[发明专利]一种回转窑处理次氧化锌制备高品位氧化锌的方法

说明书

本发明属于材料化学的技术领域，具体的涉及一种回转窑处理次氧化锌制备高品位氧化锌的方法。所述回转窑处理次氧化锌制备高品位氧化锌的方法，包括以下步骤：（1）碱池浸泡；（2）乙酸池沉锌；（3）水池浸泡；（4）回转窑煅烧。该方法是建立在现有回转窑生产线基础上，不仅不会额外过多增加二次处理的投入成本，反而可以充分利用现有生产线资源，使企业生产资源利用率最大化的同时提升经济效益，获得高附加值产品。

技术领域

本发明属于材料化学的技术领域，具体的涉及一种回转窑处理次氧化锌制备高品位氧化锌的方法。

背景技术

金属锌主要以氧化锌、镀锌、锌基合金的形式广泛应用于汽车、冶金、机械、医药、家电、电池和军事等领域，在国民经济与国防建设中具有重要的战略地位。我国虽然是锌资源大国，然而，随着近年来经济的高速发展，锌的需求大幅增长，锌矿资源的不断被开发利用，高品位的含锌矿石逐渐枯竭，导致国内锌精矿的供应能力已然满足不了工业生产需求，金属锌供给紧缺状况日益严峻，金属锌成本急剧上升。而各种含锌二次物料，比如炼锌渣、铜厂烟灰、钢厂烟灰、铅锌尾矿以及低品位氧化锌矿等则数量庞大，难以处理，其中很多冶炼渣的处理方式不规范，任意废弃、堆放或填埋，甚至是直接倾倒在耕地和山坡上，造成严重的环境污染。其实上述的含锌二次物料如果处理方式恰当，不仅可以解决环境污染的问题，而且还可以将其转化为高价值资源，缓解锌精矿短缺的资源问题。可见加强对各种含锌二次资源的再利用对节约资源，保护环境以及工业生产具有重大意义。

目前对于含锌二次物料的火法回收利用大多采用回转窑挥发法，即借助高温还原反应，结合锌的低沸点特征得以实现锌以锌蒸气形式挥发进入烟气处理系统，从而实现锌及多种有价金属与固相主体有效分离的目的。其原理是先将干燥后的含锌二次物料与还原剂等混合后加入回转窑中，在高温条件下将含锌二次物料中的氧化锌还原为气态锌而进入烟气，并在烟气中被氧化，最终在冷却和收尘系统中以氧化锌的形式被收集。

经过一次回转窑煅烧还原-氧化-蒸发-收尘获得的次氧化锌，其含锌量在60～65%，属于低品位氧化锌，并且因原料来源不同，化学组成波动较大，通常除了含有氧化锌，还含有氧化铁、氧化铅以及镍、镉、铟等氧化物，杂质含量高，难以满足很多高纯度要求的工业生产。

对于锌焙砂常规操作是通过回转窑的二次高温煅烧次氧化锌进行进一步纯化，虽然二次高温煅烧能够有效分解次氧化锌中的硫化物、氯化物以及蒸发除去含铅的化合物，获得锌焙砂，然而仍有较多杂质无法完全去除，比如其中所含的Fe、Ca以及Al等主要杂质，致使氧化锌的含量无法到达高纯等级，仅能达到85%左右。

由此可见，如何经济有效地将次氧化锌进一步制备成为高品位的氧化锌亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于针对目前对次氧化锌的二次处理依然无法满足高品位的需求而提供一种回转窑处理次氧化锌制备高品位氧化锌的方法，该方法是建立在现有回转窑生产线基础上，不仅不会额外过多增加二次处理的投入成本，反而可以充分利用现有生产线资源，使企业生产资源利用率最大化的同时提升经济效益，获得高附加值产品。

本发明的技术方案为：一种回转窑处理次氧化锌制备高品位氧化锌的方法，包括以下步骤：

（1）碱池浸泡：将回转窑一次煅烧还原，氧化，蒸发，收尘所得的次氧化锌浸入所增设的碱池中，碱池内盛有浓度为5～7 mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌浸泡1～2 h；次氧化锌中的氧化锌与氢氧化钠反应生成偏锌酸钠溶液，同时次氧化锌中所含的碱不溶杂质经沉淀除去。

以现有回转窑生产线中经高温还原-蒸发-氧化-收尘工序所收集到的烟尘，颗粒极为细小均匀，平均粒径为500纳米左右。