[发明专利]利用镀锌灰制取锌的方法

说明书

本发明涉及利用镀锌灰制取锌的方法，属于热镀锌后处理技术领域。本发明的工艺流程为：将镀锌灰粉碎后共磨碱化，将含锌氯化物转化为碳酸锌沉淀留在滤饼中，对滤饼焙烧转化为氧化锌，之后将活化锌粉和复合还原剂制成还原芯球，再对还原芯球焙烧制得金属锌，最后精炼回收。本发明中通过海藻酸钠调节研磨浆中颗粒的分散状态，使得镀锌灰中的含锌氯化物被高效、高转化率地转化，活化芯球的球层状结构一方面使得碳粉与氧化锌充分接触还原，另一方面沸石颗粒具有多孔结构，以其为骨架，在复合还原剂层中含有少量的氧气，碳粉在低氧环境下生成具有强还原性的一氧化碳，其透过多孔的沸石扩散，将氧化锌充分还原。

技术领域

本发明属于热镀锌后处理技术领域，具体地，涉及利用镀锌灰制取锌的方法。

背景技术

每年用于热镀锌所消耗的锌量约占锌消耗总量50％，在热镀锌过程中约有20％的金属锌形成锌灰。锌灰是在热镀过程中锌熔体表面与大气接触被氧化而浮在熔体表面形成的，其主要由氧化锌、金属锌和含氯锌化物组成。一般锌灰中锌元素的质量分数在50％～85％之间。含锌量高、总量大的锌灰若不能得到很好的回收利用将会造成锌资源的极大浪费。因此随着原生锌矿储量的下降和锌消费量的不断增长，开展从锌灰中回收锌的研究，对实现锌资源的再生及其可持续利用具有重要意义。

现有技术中成熟的从镀锌灰中回收锌的方法主要有两种：

1.酸浸电解工艺：锌灰经干磨分离得到的粉料在1200℃左右高温焙烧，将锌灰中的含氯锌化物蒸出，脱氯后的产物基本为氧化锌，将氧化锌经硫酸浸出、电解液净化后电解得到金属锌，该工艺脱氯成本高，电解过程产生大量的污水，电解液难以降解且污染大，对环境不友好。

2.熔析精炼：锌灰与焦炭混合后装入熔炼炉中，在1300℃左右的炉温下罐内产生的CO气体和锌蒸气导入冷凝器后，锌蒸气冷凝成液态锌，回收得到金属锌，该工艺能耗高，且在熔析后期效率低。

发明内容

为了解决背景技术提到的技术问题，本发明提供利用镀锌灰制取锌的方法。

利用镀锌灰制取锌的方法，包括如下工序：

工序S1：将镀锌灰加入粉碎机中，对镀锌灰进行干法粉碎，粉碎至粒径不超过20目制成粒度均匀的母粉，将母粉、碳酸钠和海藻酸钠搅拌混合均匀，之后缓慢投加到研磨机中，同时向研磨机中加入水进行湿法研磨，研磨浆低速搅拌反应18-24h，之后对研磨浆加热至85±5℃趁热过滤，滤液可返回研磨使用，取滤饼干燥，得到碱化锌粉；

镀锌灰中的含锌氯化物主要以Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂0的形式存在，通过与碳酸钠共同湿磨，可溶性氯化锌与碳酸钠反应生成碳酸锌沉淀留在滤饼中，相较于传统的水洗法脱氯提高产物品质的方法，本方法在脱氯的同时提高回收率；在研磨的配合料中加入海藻酸钠共磨，其水溶液具有增稠的作用，使得研磨浆中分散的颗粒处于悬浮状态，具有更好的分散性，有利于反应的充分进行，加热后海藻酸钠溶液的粘度大幅下降，对过滤的效率无太大影响；

工序S2：将碱化锌粉加入多床焙烧炉中，控制炉温为720-880℃，焙烧时间为3-6h，对碱化锌粉进行活化，得到活化锌粉，活化锌粉中的锌以氧化锌的形式存在；

工序S3：取活化锌粉和复合还原剂，以水为粘接剂采用成球盘连续造粒，得到还原芯球；

连续造粒的具体操作如下：

1)复合还原剂与水在第一成球盘中相互粘接形成内球；

2)内球落入第二盘式造粒机中，在内球表面喷洒水，同时加入活化锌粉，在内球表面粘接一层活化锌粉层；

3)将步骤2制备的球粒放入第三盘式造粒机中，喷洒水同时加入复合还原剂，在活化锌粉层表面粘接一层复合还原剂层；