[发明专利]一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法

说明书

技术领域：

本发明属于二次资源回收利用领域，具体涉及一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法。

技术背景：

国内含铅锌粉尘主要来源于电炉粉尘和南方使用含铅锌较高矿石(锌0.3-0.8％，铅0.1-0.27％)的高炉产出的粉尘，该类粉尘目前在许多钢厂附近堆积如山,据1994年不完全统计,其中的锌量至少达到3万t,占1991年我国锌总产量的5.8％,既造成了严重的环境污染,也使占地和二次资源浪费问题日益严重。

目前，国内钢铁厂高炉含铅锌粉尘中，铅的含量为2-7％，锌的含量为3-17％，其余为碳、铁及其他化合物。现有技术中，处理的方法主要有直接返回作为烧结原料，但这种方法存在的主要问题是粉尘中有碱金属化合物，对铁的品位造成影响；还有采用回转窑或转底炉技术，这种方法处理的缺点在于能耗高、处理成本高、回收率不高；酸浸湿法处理一般分离流程长，处理成本高，工艺过程的硫、氯等元素很难处理。

因此，需要研发一种更加高效、低成本且经济友好的方法，解决高炉含铅锌粉尘的资源化问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法。

本发明一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法，通过以下步骤实现：

1)将高炉含铅锌粉尘与一定比例的碳粉混合，置于顶部有冷凝装置的真空反应器中，加热温度至900-1000℃，保温处理50-60min，高炉含铅锌粉尘中的锌经过碳还原后形成单质锌，在真空状态下蒸发气化，通过冷凝装置收集回收；

2)待真空反应器冷却至室温，取出分离锌后的粉尘，送煅烧炉内进行高温煅烧；

3)将煅烧后的粉尘加入硝酸溶液溶解，形成硝酸盐溶液；

4)在硝酸盐溶液中加入过量的氯化钠粉末，搅拌溶解，在-10℃的温度条件下析出白色的氯化铅晶体；

5)将步骤4)中得到的氯化铅晶体置入90℃的热水中搅拌溶解，加入过量的碳酸钠溶液，得到碳酸铅晶体；

6)将碳酸铅加热到450℃进行热分解后得到氧化铅；将氧化铅与过量的碳粉混合，在温度为650℃、体系压力为10kpa的条件下进行真空还原，得到单质金属铅。

本发明一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法，所述的高炉含铅锌粉尘与碳粉的质量比为10:1-2。

本发明一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法，所述的真空反应器的体系压力为20kpa。

本发明一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法，所述的煅烧炉的煅烧温度为800-900℃，煅烧时间为30-40min。

本发明一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法，所述的硝酸溶液质量分数为4.5％。

采用上述技术方案的一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法，其工作原理简述如下：

首先将含铅锌粉尘进行真空还原和蒸馏分离，将锌单质分离回收，此过程清洁无污染；然后将脱锌后的粉尘进行高温煅烧，目的在于使得粉尘中的硫、碳、氮元素等进行充分燃烧，脱去大部分杂质后进行硝酸溶解，再加入氯化钠，此时氯化铅会在低温条件下生成氯化铅，而其他金属氯化物不能析出，铅即可与粉尘中的其他物质分离，然后进行溶解、碳酸盐化、加热得到氧化铅，经过真空碳还原得到单质铅。

本发明的有益效果是：

1、分步进行资源化回收锌和铅，整个过程工艺简单，清洁化程度高，回收的锌和铅都以单质金属存在，得到高价值的产物；

2、本发明采用的方法和装置简单、无污染、成本低、效率高，真空还原的温度较低，相对于现有技术而言进一步降低了能耗，且真空还原处理无二次污染问题；

3、本方法创造性地提出了高炉含铅锌粉尘的资源化回收流程，先分离锌后分离铅，得到了意想不到的技术效果。

附图说明：

图1为一种高炉含铅锌粉尘的资源回收方法的工艺流程图。

具体实施方式：

实施例1