CN108929954A - 一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，属于湿法炼锌领域，解决了现有的硫酸化焙烧‑水浸出工艺存在的锌浸出率较低的问题。本发明的技术方案是：将锌浸出渣和硫酸混合均匀，混合好之后在常压下将混合物放在气氛炉中焙烧；焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，然后将所述容器置于磁感应强度为0.5～3T的平行磁场中，搅拌浸出，搅拌方向要使得正离子产生向上的洛仑兹力；浸出结束后，进行固液分离。本发明的有益效果是：磁场改变了水分子结构，降低了溶液黏度，将焙砂中三价铁水解产物溶解，释放出包裹的锌；磁场提高了锌浸出率，缩短了锌浸出时间。
Description
技术领域
本发明属于湿法炼锌领域，具体涉及一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法。
背景技术
锌的生产一般采用传统的湿法冶金工艺，即以硫化锌矿和氧化锌矿为原料，采用焙烧-浸出-净化-电积工艺回收锌。而在湿法炼锌过程中，每年会产生大量锌浸出渣。目前除少量废渣被送去制造水泥或砖块外，大部分废渣被贮存起来。废渣中含有锌8％～20％、铅6％～25％、银300ｇ/ｔ左右，同时还有锗、砷、锑、镉等有毒元素，国内外对从这种废渣中提取金属锌越来越重视。
锌浸出渣中的锌大部分以ZnFe2O4的形式存在，少量以ZnS的形式存在。利用硫酸化焙烧-水浸出工艺，在硫酸化焙烧过程中，锌浸出渣中的锌转化成硫酸锌，易于回收，但是锌浸出率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，以解决现有的硫酸化焙烧-水浸出工艺存在的锌浸出率较低的问题。
本发明的技术方案是：一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，包括以下步骤：
步骤一、将锌浸出渣和硫酸混合均匀，混合好之后在常压下将混合物放在气氛炉中焙烧；
步骤二、焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；
步骤三，在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，然后将所述容器置于磁感应强度为0.5～3T的平行磁场中，搅拌浸出，搅拌方向要使得正离子产生向上的洛仑兹力；
步骤四，浸出结束后，进行固液分离。
作为本发明的进一步改进，在步骤一中，锌浸出渣和硫酸在200～300℃的温度条件下混合均匀，气氛炉的焙烧温度为200～300℃。温度过低，反应效果不好，温度过高，容易造成设备损坏。
作为本发明的进一步改进，在步骤一中，硫酸的质量为锌浸出渣质量的60%～80%。过多或过少的硫酸用量都会降低锌浸出率。
作为本发明的进一步改进，在步骤三中，水浸出时液固体积质量比为3～6:1。过小的液固体积质量比影响锌浸出率，过大的液固体积质量比造成成本浪费。
作为本发明的进一步改进，在步骤三中，搅拌浸出时间为1～1.5h。搅拌浸出时间过长或过短都会降低锌浸出率。
作为本发明的进一步改进，在步骤三中，搅拌速度为200～500r/min。
作为本发明的进一步改进，在步骤一中，焙烧时间为2.5～3h。3h后锌浸出率基本不变。
优选地，在步骤一中，硫酸的质量为锌浸出渣质量的70%。
优选地，在步骤三中，水浸出时液固体积质量比为4:1。
优选地，在步骤一中，锌浸出渣和硫酸在250℃的温度条件下混合均匀，气氛炉的焙烧温度为250℃。
本发明在传统工艺的基础上增设磁场，获得了以下有益效果：
1. 本发明通过施加磁场，可以最大限度地活化体系，改变水分子结构，降低溶液黏度，将焙砂中三价铁水解产物溶解，释放出包裹的锌；
2. 本发明通过施加磁场，可以提高离子的分离性能，缩短锌的浸出时间；
3. 本发明通过施加磁场，可以提升锌的回收率，降低生产成本。
具体实施方式
下面的实施例和对比例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
以下实施例和对比例所用原料取自某冶炼厂湿法炼锌过程中产出的锌渣，其主要成分及其质量分数分别是Zn为8.12%，Pb为6%，Ag为0.039%，SO3为17.2%，Fe2O3为17.2%。
实施例1：
步骤一，将锌浸出渣和硫酸在焙烧温度为200℃的条件下混合均匀，硫酸用量为锌浸出渣质量的60%，常压下，放在预先设定温度为200℃的气氛炉中焙烧3h；
步骤二，焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；
步骤三，在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，然后将该容器置于磁感应强度为3T的平行磁场中，以200r/min的搅拌速度搅拌浸出，搅拌方向要使得正离子产生向上的洛仑兹力，水浸出时液固体积质量比为3：1；浸出时间为1h；
步骤四，浸出结束后，进行固液分离。
此时锌浸出率为85.3％。
实施例2：
步骤一，将锌浸出渣和硫酸在焙烧温度为300℃的条件下混合均匀，硫酸用量为锌浸出渣质量的80%，常压下，放在预先设定温度为300℃的气氛炉中焙烧2.5h；
