cè)門，放出鋅液并鑄錠，得到鋅錠820.4Kg。鋅液鑄錠完成后，繼續(xù)使爐體自動降溫至200 300°C，打開蒸發(fā)罐上端圓拱形密封蓋，取出173.5Kg含鋅、鐵、鋁的殘渣。實施例2 -M IOOOKg硬鋅原料，含鋅84.3%，鉛12.6%，銦0.11%，鐵1.62%。采用吊車打開蒸發(fā)罐密封蓋，并將硬鋅原料加入到蒸發(fā)罐內(nèi)，蓋上密封蓋，并密封。打開電源開關(guān)，加熱升溫，加熱150分鐘時，蒸發(fā)罐內(nèi)溫度達到1000°C，通過電器控制柜自動調(diào)節(jié)，使溫度保持恒溫，恒溫時間為8小時。然后關(guān)閉電源開關(guān)，使蒸發(fā)罐內(nèi)溫度降低至470°C左右。打開冷凝器下部工作側(cè)門，放出鋅液并鑄錠，得到鋅錠775.1Kgo鋅液放完以后，繼續(xù)使爐體自動降溫至200 300°C，打開蒸發(fā)罐圓拱形密封蓋，取出223.5Kg含鋅、鉛、銦、鐵的殘渣。實施例 3 -M IOOOKg 鋅錫合金，含鋅 76.3%，錫 21.5%，鉛 1.1%，鐵 0.2%，銅 0.3%，鈣.0.1%。采用吊車打開蒸發(fā)罐密封蓋，并將鋅錫合金原料加入到蒸發(fā)罐內(nèi)，蓋上密封蓋，并密封。打開電源開關(guān)，加熱升溫，加熱120分鐘時，蒸發(fā)罐內(nèi)溫度達到950°C，通過電器控制柜自動調(diào)節(jié)，使溫度保持恒溫，恒溫時間為8小時。然后關(guān)閉電源開關(guān)，使蒸發(fā)罐內(nèi)溫度降低至500°C左右。打開冷凝器下部工作側(cè)門，放出鋅液并鑄錠，得到鋅錠672.5Kg。鋅液放完以后，繼續(xù)使爐體自動降溫至200 300°C，打開蒸發(fā)罐圓拱形密封蓋，取出326.2Kg含鋅、錫、鉛、鐵、銅、I丐的殘洛。權(quán)利要求1.一種，其特征在于:將鋅含量大于30wt%的鋅二次物料加入蒸發(fā)罐內(nèi)，密封頂蓋，啟動感應(yīng)加熱線圈升溫，使蒸發(fā)罐內(nèi)的溫度達到900°C 1150°C，生成鋅液并蒸發(fā)，鋅蒸氣保溫導(dǎo)入冷凝器內(nèi)，在冷凝腔體內(nèi)壁冷凝聚結(jié)形成液體鋅，打開冷凝器下部出口，將液體鋅從出口處放出，鑄錠得到鋅錠。2.按權(quán)利要求1所述的，其特征在于:蒸發(fā)罐內(nèi)形成液體鋅后應(yīng)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用蒸餾?冷凝裝置從鋅二次資源中分離回收鋅的方法，其特征在于：將鋅含量大于30wt%的鋅二次物料加入蒸發(fā)罐內(nèi)，密封頂蓋，啟動感應(yīng)加熱線圈升溫，使蒸發(fā)罐內(nèi)的溫度達到900℃～1150℃，生成鋅液并蒸發(fā)，鋅蒸氣保溫導(dǎo)入冷凝器內(nèi)，在冷凝腔體內(nèi)壁冷凝聚結(jié)形成液體鋅，打開冷凝器下部出口，將液體鋅從出口處放出，鑄錠得到鋅錠。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏昶，李興彬，李旻廷，鄧志敢，李存兄，樊剛，
申請(專利權(quán))人：昆明理工大學科技產(chǎn)業(yè)經(jīng)營管理有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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