CN110295285A - 一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，属于固体危废处理技术领域。本发明采用火法‑湿法从含铅、锌废渣或铅膏的富氧固硫还原熔炼炉渣提炼锌，这种方法对含铅、锌废渣或铅膏进行制坯块、富氧固硫还原熔炼后的炉渣进行充分循环利用，既是对现有资源的进一步回收，又避免了有价金属对环境的污染，更安全环保；同时，该方法原理简单、流程合理、锌回收率高、成本低廉。

Description

一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法
技术领域
本发明属于固体危废处理技术领域，具体涉及一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法。
背景技术
由于现在冶金行业的发展，会产生大量的含铅、锌废渣，而这些废渣中含有很多有价金属，比如铅、锌等，却往往被企业忽视。而这些有价金属如果能被二次回收利用，既避免了对环境产生的危害，又使资源得到了有效的利用而不至于浪费。
废铅酸蓄电池回收处置过程中，废铅酸蓄电池拆解后主要分为硫酸铅膏、铅栅、塑料颗粒与废酸等，其中硫酸铅膏既含有铅、锌、锡与锑等有价金属，又含有大量有害的硫酸盐，硫酸铅膏是危险金属固体废物。铅酸蓄电池作为全世界主要的消费产品，因此回收含铅、锌废渣和废旧铅酸蓄电池铅膏中的锌的具有重要意义。
将硫酸铅膏和含铅、锌废渣进行制坯块、固硫还原熔炼进行冶炼是目前很多企业所应用的方法，在这种方法下会产生多种产物，其中炉渣产物中锌的含量突出，但是对于炉渣提锌操作往往因为工艺的不同而收率有较大的差异且价格高昂，低含量的有价金属也得不到有效的回收。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，这种方法对含铅、锌废渣或铅膏进行制坯块、固硫还原熔炼后的炉渣进行充分循环利用，既是对现有资源的进一步回收，又避免了有价金属对环境的污染，更安全环保；同时，该方法原理简单、流程合理、锌回收率高、成本低廉。
本发明采用的技术方案为：
一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，包括下列步骤：
S1.配料及制坯：将含铅锌废渣或铅膏、固硫剂、熔剂混合，得料粉，所述料粉的含水率为12％～15％；将所述料粉在30～50MPa下压团制坯后干燥至含水率为5％～6％，Pb含量为18％～28％，得坯块；
S2.固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭加入7.8m2富氧固硫还原熔炼炉内进行造渣反应，得炉渣；
S3.烟化炉吹炼：将所述炉渣与含铅锌低品位废渣混合，得混合料，将混合料加入烟化炉进行吹炼，在1250℃～1300℃下，得次氧化锌烟尘；将所述次氧化锌烟尘送入回转窑内焙烧，得次氧化锌焙砂；
S4.中性浸出：将次氧化锌焙砂加入混合废酸液中进行液固比7～8:1的中性浸出，加入氧化剂当pH值达到5～5.2时，进行固液分离，得中性浸出渣和中性浸出液；
S5.中性浸出液三段净化工艺，第一段：在50℃～55℃下向中性浸出液中加入锌粉，经过压滤机过滤后，得含铜镉渣和滤液1；第二段：将滤液1用蒸汽加热至80℃～90℃，加锑盐、锌粉除杂，经过压滤机过滤后，得含钴镍渣和滤液2；第三段：将滤液2冷却至70℃以下，加入锌粉除Cd，经过压滤机过滤后，得渣滓和滤液3；所述滤液3与废电解液按体积比1:15～20混合后加入到电积槽中进行电积，待电积完毕，得阴极锌和废液，剥离阴极锌，得析出锌片；采用工频感应电炉熔化析出锌片，加入澄清剂，炉内锌液温度维持在470℃～490℃，铸成锌锭；
S6.铟锗富集回收：准备混酸液，将混酸液、中性浸出渣加入浸出槽，浸出完成后进行固液分离，得酸性浸出渣和酸性浸出液，将酸性浸出渣送富氧固硫还原熔炼炉熔炼，酸性浸出液进入铟锗富集槽中；当酸性浸出液温度为75℃～85℃时，Zn粉为置换剂进行置换，随后过滤，得铟锗富集渣，将所述铟锗富集渣经酸浸出、分离，得酸浸渣和酸浸液；将酸浸液萃取后，得富铟有机相及含锗萃余液，富铟有机相经盐酸反萃、含铟液加锌板置换，得海绵铟；将所述海绵铟压成制团，随后熔铸粗铟锭；含锗萃余液经水洗、浓缩、加草酸沉锗，得含锗富集物；
