从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法
【专利摘要】本发明是一种从烧结灰中回收银、铜和锌的方法。主要步骤：(A)在搅拌下将烧结灰加入至工业水中制成悬浮浆液，对烧结灰进行水洗脱除其中可溶性碱金属；(B)将过滤所得的灰泥加入氨水，采用“络合浸提”方式回收灰泥中的银、铜和锌，浸提悬浮浆液经沉淀或过滤分离，得到含银氨、铜氨和锌氨络合物的混合溶液和含重金属的灰泥；(C)将银氨、铜氨和锌氨络合物的混和溶液加热，滴加甲醛或乙醛还原出成团状的海绵银，经过滤、洗涤、干燥，得到单质银；将过滤后的溶液加入过量锌粉置换出单质铜，经过滤、酸洗、干燥，得到单质铜；(D)将提取银、铜之后的含锌溶液蒸发部分水分，加入碳酸钠生成碳酸锌沉淀，沉淀物经过滤、煅烧，制得氧化锌产品。
【专利说明】从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁企业固体废弃物处理技术，特别涉及一种从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法。
【背景技术】
[0002]铁矿石烧结是钢铁生产的重要组成环节。烧结灰是烧结机头烟气电除尘灰的简称和俗称，它是通过设置在烧结机头的电除尘器对铁矿石烧结过程产生的烟气进行除尘所扑集到的粉尘。据统计，烧结灰的产生量约占烧结矿产量的1%~2%，中国目前每年由此所产生的烧结灰约为1000-1500万吨。烧结灰的主要化学成分为Fe304、Fe203、Si02、Ca0、Mg0、Al203等，此外，由于伴生于铁矿石中的少量钾、钠、铜、锌、铅、铋、银等金属化合物(如KCl、NaCl、Cu0、ZnCl2、PbCl2、BiCl、AgC102、AgCl等)，会在铁矿石的烧结过程中被气化或升华而随烟气一起进入烧结粉尘，因此，部分钢铁企业的烧结灰中除含有上述主要元素的化学成分外，还含有这些伴生金属化合物，其含量依铁矿石来源的不同而有所差异。
[0003]目前烧结灰的综合利用途径主要是通过将其作为铁矿粉重新直接配入炼铁炉料的方式来实现。该法虽然在一定程度上实现了烧结灰的回收利用，但是其中所含的部分伴生金属元素在炼铁炉料的多次循环配用过程中会逐步富集，并随烧结矿进入炼铁高炉，一方面严重影响企业钢铁生产甚至给高炉带来严重的设备安全事故隐患，另一方面还会影响烧结机头电除尘装置的运行效率和能耗，同时也会造成有价金属元素资源的浪费。
[0004]根据测定和统计，目 前部分钢铁企业的烧结灰中，这类伴生金属元素通过富集，其含量已达到较高水平并具有一定的回收利用价值(见表1)。因此，开发高效、经济和环保的烧结灰中有价金属元素的回收与综合利用新技术，已成为大中型钢铁企业的重要课题。
[0005]表1部分钢铁企业烧结灰中几种主要伴生金属元素的含量分析结果
【权利要求】
1.从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法，其特征在于采用如下工艺步骤: (A)水洗脱除烧结灰中钾、钠、钙和镁等碱金属盐一在8(T200rpm搅拌转速下，将烧结灰加入至工业水中制成悬浮浆液，悬浮浆液质量浓度为5%~20%，搅拌时间为15~30min，使烧结灰中的钾、钠、钙和镁等碱金属盐类溶解于水中，将悬浮浆液进行沉淀或过滤分离，得到含银、铜和锌等贵金属或重金属的灰泥和含碱金属盐类的水溶液； (B)氨水络合浸取回收烧结灰中银、铜和锌元素——将水洗后所得的灰泥在8(T200rpm搅拌转速下加入氨水,灰泥与氨水溶液比例为每1000g干泥灰加300 ^700 mL氨水，氨水的质量浓度为10%~20%，浸取温度为室温，浸取时间为1(T60 min，浸取体系pH=l(Tl3，pH值采用氨水调节；将悬浮浆液进行沉淀或过滤分离，得到含银氨、铜氨和锌氨络合物的混合溶液和含重金属的灰泥； (C)单质银、铜的制备——将形成了银氨、铜氨和锌氨络合物的混合溶液，加热至70 — 95 °C，于混合溶液中滴加甲醛或乙醛，滴加的醛与溶液中银离子的摩尔比为(1.(T15.0)/1.0，利用银镜反应原理将其中的银进行还原并生成沉淀，沉淀物经过滤、洗涤、干燥，得到海绵状单质银；于过滤后的剩余溶液中加入锌粉在2(T60°C下进行还原置换，锌粉加入量为溶液中铜离子的摩尔数的1.(Tl.5倍；置换所得沉淀物经过滤、酸洗、干燥，得到单质铜，酸洗所用的酸是质量浓度为10-16%的稀HCl ； (D)锌的回收及氧化锌的制备——收集过滤后的含锌溶液，蒸去其中部分水分，再加入碳酸钠使之生成碱式碳酸锌沉淀，沉淀物经过滤，采用35(T450°C温度焙烧4(T80min，制得氧化锋广品。
2.根据权利要求1所述的从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法，其特征在于:步骤(A)` 中悬浮浆液质量浓度为10%~15%。
3.根据权利要求1所述的从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法，其特征在于:步骤(B)中将水洗后所得的灰泥在8(T200rpm搅拌转速下加入氨水,灰泥与氨水溶液比例为每1000g干泥灰加400~500 mL氨水,氨水的质量浓度为12%~16%。
4.根据权利要求1所述的从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法，其特征在于:步骤(C)中滴加的醛与溶液中银离子的摩尔比为(1.0-5.0)/I。
5.根据权利要求1所述的从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法，其特征在于:所述(A)步骤中，在悬浮浆液中加入烧结灰质量的0.2%o~1.0%。的阴离子型分散剂，所述的阴离子型分散剂是指:①聚磷酸盐类的六偏磷酸钠、焦磷酸钠，②磺酸盐类的十二烷基苯磺酸钠、木素磺酸钠，③聚丙烯酸类的聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵；制成的悬浮浆液质量浓度为5% ~20%。
6.根据权利要求5所述的从钢铁厂烧结灰中回收银、铜和锌的方法，其特征在于:所述(A)步骤中，阴离子型分散剂采用十二烷基苯磺酸钠。
【文档编号】C22B11/00GK103773967SQ201410048263
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2014年2月12日
【发明者】杨运泉, 吴滨, 王威燕, 刘文英, 付志刚 申请人:湘潭大学