处理含锌废料的方法与流程

本发明属于冶金技术领域，具体而言，涉及处理含锌废料的方法。

背景技术：

含锌废料是铅锌冶炼过程中锌的重要二次资源，主要来源于回转窑挥发产出的氧化锌粉、铅冶炼系统炉渣经过烟化炉工艺产出的氧化锌粉，其性质多样化，普遍存在含锌低，含杂质氟、氯、砷、锑、锗高，物料疏水性较强及浸出过程可能产生有毒有害气体等问题，导致含锌废料浸出锌金属回收率较低及不能直接投入生产系统使用。目前，大多数厂家处理含锌废料的工艺流程为：首先多膛炉焙烧预处理除杂质氟、氯，再进行一段中性浸出及二段酸性浸出的两段浸出工艺。但该工艺存在能耗高、劳动环境差、对环境影响比较大、生产成本高、锌回收率低等缺点。因此，处理含锌废料的方法有待进一步改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理含锌废料的方法，以解决含锌废料在综合利用过程中遇到的冶炼性能差、能耗高以及有价金属回收率低等共性关键技术问题。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含锌废料的方法，包括：

将所述含锌废料进行闪速超强氧化处理，以便使杂质固化，得到矿物废料；

将所述矿物废料进行细磨和调浆处理，以便得到矿浆；

将所述矿浆进行酸浸处理并过滤，以便得到含锌滤液和富铅渣。

本发明是在超强氧化条件下迅速使含锌废料中的有害杂质固化，形成比较稳定的矿物废料，进而抑制杂质在酸浸处理过程中溶出，使得含锌废料得到提纯。具体地，将含锌废料首先进行闪速超强氧化处理后，再经过细磨和调浆处理，最后对矿浆进行酸浸处理并过滤，最终得到含锌滤液和富铅渣，其中，含锌滤液和富铅渣可以分别作为炼锌原料和炼铅原料。由此，通过采用本发明处理含锌废料的方法，可以显著提高锌和铅的回收率，进而提高含锌废料的资源综合利用率，且处理过程中无污染物产生，能有效解决含锌废料在综合利用过程中遇到的冶炼性能差、能耗高以及有价金属回收率低、浸出过程可能产生有害气体等共性关键技术问题。

根据本发明上述实施例的处理含锌废料的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，含锌废料中的锌的含量为12-26％，铅的含量为5-8重量％。由此，可以有效针对锌含量为12-26％，铅含量为5-8重量％的含锌废料进行处理。

在本发明的一些实施例中，闪速超强氧化处理是在纯氧气氛和强氧化溶液中进行的。由此，可以进一步提高闪速超强氧化处理的效率。

在本发明的一些实施例中，闪速超强氧化处理的处理时间为10-60秒。

在本发明的一些实施例中，纯氧气氛的压力为0.1-0.25mpa。由此，可以进一步提高闪速超强氧化处理的效率。

在本发明的一些实施例中，强氧化溶液为双氧水和高锰酸钾溶液的混合溶液。由此，可以有效提高强氧化溶液的氧化性能，进而提高闪速超强氧化处理的效率。

在本发明的一些实施例中，双氧水的浓度为40-80％，高锰酸钾溶液的浓度为0.1-1g/l。由此，可以进一步提高闪速超强氧化处理的效率。

在本发明的一些实施例中，矿物废料进行细磨和调浆处理得到粒度不大于50微米的矿浆。由此，可以有效提高后续酸浸处理的效率。

在本发明的一些实施例中，酸浸处理是在100-210g/l的起始酸度和35-55摄氏度的温度下进行30-125分钟完成的。由此，可以进一步提高酸浸处理的效率。

在本发明的一些实施例中，酸浸处理的终点ph值为5-6。由此，可以使矿浆中的锌浸出完全。

在本发明的一些实施例中，含锌滤液中锌离子的浓度为110-158g/l，所述富铅渣中铅含量为23-27重量％。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理含锌废料的方法的流程图。

图2是根据本发明又一个实施例的处理含锌废料的方法的流程图

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含锌废料的方法，包括：将含锌废料进行闪速超强氧化处理，以便使杂质固化，得到矿物废料；将矿物废料进行细磨和调浆处理，以便得到矿浆；将矿浆进行酸浸处理并过滤，以便得到含锌滤液和富铅渣。

本发明是在超强氧化条件下迅速使含锌废料中的有害杂质固化，形成比较稳定的矿物废料，进而抑制杂质在酸浸处理过程中溶出，使得含锌废料得到提纯。具体地，将含锌废料首先进行闪速超强氧化处理后，再经过细磨和调浆处理，最后对矿浆进行酸浸处理并过滤，最终得到含锌滤液和富铅渣，其中，含锌滤液和富铅渣可以分别作为炼锌原料和炼铅原料。由此，通过采用本发明处理含锌废料的方法，可以显著提高锌和铅的回收率，进而提高含锌废料的资源综合利用率，且处理过程中无污染物产生，能有效解决含锌废料在综合利用过程中遇到的冶炼性能差、能耗高以及有价金属回收率低、浸出过程可能产生有害气体等共性关键技术问题。