S7.含铜镉渣回收操作为：采用硫酸浸出、锌粉置换、海绵镉精馏工艺回收镉。
具体地，所述含铅锌低品位废渣主要成分为：Pb20％～28％，Zn5％～8％。
具体地，所述S4中混合废酸液为废铅酸蓄电池解体的电池再生硫酸、锌电解液及洗水的混合液，混合废酸液始酸浓度为70～120g/L，氧化剂为二氧化锰，加入量为溶液中二价铁的1.2倍；所述洗水为各个工序的洗渣水。
进一步地，所述S1中所述含铅锌废渣或铅膏、固硫剂与熔剂的质量比为：100：5～8：5～10。
进一步地，所述S2中所述坯块与焦炭质量比为100：9～12。
进一步地，所述固硫还原熔炼条件：焦率9％～12％，鼓风强度35～45m3/min·m2，风压15～18kpa，渣型Fe/SiO2/CaO：20～26:23～30:16～20，富氧浓度23％～25％。
进一步地，所述提锌中烟化炉吹炼条件：混合料含锌12％～18％，总鼓风量19.5～23.6Km3/h；总风压：55～58kPa，一次风压：45～51kPa；二次风压：55～58kPa；三次风口负压：-30～-80Pa。
进一步地，所述S6中所述混酸液的酸浓度为150g/L；浸出液固比为5:1，浸出温度80℃～90℃，浸出时间8h，终点残酸为15～20g/L。
进一步地，所述S6中所述置换时间为4h，置换终点pH值4.8～5.0。
进一步地，所述S7的具体操作为：
硫酸浸出阶段：浸出底液为洗渣水和锌电解的废液，含铜镉渣与浸出底液液固比为5:1，浸出始酸145g/L，浸出温度为70℃～80℃，铁的氧化剂为二氧化锰矿粉，浸出时间4～5h，浸出到残酸3～5g/L时为终点，得浸出铜渣和浸出液，将浸出铜渣返回烟化炉挥发提锌工序；
将含酸≥5g/L的浸出液放于除铁槽中测定二价铁的含量，当二价铁没有达标时投入双氧水至pH值5～5.2时，投入除Co药剂除Co，投药剂1h后过滤，滤渣为铁渣，返回回转窑挥发作无害化处理；滤液含Cd达到18kg/m3时，流入置换槽；
用锌粉置换Cd，置换温度＜60℃，置换时间为1.5～2h，当溶液含Cd＜50mg/L时进行压滤、热水洗涤，得海绵镉；滤液返回次氧化锌焙砂中性浸出步骤作为补充液；海绵镉精馏采用塔盘式电热真空精馏炉进行连续蒸馏提纯，使精馏镉含量达99.995％，杂质总和＜0.005％，精馏渣含锌25％～30％，将精馏渣返回烟化炉挥发提锌。
本发明的有益效果是：本发明的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，采用火法-湿法从含铅、锌废渣或铅膏的富氧固硫还原熔炼炉渣提炼锌，这种方法对含铅、锌废渣或铅膏进行制坯块、固硫还原熔炼后的炉渣进行充分循环利用，既是对现有资源的进一步回收，又避免了有价金属对环境的污染，更安全环保；同时，该方法原理简单、流程合理、锌回收率高、成本低廉。
具体实施方式
本发明所述的实施例可以在上述技术方案的基础上，通过具体范围的不同替换，可以得到无数个实施例，因此，以下所述的几个实施例，仅仅只是无数个实施例中的较优实施例，任何在上述技术方案所做的技术替换，均属于本发明的保护范围。
实施例中次氧化锌焙砂中性浸出：
ZnO·SiO2+H2SO4＝ZnSO4+SiO2·H2O FeO·SiO2+H2SO4＝FeSO4+SiO2·H2O
PbO·SiO2+H2SO4＝PbSO4+SiO2·H2O ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O
PbO+H2SO4＝PbSO4+H2O In2O3+3H2SO4＝In2(SO4)3+3H2O
GeO2+H2SO4＝GeSO4+H2O GaO+H2SO4＝GaSO4+H2O
In2(SO4)3+3Zn＝3ZnSO4+2In↓ Ge(SO4)2+2Zn＝2ZnSO4+Ge↓
次氧化锌焙砂中性浸出液三段净化：
GaSO4+Zn＝ZnSO4+Ga↓ Zn+Cu2+＝Zn2++Cu↓
Zn+Cd2+＝Zn2++Cd↓ Zn+Co2+＝Zn2++Co↓
