[发明专利]一种低温焙烧联合水洗脱除氧化锌粉中氟和氯的方法

说明书

本发明提供一种低温焙烧联合水洗脱除氧化锌粉中氟和氯的方法，包括以下步骤：将氧化锌粉、碳酸钠分别磨细、并按照氧化锌粉：碳酸盐＝1：0.1～1的质量比配料；将配料混合均匀，在150～500℃下焙烧0.5～4h；将焙烧好的物料在25～90℃下进行水溶液搅拌浸出，浸出时间为0.5～4h，过滤，得到脱除氟氯的氧化锌粉和含氟氯滤液，含氟氯滤液经氟氯脱除净化后可循环利用。本发明可实现氧化锌粉中氟和氯的高效脱除，氟的脱除率95％，氯的脱除率95％，具有氟氯脱除率高，工艺过程操作简便，能耗低，原料成本低，对环境无污染，水溶液可循环利用等优点。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼及二次资源回收领域，涉及一种氟氯脱除的方法，具体涉及一种低温焙烧联合水洗脱除氧化锌粉中氟和氯的方法。

背景技术

氧化锌粉是火法炼铅锌过程中收集到的烟尘，是重要的二次资源，主要来源于锌精矿沸腾焙烧烟尘、锌冶炼渣回转窑挥发烟尘、铅火法冶炼烟尘、钢铁冶炼废旧镀锌板烟尘和二次资源火法挥发处理烟尘。氧化锌粉中的锌含量较高，可作为锌湿法冶炼中中性浸出的主要原料进行锌的回收。值得注意的是，虽然这些氧化锌粉中有价金属锌有着很高的回收价值，但同时也伴有氟和氯等有害元素，一般氟和氯的含量分别为0.2％～0.5％和0.3％～3.5％。若不对其进行氟氯脱除直接投入至浸出系统，会导致锌电积系统中氟和氯浓度的超标，对后续的锌电积工艺产生很大的不利影响，主要表现为：氟离子破坏阴极铝板表面的氧化铝膜，使得表面与析出锌形成锌铝合金，发生粘结，导致锌片难以剥离，同时消耗阴极铝板；氯离子在阳极氧化为氯酸盐并会与阳极铅板发生反应，使得铅进入至溶液并在阴极部分析出，降低了产品质量。此外，当氟氯浓度达到一定量时，在酸性环境中会产生有毒有害气体，影响现场操作环境。因此，需要采取合适的方式方法对氧化锌粉中的氟氯进行脱除。

一般来说，对氧化锌粉中氟氯进行脱除方法主要分为两种：

1.焙烧法。火法焙烧主要是将物料在一定的高温和负压下，将其中的氟化物和氯化物通过焙烧使其分解而挥发脱除。该方法的优点是流程简单，脱除率较高，操作稳定，处理量大，对含简单氯化物和氟化物的物料较为适用；缺点是焙烧温度较高(500～800℃)，对含氟和氯较高的锌原料尤其是高铅物料，焙烧过程中容易结块，需定时清理；而且焙烧过程中产生的含氟氯烟气需淋洗至溶液中，再进行氟氯脱除。

2.湿法。湿法主要为碱洗法，采用氢氧化钠或碳酸钠可将其中的简单氟化锌和氯化锌等反应将氟和氯洗脱至溶液中，然后再采用净化沉铁，亚铜除氯、石灰除氟等对溶液进行废水处理。工业上一般采用碳酸钠进行碱洗操作。此法优点是工艺简单，易操作，对含简单氟化物和氯化物的氧化锌粉氟和氯脱除率较高；缺点是原料适用性不强，对含复杂氟氯化物相(如碱式氟锌、碱式氯化锌等)的物料氟氯脱除率较低，而且碱洗时产生废水量较大。

3.焙烧-碱洗联合法。该法主要是采用焙烧的方法，先将大部分的含氟氯化合物进行挥发，同时将少量不易挥发的氟氯化物进行分解，再联合碱洗的方法，对氟氯进行洗脱至溶液中。该法相较于单独采用焙烧法或湿法，优点是对原料处理的适用性强，氟氯脱除率高；缺点是流程较长，能耗依然较高。

当然，具体处理氧化锌粉物料时，需要根据物料的物相性质以及企业的生产现状来制定相应的回收技术路线。因此，寻求一种较为经济合理且高效脱除不同物料性质的氧化锌粉中氟和氯的方法势在必行。

发明内容

针对现有从氧化锌粉中脱除氟氯工艺中技术的不足，本发明的目的在于提供一种低温焙烧联合水洗脱除氧化锌粉中氟和氯的方法，实现了对氧化锌粉中氟和氯的高效脱除，氟的脱除率95％，氯的脱除率95％，极大提高了氟和氯的脱除率。该工艺过程操作简便，能耗低，原料成本低，对环境无污染，满足当前绿色冶金对清洁化生产的要求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种低温焙烧联合水洗脱除氧化锌粉中氟和氯的方法，包括以下步骤：