[发明专利]一种从高炉瓦斯泥中综合回收利用碳、铁、铝、锌、铅的方法

说明书

本发明公开了一种从高炉瓦斯泥中综合回收利用碳、铁、锌、铝、铅的方法，首先将高炉瓦斯泥干燥、破碎、研磨，多级浮选，酸洗、抽滤回收碳；将经碳回收后的尾矿进行酸浸、氧化、过滤得滤液和滤渣；然后调节所得滤液pH值，分步沉淀出氢氧化铁、氢氧化锌和氢氧化铝，并分别进行焙烧得铁精矿、锌精矿和铝精矿；在过滤后的滤渣中加入饱和醋酸铵溶液，搅拌过滤，向滤液中加入碳酸钠溶液，过滤得碱式碳酸铅沉淀，并焙烧得铅精矿。本发明涉及的回收工艺操作简单，可综合回收瓦斯泥中的碳、铁、锌、铝、铅，实现多种有价元素的再资源化回收利用，并减少对环境的污染，具有重要的经济和环境效益，适合推广应用。

技术领域

本发明属于冶金固废再资源化利用领域，涉及一种高炉瓦斯泥中多种有价元素的综合回收利用方法，具体涉及一种从高炉瓦斯泥中综合回收利用碳、铁、铝、锌、铅的方法。

背景技术

高炉瓦斯泥是由钢铁冶炼过程中在高温区反应产生的微细粒和高炉煤气携带出的原料粉尘，经湿式除尘洗涤沉淀浓缩得到的产物,其主要成分是碳、铁、锌以及含量相对较多的铝、铅等有价或有毒金属元素。目前，我国每年约产高炉瓦斯泥超过500万吨，除作为固废堆存外，一般作为烧结矿配料而加以利用。由于瓦斯泥粒度很细，在烧结过程中会降低烧结料层的透气性，影响烧结效率。同时瓦斯泥中的金属锌、铅等易挥发元素在高炉内循环富集，造成高炉上部结瘤和煤气管道堵塞，从而影响高炉的正常运行。

高炉瓦斯泥中所含的碳、铁、锌、铝、铅等都是非常重要的工业原料，如不进行合理的回收利用，不仅是对资源的极大浪费,同时，如果不加以处理直接堆放、填埋或只是简单地用作路基材料，瓦斯泥中的重金属元素还会对环境造成严重的污染。因此，综合回收高炉瓦斯泥中的碳及铁、锌、铝、铅等有价金属元素，既能实现冶金固废的再资源化利用，也能减少环境污染，实现工业的绿色化可持续发展。

目前瓦斯泥综合回收利用主要是通过物理和化学方法从瓦斯泥中回收碳、铁、锌：中国专利(公开号CN105063254B)“一种分离高炉瓦斯泥中铁锌碳的方法”通过将瓦斯泥磁化焙烧、氧化后磁选铁精矿和富锌尾矿，对富锌料通过浸出、固液分离得到富锌液和碳精粉，实现了瓦斯泥中碳、铁、锌的综合回收；中国专利(公开号CN106119557B)“一种高炉瓦斯泥中锌、铁、碳综合回收的方法”利用硫酸溶解瓦斯泥，过滤后的滤液通过氧化、中和、过滤得铁渣；除铁后的滤液电积得电锌；溶解瓦斯泥的滤渣和过滤得的铁渣混合磁化焙烧得铁精矿；尾矿再浮选回收其中的碳。然而，这两种方法在铁精矿的分离过程中利用瓦斯泥中自有的还原剂碳将氧化铁转化为磁铁矿，消耗了瓦斯泥中的碳，释放出一氧化碳和二氧化碳气体，因此降低了瓦斯泥中碳的回收，增加了温室气体的排放，对环境有一定的破坏作用；此外，由于瓦斯泥中存在大量粒度细至微纳米尺度的碳粉，磁选时很难将其与磁铁矿分离开，造成铁精矿品位的降低；同时，瓦斯泥中还含有含量相对较多的有价金属元素铝和有毒金属元素铅，如不加以回收利用，既是资源的一种浪费，也会增加对环境的污染。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的高炉瓦斯泥碳回收率低、铁精矿品位不高、难以回收铝和铅、易造成环境污染等问题，提供一种从高炉瓦斯泥中综合回收利用碳、铁、锌、铝和铅的方法，同步实现高炉瓦斯泥固废处理过程的高效回收利用和低污染排放，兼顾经济和环境效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种从高炉瓦斯泥中综合回收利用碳、铁、锌、铝和铅的方法，首先利用浮选-酸洗-抽滤法回收碳，再利用分步沉淀法依次回收铁、锌、铝、铅元素，具体包括如下步骤：

1)将高炉瓦斯泥进行干燥、碾磨，加水搅拌成矿浆，调节所得矿浆的pH值，加入捕收剂、起泡剂，进行浮选收集碳浆，抽滤、干燥得碳精矿I，酸洗，再抽滤，得碳精矿II；

2)将步骤1)浮选所得尾矿进行抽滤、干燥，酸浸，用双氧水氧化，过滤，分别得滤液I和滤渣I；