8C2H5OCS2Na+2CuSO4+CoSO4＝Cu2(C2H5OCS2)2↓+2Co(C2H5OCS2)3↓+NaSO4Cu+2Cl-+Cu2+＝Cu2Cl2↓
实施例1
一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中经过烟花炉回收锌的方法，包括下列步骤：
S1.配料及制坯：取某电解锌企业的含铅锌废渣，将其与固硫剂、熔剂以质量比为100：5：5混合，得料粉，所述料粉的含水率为12％；将所述料粉在30MPa下压团制坯后干燥至含水率为5％，Pb含量为20％～25％，得坯块；
S2.富氧固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭以质量比为100：9加入7.8m2富氧固硫还原熔炼炉内进行造渣反应，固硫还原熔炼条件：焦率9％，鼓风强度35m3/min·m2，风压15kpa，渣型Fe/SiO2/CaO为20：23：16，富氧浓度23％，得炉渣；
S3.烟化炉吹炼：将所述炉渣与含铅锌低品位废渣混合，得混合料，将混合料加入烟化炉进行吹炼，烟化炉吹炼条件：混合料含锌15％～18％，总鼓风量19.5Km3/h；总风压：55kPa，一次风压：45kPa；二次风压：55kPa；三次风口负压：-30Pa；在1250℃下，物料中的重金属气体与炉气中的氧生成金属氧化物进入到炉气中，余热降温，布袋收尘回收次氧化锌烟尘；将所述次氧化锌烟尘与高铟次氧化锌制粒后与炉气成逆流送入回转窑内焙烧，焙烧温度1200℃，得次氧化锌焙砂；
S4.中性浸出：将次氧化锌焙砂加入始酸浓度为90～100g/L的混合废酸液中进行60℃中性浸出，液固比8:1，加入溶液二价铁质量的1.2倍的二氧化锰，当pH值达到5～5.2时，浸出液中Fe(OH)3水解并与杂质离子凝聚沉降，进行固液分离，得中性浸出渣和中性浸出液；
S5.中性浸出净化：第一段：中性浸出液温度为50℃时加入锌粉，锌粉加入量为2g/L，反应1h后经压滤机过滤，得含铜镉渣和滤液1；第二段：将滤液1用蒸汽加热至80℃，加锑盐、锌粉除杂，锌粉加入量为3g/L，锑盐的加入量为溶液中钴质量的0.6倍，反应3h后经压滤机过滤，得含钴镍渣和滤液2，含钴镍渣送镉回收车间；第三段：将滤液2冷却至70℃以下，加入锌粉除Cd，锌粉加入量为1g/L，反应1h后经压滤机过滤，得渣滓和滤液3，渣滓返回第一段净化槽；所述滤液3与废电解液按体积比1:15在冷却塔出口混合，通过溜槽加入到以四元合金板(铅、银、钙、锶)为阳极、铝板为阴极的电积槽中进行电积，电积条件为：电解液主要成分为硫酸150g/L、Zn为50g/L，电流密度180A/m2，周期24h，槽电压3.4V。待电积完毕，得阴极锌和废液，剥离阴极锌，得析出锌片；采用工频感应电炉熔化析出锌片，加入澄清剂(烧碱，加入量30～40kg/t锌)，炉内锌液温度维持在470℃，铸成锌锭；
S6.铟锗富集回收：将废液、浓硫酸及洗水混合制得混酸液，酸浓度为150g/L；将混酸液、中性浸出渣加入浸出槽，液固比为5:1，浸出温度80℃，浸出时间8h，终点残酸为20g/L，随后进行固液分离，得酸性浸出渣和酸性浸出液，将酸性浸出渣送富氧固硫还原熔炼炉熔炼，酸性浸出液进入铟锗富集槽中；当酸性浸出液温度为75℃时，加入Zn粉50Kg/g铟，进行置换，置换时间为4h，置换终点pH值4.8～5.0，随后过滤，过滤液作为次氧化锌焙砂中性浸出底液，得铟锗富集渣；将所述铟锗富集渣经酸浸出、分离，得酸浸渣和酸浸液；将酸浸渣返回烟化炉焙烧；将酸浸液萃取后，得富铟有机相及含锗萃余液，富铟有机相经盐酸反萃，含铟液加锌板置换，得海绵铟；压成制团，在300℃熔铸粗铟锭。含锗萃余液经水洗、浓缩、加入质量浓度为7％的草酸进行沉锗，得含锗富集物；
所述酸浸液萃取用溶剂为30％P204与70％的260#溶剂油，萃取3级后用浓度为150g/L的H2SO4洗2级；所述反萃用盐酸的浓度为：6mol/L，反萃温度＜40℃，反萃3级后用浓度为150g/L的H2SO4洗2级，得含铟液；将含铟液送入置换箱、挂锌板在室温下进行一周铟置换，始酸度pH为1.0，置换后溶液含In≤50mg/L；
