[发明专利]一种含锌烟灰的氧化预处理方法无效

申请号：	201210125443.4	申请日：	2012-04-26
公开（公告）号：	CN102633295A	公开（公告）日：	2012-08-15
发明（设计）人：	胡慧萍;王为振;陈启元;陈辉煌	申请（专利权）人：	中南大学
主分类号：	C01G9/02	分类号：	C01G9/02
代理公司：	长沙市融智专利事务所 43114	代理人：	魏娟
地址：	410083 湖南***	国省代码：	湖南;43
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摘要：
搜索关键词：	一种含锌烟灰氧化预处理方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及含锌烟灰的二次资源开发利用过程中，能降低含锌烟灰浸出所得锌氨浸出液中的锰、铁元素含量的处理方法。

背景技术

随着高品位锌矿的不断减少，开发利用含锌二次资源变得越来越重要，这样既可充分利用锌资源，又可降低生产成本。含锌烟灰是在高炉炼铁和废钢铁再生冶炼过程中，铁精矿和钢铁镀锌层中的锌会以气态挥发，随烟气进入收尘系统被收集起来。含锌烟灰作为主要的含锌二次资源，越来越受到人们的重视。目前由含锌烟灰制备氧化锌的方法主要有直接挥发法和湿法两种。对于直接挥发法，由于含锌烟灰成分复杂并且杂质含量高，不能获得纯度很高的氧化锌。湿法包括硫酸法和氨浸法。硫酸法使含锌烟灰中钙镁铁等杂质与锌元素一起进入浸出液，导致除杂工艺复杂，成本过高；由于含锌烟灰中钙镁铁等杂质基本不溶于氨性浸出剂，且氨性浸出剂能循环使用，故氨浸法是由含锌烟灰制备高纯氧化锌的首选方法。

目前国内外关于用含锌烟灰氨浸制备氧化锌产品的报道较多。氧化锌产品中脱除锰铁杂质的方法是含锌烟灰进行氨浸的同时还需氧化去除锌氨浸出液中的锰铁杂质，其基本原理为：含锌烟灰在氨性浸出过程中，同时加入高锰酸钾、漂白粉、双氧水或过硫酸铵等常用氧化剂将锌氨浸出液中的锰、铁元素氧化成高价态的锰、铁，高价态的锰、铁迅速水解成金属氢氧化物或水合物并沉淀析出，从而达到把锰铁杂质元素从锌氨浸出液中净化除去的目的。然而，该法使氧化锌产品中的锰铁含量过高(均大于10ppm)，不能满足用于橡胶硫化促进剂的高纯氧化锌产品质量要求。另一方面，若采用漂白粉或次氯酸钠氧化除锰，则在锌氨浸出液中引入大量的氯离子杂质，并导致氧化锌产品中可溶性盐含量超标。

因此，开发一种简单有效的除锰铁方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种含锌烟灰的氧化预处理方法，能显著降低含锌烟灰中浸出所得锌氨浸出液中锰、铁元素含量。

本发明的技术方案按以下步骤进行：

步骤一、对含锌烟灰进行氧化预处理：将含锌烟灰和氧化剂加入水中，在反应温度为30-70℃，反应时间为10-120min的条件下进行氧化预处理，反应结束后抽滤得滤饼，经真空干燥得预处理后样品；

步骤二、取步骤一中的预处理后样品，在浸出温度为30-70℃下，进行氨性浸出，反应结束后抽滤得锌氨浸出液；

步骤三、取步骤二所得的锌氨浸出液，经蒸氨、煅烧后得固体氧化锌。

而现有技术中铁锰脱除的传统工艺步骤为氨浸同时氧化除铁锰或氨浸后氧化除铁锰，反应机理如下所示，二价铁和二价锰首先被氨络合浸出，然后用氧化剂把二价铁和二价锰的氨配离子分别氧化为高价铁和高价锰的氢氧化物沉淀过滤除去。

Fe²⁺+NH₃＝[Fe(NH₃)]²⁺ ^LogK₁＝1.4

Fe²⁺+2NH₃＝[Fe(NH₃)₂]²⁺ ^LogK₂＝1.6

Mn²⁺+NH₃＝[Mn(NH₃)]²⁺ ^LogK₁＝0.8

Mn²⁺+2NH₃＝[Mn(NH₃)₂]²⁺ ^LogK₂＝1.6