步骤二，焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；
步骤三，在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，然后将该容器置于磁感应强度为3T的平行磁场中，以500r/min的搅拌速度搅拌浸出，搅拌方向要使得正离子产生向上的洛仑兹力，水浸出时液固体积质量比为6：1；浸出时间为1h；
步骤四，浸出结束后，进行固液分离。
此时锌浸出率为92.3％。
实施例3：
步骤一，将锌浸出渣和硫酸在焙烧温度为250℃的条件下混合均匀，硫酸用量为锌浸出渣质量的70%，常压下，放在预先设定温度为250℃的气氛炉中焙烧2.5h；
步骤二，焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；
步骤三，在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，然后将该容器置于磁感应强度为2T的平行磁场中，以500r/min的搅拌速度搅拌浸出，搅拌方向要使得正离子产生向上的洛仑兹力，水浸出时液固体积质量比为4：1；浸出时间为1h；
步骤四，浸出结束后，进行固液分离。
此时锌浸出率为98.2％。
实施例4：
步骤一，将锌浸出渣和硫酸在焙烧温度为250℃的条件下混合均匀，硫酸用量为锌浸出渣质量的70%，常压下，放在预先设定温度为250℃的气氛炉中焙烧2.5h；
步骤二，焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；
步骤三，在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，然后将该容器置于磁感应强度为0.5T的平行磁场中，以250r/min的搅拌速度搅拌浸出，搅拌方向要使得正离子产生向上的洛仑兹力，水浸出时液固体积质量比为4：1；浸出时间为1.5h；
步骤四，浸出结束后，进行固液分离。
此时锌浸出率为86.9％。
对比例：
所用原料与实施例1相同，不施加磁场。
步骤一，将锌浸出渣和硫酸在焙烧温度为250℃的条件下混合均匀，硫酸用量为锌浸出渣质量的70%，常压下，放在预先设定温度为250℃的气氛炉中焙烧2.5h；
步骤二，焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；
步骤三，在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，以250r/min的搅拌速度搅拌浸出，水浸出时液固体积质量比为4：1，浸出时间为1h；
步骤四，浸出结束后，进行固液分离。
此时锌浸出率为71.4％。
通过对比可以看出，磁场可以提高锌浸出率。
Claims (10)
1.一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，包括以下步骤：
步骤一、将锌浸出渣和硫酸混合均匀，混合好之后在常压下将混合物放在气氛炉中焙烧；
步骤二、焙烧完成后，取出焙砂，冷却、研磨；
步骤三，在常温常压下，将研磨后的焙砂放入盛有自来水的容器中，然后将所述容器置于磁感应强度为0.5～3T的平行磁场中，搅拌浸出，搅拌方向要使得正离子产生向上的洛仑兹力；
步骤四，浸出结束后，进行固液分离。
2.根据权利要求1所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤一中，锌浸出渣和硫酸在200～300℃的温度条件下混合均匀，气氛炉的焙烧温度为200～300℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤一中，硫酸的质量为锌浸出渣质量的60%～80%。
4.根据权利要求3所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤三中，水浸出时液固体积质量比为3～6:1。
5.根据权利要求4所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤三中，搅拌浸出时间为1～1.5h。
6.根据权利要求5所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤三中，搅拌速度为200～500r/min。
7.根据权利要求6所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤一中，焙烧时间为2.5～3h。
8.根据权利要求7所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤一中，硫酸的质量为锌浸出渣质量的70%。
9.根据权利要求8所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤三中，水浸出时液固体积质量比为4:1。
10.根据权利要求9所述的一种从锌浸出渣中高效回收锌的方法，其特征在于：在步骤一中，锌浸出渣和硫酸在250℃的温度条件下混合均匀，气氛炉的焙烧温度为250℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181204 |
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