S7.含铜镉渣回收操作为：采用硫酸浸出、锌粉置换、海绵镉精馏工艺回收镉。具体为：硫酸浸出阶段：浸出底液为洗渣水和S5所述废液，含铜镉渣与浸出底液液固比为5:1，浸出始酸145g/L，浸出温度为70℃，氧化剂二氧化锰矿粉加入量1.2倍二价铁量，浸出时间4h，浸出到残酸3～5g/L时为终点，得浸出铜渣和浸出液，将浸出铜渣返回烟化炉挥发提锌工序；
将含酸≥5g/L的浸出液放于除铁槽中测定二价铁的含量，当二价铁没有达标时投入双氧水至pH值5～5.2时，投入钴质量1.2倍的C2H5OCS2Na除Co，投药剂1h后过滤，滤渣为铁渣，返回回转窑挥发作无害化处理；滤液含Cd达到18kg/m3时，流入置换槽；
用锌粉置换Cd，置换温度＜60℃，置换时间为1.5h，当溶液含Cd＜50mg/L时进行压滤、热水洗涤，得海绵镉；滤液返回次氧化锌焙砂中性浸出步骤作为补充液；海绵镉精馏采用塔盘式电热真空精馏炉进行连续蒸馏提纯，使精馏镉含量达99.995％，杂质总和＜0.005％，精馏渣含锌25％～27％，将精馏渣返回烟化炉挥发提锌。
实施例2
一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，包括下列步骤：
S1.配料及制坯：取某电解锌企业的含铅锌废渣，将其与固硫剂、熔剂以质量比为100：7：8混合，得料粉，所述料粉的含水率为14％；将所述料粉在40MPa下压团制坯后干燥至含水率为5％，Pb含量为25％～28％，得坯块；
S2.富氧固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭以质量比为100：11加入7.8m2富氧固硫还原熔炼炉内进行造渣反应，富氧固硫还原熔炼条件：焦率10％，鼓风强度39m3/min·m2，风压16kpa，渣型Fe/SiO2/CaO为24：27：18，富氧浓度24％，得炉渣；
S3.烟化炉吹炼：将所述炉渣与含铅锌低品位废渣混合，得混合料，将混合料加入烟化炉进行吹炼，烟化炉吹炼条件：混合料含锌17％～18％，总鼓风量21.5Km3/h；总风压：56kPa，一次风压：48kPa；二次风压：57kPa；三次风口负压：-50Pa；在1280℃下，物料中的重金属气体与炉气中的氧生成金属氧化物进入到炉气中，余热降温，布袋收尘回收次氧化锌烟尘；将所述次氧化锌烟尘与高铟次氧化锌制粒后与炉气成逆流送入回转窑内焙烧，焙烧温度1250℃，得次氧化锌焙砂；
S4.中性浸出：将次氧化锌焙砂加入始酸浓度为100～120g/L的混合废酸液中进行60℃中性浸出，液固比7:1，加入溶液二价铁质量的1.2倍的二氧化锰，当pH值达到5～5.2时，浸出液中Fe(OH)3水解并与杂质离子凝聚沉降，进行固液分离，得中性浸出渣和中性浸出液；
S5.中性浸出净化：第一段：中性浸出液温度为52℃时加入锌粉，锌粉加入量为3g/L，反应1h后经压滤机过滤后，得含铜镉渣和滤液1；第二段：将滤液1用蒸汽加热至85℃，加锑盐、锌粉除杂，锌粉加入量为4.5g/L，锑盐的加入量为溶液中钴质量的0.8倍，反应3h后，经压滤机过滤后，得含钴镍渣和滤液2，含钴镍渣送镉回收车间；第三段：将滤液2冷却至70℃以下，加入锌粉除Cd，锌粉加入量为1.5g/L，反应1h后经压滤机过滤后，得渣滓和滤液3，渣滓返回第一段净化槽；所述滤液3与废电解液按体积比1:18在冷却塔出口混合，通过溜槽加入到以四元合金板(铅、银、钙、锶)为阳极、铝板为阴极的电积槽中进行电积，技术条件电解液主要成分硫酸：150g/L、Zn 50g/L,其它元素严格控制，电流密度200A/m2，周期24h，槽电压3.4V。待电积完毕，得阴极锌和废液，剥离阴极锌，得析出锌片；采用工频感应电炉熔化析出锌片，加入澄清剂(烧碱，加入量30～40kg/t锌)，炉内锌液温度维持在480℃，铸成锌锭；
S6.铟锗富集回收：将废液、浓硫酸及洗水混合制得混酸液，酸浓度为150g/L；将混酸液、中性浸出渣加入浸出槽，液固比为5:1，浸出温度80℃，浸出时间8h，终点残酸为15g/L，随后进行固液分离，得酸性浸出渣和酸性浸出液，将酸性浸出渣送富氧固硫还原熔炼炉熔炼，酸性浸出液进入铟锗富集槽中；当酸性浸出液温度为75℃时，Zn粉加入量55Kg/g铟，进行置换，置换时间为4h，置换终点pH值4.8～5.0，随后过滤，过滤液作为次氧化锌焙砂中性浸出底液，得铟锗富集渣；将所述铟锗富集渣经酸浸出、分离，得酸浸渣和酸浸液；将酸浸渣返回烟化炉焙烧；将酸浸液萃取后，得富铟有机相及含锗萃余液，富铟有机相经盐酸反萃，含铟液加锌板置换，得海绵铟；压成制团，在400℃熔铸粗铟锭。含锗萃余液经水洗、浓缩、加入质量浓度为7％的草酸进行沉锗，得含锗富集物；
所述酸浸液萃取用溶剂为30％P204与70％的260#溶剂油，萃取3级后用浓度为100g/L的H2SO4洗2级；所述反萃用盐酸的浓度为：6mol/L，反萃温度＜40℃，反萃3级后用浓度为100g/L的H2SO4洗2级，得含铟液；将含铟液送入置换箱、挂锌板在室温下进行一周铟置换，始酸度pH为2.0，置换后溶液含In≤50mg/L；
S7.含铜镉渣回收操作为：采用硫酸浸出、锌粉置换、海绵镉精馏工艺回收镉。具体为：硫酸浸出阶段：浸出底液为洗渣水和S5所述废液，含铜镉渣与浸出底液液固比为5.5:1，浸出始酸155g/L，浸出温度为75℃，氧化剂二氧化锰矿粉加入量1.3倍二价铁量，浸出时间4.5h，浸出到残酸3～5g/L时为终点，得浸出铜渣和浸出液，将浸出铜渣返回烟化炉挥发提锌工序；
将含酸≥5g/L的浸出液放于除铁槽中测定二价铁的含量，当二价铁没有达标时投入双氧水至pH值5～5.2时，投入钴质量1.4倍的C2H5OCS2Na除Co，投药剂1h后过滤，滤渣为铁渣，返回回转窑挥发作无害化处理；滤液含Cd达到18kg/m3时，流入置换槽；
用锌粉置换Cd，置换温度＜60℃，置换时间为1.8h，当溶液含Cd＜50mg/L时进行压滤、热水洗涤，得海绵镉；滤液返回次氧化锌焙砂中性浸出步骤作为补充液；海绵镉精馏采用塔盘式电热真空精馏炉进行连续蒸馏提纯，使精馏镉含量达99.995％，杂质总和＜0.005％，精馏渣含锌26％～28％，将精馏渣返回烟化炉挥发提锌。
实施例3
一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，包括下列步骤：
S1.配料及制坯：取某电解锌企业的含铅锌废渣，将其与固硫剂、熔剂以质量比为100：8：10混合，得料粉，所述料粉的含水率为15％；将所述料粉在50MPa下压团制坯后干燥至含水率为6％，Pb含量为18％～22％，得坯块；
S2.富氧固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭以质量比为100：12加入7.8m2富氧固硫还原熔炼炉内进行造渣反应，富氧固硫还原熔炼条件：焦率12％，鼓风强度45m3/min·m2，风压18kpa，渣型Fe/SiO2/CaO为26：30：20，富氧浓度25％，得炉渣；
S3.烟化炉吹炼：将所述炉渣与含铅锌低品位废渣混合，得混合料，将混合料加入烟化炉进行吹炼，烟化炉吹炼条件：混合料含锌12％～15％，总鼓风量23.6Km3/h；总风压：58kPa，一次风压：51kPa；二次风压：58kPa；三次风口负压：-80Pa；在1300℃下，物料中的重金属气体与炉气中的氧生成金属氧化物进入到炉气中，余热降温，布袋收尘回收次氧化锌烟尘；将所述次氧化锌烟尘与高铟次氧化锌制粒后与炉气成逆流送入回转窑内焙烧，焙烧温度1300℃，得次氧化锌焙砂；
S4.中性浸出：将次氧化锌焙砂加入始酸浓度为70～100g/L的混合废酸液中进行60℃中性浸出，液固比8:1，加入溶液二价铁质量的1.2倍的二氧化锰，当pH值达到5～5.2时，浸出液中Fe(OH)3水解并与杂质离子凝聚沉降，进行固液分离，得中性浸出渣和中性浸出液；
S5.中性浸出净化：第一段：中性浸出液温度为55℃时加入锌粉，锌粉加入量为4g/L，反应1h后经压滤机过滤后，得含铜镉渣和滤液1；第二段：将滤液1用蒸汽加热至90℃，加锑盐、锌粉除杂，锌粉加入量为6g/L，锑盐的加入量为溶液中钴质量的1倍，反应3h后，经压滤机过滤后，得含钴镍渣和滤液2，含钴镍渣送镉回收车间；第三段：将滤液2冷却至70℃以下，加入锌粉除Cd，锌粉加入量为2g/L，反应1h后经压滤机过滤后，得渣滓和滤液3，渣滓返回第一段净化槽；所述滤液3与废电解液按体积比1:20在冷却塔出口混合，通过溜槽加入到以四元合金板(铅、银、钙、锶)为阳极、铝板为阴极的电积槽中进行电积，技术条件电解液主要成分硫酸：150g/L、Zn 50g/L,其它元素严格控制，电流密度160A/m2，周期24h，槽电压3.4V。待电积完毕，得阴极锌和废液，剥离阴极锌，得析出锌片；采用工频感应电炉熔化析出锌片，加入澄清剂(烧碱，加入量30～40kg/t锌)，炉内锌液温度维持在490℃，铸成锌锭；
S6.铟锗富集回收：将废液、浓硫酸及洗水混合制得混酸液，酸浓度为150g/L；将混酸液、中性浸出渣加入浸出槽，液固比为5:1，浸出温度80℃，浸出时间8h，终点残酸为18g/L，随后进行固液分离，得酸性浸出渣和酸性浸出液，将酸性浸出渣送富氧固硫还原熔炼炉熔炼，酸性浸出液进入铟锗富集槽中；当酸性浸出液温度为75℃时，Zn粉加入量60Kg/g铟，进行置换，置换时间为4h，置换终点pH值4.8～5.0，随后过滤，过滤液作为次氧化锌焙砂中性浸出底液，得铟锗富集渣；将所述铟锗富集渣经酸浸出、分离，得酸浸渣和酸浸液；将酸浸渣返回烟化炉焙烧；将酸浸液萃取后，得富铟有机相及含锗萃余液，富铟有机相经盐酸反萃，含铟液加锌板置换，得海绵铟；压制成团，在260℃熔铸粗铟锭。含锗萃余液经水洗、浓缩、加入质量浓度为7％的草酸进行沉锗，得含锗富集物；
所述酸浸液萃取用溶剂为30％P204与70％的260#溶剂油，萃取3级后用浓度为120g/L的H2SO4洗2级；所述反萃用盐酸的浓度为：6mol/L，反萃温度＜40℃，反萃3级后用浓度为120g/L的H2SO4洗2级，得含铟液；将含铟液送入置换箱、挂锌板在室温下进行一周铟置换，始酸度pH为1.5，置换后溶液含In≤50mg/L；
S7.含铜镉渣回收操作为：采用硫酸浸出、锌粉置换、海绵镉精馏工艺回收镉。具体为：硫酸浸出阶段：浸出底液为洗渣水和S5所述废液，含铜镉渣与浸出底液液固比为6:1，浸出始酸125g/L，浸出温度为80℃，氧化剂二氧化锰矿粉加入量1.2倍二价铁量，浸出时间5h，浸出到残酸3～5g/L时为终点，得浸出铜渣和浸出液，将浸出铜渣返回烟化炉挥发提锌工序；
将含酸≥5g/L的浸出液放于除铁槽中测定二价铁的含量，当二价铁没有达标时投入双氧水至pH值5～5.2时，投入钴质量1.4倍的C2H5OCS2Na除Co，投药剂1h后过滤，滤渣为铁渣，返回回转窑挥发作无害化处理；滤液含Cd达到18kg/m3时，流入置换槽；
用锌粉置换Cd，置换温度＜60℃，置换时间为2h，当溶液含Cd＜50mg/L时进行压滤、热水洗涤，得海绵镉；滤液返回次氧化锌焙砂中性浸出步骤作为补充液；海绵镉精馏采用塔盘式电热真空精馏炉进行连续蒸馏提纯，使精馏镉含量达99.995％，杂质总和＜0.005％，精馏渣含锌27％～30％，将精馏渣返回烟化炉挥发提锌。
实施例1～3所得金属的回收率如下表1所示。
表1金属回收率(％)
有价金属 锌 铟 镉
实施例1 96～97 92～94 95～96
实施例2 96～98 92～95 95～96
实施例3 96～98 93～95 95～96
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1.配料及制坯：将含铅锌废渣或铅膏、固硫剂、熔剂混合，得料粉，所述料粉的含水率为12％～15％；将所述料粉在30～50MPa下压团制坯后干燥至含水率为5％～6％，Pb含量为18％～28％，得坯块；
S2.富氧固硫还原熔炼：将所述坯块与焦炭加入7.8m2富氧固硫还原熔炼炉内进行造渣反应，得炉渣；
S3.烟化炉吹炼：将所述炉渣与含铅锌低品位废渣混合，得混合料，将混合料加入烟化炉进行吹炼，在1250℃～1300℃下，得次氧化锌烟尘；将所述次氧化锌烟尘送入回转窑内焙烧，得次氧化锌焙砂；
S4.中性浸出：将次氧化锌焙砂加入混合废酸液中进行液固比7～8:1的中性浸出，加入氧化剂当pH值达到5～5.2时，进行固液分离，得中性浸出渣和中性浸出液；
S5.中性浸出液三段净化工艺，第一段：在50℃～55℃下向中性浸出液中加入锌粉，经过压滤机过滤后，得含铜镉渣和滤液1；第二段：将滤液1用蒸汽加热至80℃～90℃，加锑盐、锌粉除杂，经过压滤机过滤后，得含钴镍渣和滤液2；第三段：将滤液2冷却至70℃以下，加入锌粉除Cd，经过压滤机过滤后，得渣滓和滤液3；所述滤液3与废电解液按体积比1:15～20混合后加入到电积槽中进行电积，待电积完毕，得阴极锌和废液，剥离阴极锌，得析出锌片；采用工频感应电炉熔化析出锌片，加入澄清剂，炉内锌液温度维持在470℃～490℃，铸成锌锭；
S6.铟锗富集回收：准备混酸液，将混酸液、中性浸出渣加入浸出槽，浸出完成后进行固液分离，得酸性浸出渣和酸性浸出液，将酸性浸出渣送富氧固硫还原熔炼炉熔炼，酸性浸出液进入铟锗富集槽中；当酸性浸出液温度为75℃～85℃时，Zn粉为置换剂进行置换，随后过滤，得铟锗富集渣，将所述铟锗富集渣经酸浸出、分离，得酸浸渣和酸浸液；将酸浸液萃取后，得富铟有机相及含锗萃余液，富铟有机相经盐酸反萃、含铟液加锌板置换，得海绵铟；将所述海绵铟压成制团，随后熔铸粗铟锭；含锗萃余液经水洗、浓缩、加草酸沉锗，得含锗富集物；
S7.含铜镉渣回收操作为：采用硫酸浸出、锌粉置换、海绵镉精馏工艺回收镉。
2.如权利要求1所述的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，所述S1中所述含铅锌废渣或铅膏、固硫剂与熔剂的质量比为：100：5～8：5～10。
3.如权利要求1所述的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，所述S2中所述坯块与焦炭质量比为100：9～12。
4.如权利要求1所述的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，所述固硫还原熔炼条件：焦率9％～12％，鼓风强度35～45m3/min·m2，风压15～18kpa，渣型Fe/SiO2/CaO：20～26:23～30:16～20，富氧浓度23％～25％。
5.如权利要求1所述的一种从含铅、锌废渣或铅膏中回收锌的方法，其特征在于，所述提锌中烟化炉吹炼条件：混合料含锌12％～18％，总鼓风量19.5～23.6Km3/h；总风压：55～58kPa，一次风压：45～51kPa；二次风压：55～58kPa；三次风口负压：-30～-80Pa。
6.如权利要求1所述的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，所述S6中所述混酸液的酸浓度为150g/L；浸出液固比为5:1，浸出温度80℃～90℃，浸出时间8h，终点残酸为15～20g/L。
7.如权利要求1所述的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，所述S6中所述置换时间为4h，置换终点pH值4.8～5.0。
8.如权利要求1所述的一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法，其特征在于，所述S7的具体操作为：
硫酸浸出阶段：浸出底液为洗渣水和锌电解的废液，含铜镉渣与浸出底液液固比为5:1，浸出始酸145g/L，浸出温度为70℃～80℃，铁的氧化剂为二氧化锰矿粉，浸出时间4～5h，浸出到残酸3～5g/L时为终点，得浸出铜渣和浸出液，将浸出铜渣返回烟化炉挥发提锌工序；
将含酸≥5g/L的浸出液放于除铁槽中测定二价铁的含量，当二价铁没有达标时投入双氧水至pH值5～5.2时，投入除Co药剂除Co，投药剂1h后过滤，滤渣为铁渣，返回回转窑挥发作无害化处理；滤液含Cd达到18kg/m3时，流入置换槽；
用锌粉置换Cd，置换温度＜60℃，置换时间为1.5～2h，当溶液含Cd＜50mg/L时进行压滤、热水洗涤，得海绵镉；滤液返回次氧化锌焙砂中性浸出步骤作为补充液；海绵镉精馏采用塔盘式电热真空精馏炉进行连续蒸馏提纯，使精馏镉含量达99.995％，杂质总和＜0.005％，精馏渣含锌25％～30％，将精馏渣返回烟化炉挥发提锌。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110565120A (zh) * 2019-10-18 2019-12-13 东北大学 一种在含铜铁液中脱除并回收铜的方法
CN112095014A (zh) * 2020-09-27 2020-12-18 衡阳市大宇锌业有限公司 一种从铜镉渣中高效回收利用铜、镉的方法
CN115404344A (zh) * 2022-09-06 2022-11-29 中国恩菲工程技术有限公司 增强富铅锑锌渣还原效果的冶炼方法及***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023627A1 (en) * 1999-09-27 2001-04-05 Hoboy Loren P Process to selectively recover metals from waste dusts, sludges and ores
EP1589121A1 (en) * 2004-04-19 2005-10-26 Umicore Battery recycling
CN101649396A (zh) * 2009-07-31 2010-02-17 湖南有色金属研究院 一种高效脱除次氧化锌烟灰中F、Cl及生产电锌的方法
CN102154555A (zh) * 2011-03-01 2011-08-17 郴州市国大有色金属冶炼有限公司 一种清洁处置铅废料的鼓风炉还原造锍熔炼方法和设备
CN102776376A (zh) * 2012-08-08 2012-11-14 汉源县广超有色金属综合回收有限责任公司 湿法-火法联合工艺回收含铅锌废渣中有价金属的方法
CN104498731A (zh) * 2014-12-04 2015-04-08 扬州市华翔有色金属有限公司 一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023627A1 (en) * 1999-09-27 2001-04-05 Hoboy Loren P Process to selectively recover metals from waste dusts, sludges and ores
EP1589121A1 (en) * 2004-04-19 2005-10-26 Umicore Battery recycling
CN101649396A (zh) * 2009-07-31 2010-02-17 湖南有色金属研究院 一种高效脱除次氧化锌烟灰中F、Cl及生产电锌的方法
CN102154555A (zh) * 2011-03-01 2011-08-17 郴州市国大有色金属冶炼有限公司 一种清洁处置铅废料的鼓风炉还原造锍熔炼方法和设备
CN102776376A (zh) * 2012-08-08 2012-11-14 汉源县广超有色金属综合回收有限责任公司 湿法-火法联合工艺回收含铅锌废渣中有价金属的方法
CN104498731A (zh) * 2014-12-04 2015-04-08 扬州市华翔有色金属有限公司 一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张志波: ""冶炼行业含锌废物中铟、锗、铋的回收工艺"", 《工程建设》 *
李江: ""铅锌冶炼中含镉物料的处理"", 《中国有色冶金》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110565120A (zh) * 2019-10-18 2019-12-13 东北大学 一种在含铜铁液中脱除并回收铜的方法
CN110565120B (zh) * 2019-10-18 2021-09-07 东北大学 一种在含铜铁液中脱除并回收铜的方法
CN112095014A (zh) * 2020-09-27 2020-12-18 衡阳市大宇锌业有限公司 一种从铜镉渣中高效回收利用铜、镉的方法
CN115404344A (zh) * 2022-09-06 2022-11-29 中国恩菲工程技术有限公司 增强富铅锑锌渣还原效果的冶炼方法及***

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