下面参考图1对本发明上述实施例的处理含锌废料的方法进行详细描述。

s100：闪速超强氧化处理

根据本发明的实施例，将含锌废料进行闪速超强氧化处理，以便使杂质固化，得到矿物废料。发明人发现，通过对含锌废料进行闪速超强氧化处理可以使含锌废料中的有害杂质形成比较稳定的矿物形态，并有效抑制杂质在酸浸处理过程中浸出，进而有效提高后续酸浸处理所得到的含锌滤液中锌的品位。根据本发明的具体示例，发明人对闪速超强氧化处理得到的矿物废料进行稀酸洗涤破坏试验，未见有害杂质元素及有价金属锌的溶出。由此，本发明中通过对含锌废料进行闪速超强氧化，可以有效固化有害杂质并抑制有害杂质在酸性条件下的溶出，进而显著降低终产品含锌滤液中杂质的含量，提高含锌滤液中锌的品位。

根据本发明的具体实施例，本发明所处理的含锌废料主要是源于回转窑挥发产出的氧化锌、铅冶炼系统炉渣经过烟化炉工艺产出的氧化锌粉，其中锌的含量为12-26％，铅的含量为5-8重量％。因此，本发明所处理的含锌废料具有锌、铅品位低、高杂质的特点。

根据本发明的具体实施例，闪速超强氧化处理是在纯氧气氛和强氧化溶液中进行10-60秒完成的。发明人发现，在纯氧气氛和强氧化溶液的双重超强氧化条件下对含锌废料进行氧化，只需要10-60秒即可有效固化有害杂质。因此通过含锌废料预先进行闪速超强氧化处理可以显著提高处理效率，并有效固化有害杂质。

根据本发明的具体实施例，纯氧气氛的压力和强氧化溶液的类型并不受特别限制，例如，纯氧气氛的压力可以为0.1-0.25mpa；强氧化溶液可以为双氧水和高锰酸钾溶液的混合溶液。由此，可以显著增强闪速超强氧化处理时对含锌废料的氧化效果，并进一步提高闪速超强氧化处理的效率。进一步地，强氧化溶液可以为浓度为40-80％的双氧水和浓度为0.1-1g/l的高锰酸钾溶液的混合溶液，由此，可以进一步增强强氧化溶液的氧化性能，进而提高闪速超强氧化处理的效率。

根据本发明的具体示例，发明人对采用上述压力的纯氧气氛和强氧化溶液进行闪速超强氧化处理得到的矿物废料进行稀酸洗涤破坏试验，未见有害杂质元素及有价金属锌的溶出。由此说明通过采用上述闪速超强氧化处理条件可以有效固化含锌废料中有害杂质，从而抑制有害杂质在酸性条件下的溶出，显著降低终产品含锌滤液中杂质的含量，提高含锌滤液中锌的品位。

s200：细磨和调浆处理

根据本发明的实施例，将矿物废料进行细磨和调浆处理，以便得到矿浆。由此，本发明通过对矿物废料进行水洗细磨和调浆处理，可以显著提高后续酸浸处理的效率，并使矿物废料中的锌可以充分浸出。

根据本发明的具体实施例，可以将矿物废料进行细磨和调浆处理得到粒度不大于50微米的矿浆。由此，可以有效增大矿物废料的比表面积，进而有效提高后续酸浸处理的效率。

s300：酸浸处理并过滤

根据本发明的实施例，将矿浆进行酸浸处理并过滤，以便得到含锌滤液和富铅渣。由此，可以使矿浆中的锌可以充分浸出，并最终得到杂质含量较低的含锌滤液和铅含量较高的富铅渣。

根据本发明的具体实施例，在浸出装置中对矿浆进行酸浸处理，其中，酸浸处理中酸的类型并不受特别限制，例如，可以采用稀硫酸对矿浆进行酸浸处理。

根据本发明的具体实施例，酸浸处理的可以在100-210g/l的起始酸度和35-55摄氏度的温度下进行30-125分钟完成。由此，可以有效提高酸浸处理的效率。根据本发明的具体实施例，酸浸处理的终点ph值为5-6，由此，可以进一步提高矿浆中锌的浸出率。

在上述酸浸处理条件下对矿浆进行酸浸处理并过滤，可以最终得到含锌滤液和富铅渣。

根据本发明的具体示例，得到的含锌滤液即浸出液中zn²⁺的浓度为110-158g/l，fe的浓度为0.23-1g/l，fe²⁺的浓度为0.15-0.70g/l，f^-的浓度为60-140mg/l，cl^-的浓度为130-300mg/l，as的浓度为0.7-25mg/l，sb的浓度为1.2-15mg/l，ge的浓度为0.5-7mg/l，co的浓度在10mg/l以下，ni的浓度在15mg/l以下。含锌滤液中杂质含量较低，锌得到了有效富集，经过净化后可以作为炼锌原料进入锌冶炼系统。此外，富铅渣中铅的含量也从5-8重量％富集到23-27重量％。富铅渣可以进一步经过水洗和压滤处理，得到滤液和高品位铅渣，滤液可以进入锌冶炼系统用于回收锌，高品位铅渣则可以作为炼铅原料进入炼铅系统。

由此，通过对含锌废料进行闪速超强氧化处理以及细磨和调浆处理后再进行酸浸处理，不仅可以显著降低酸浸处理浸出液中杂质的含量，提高浸出液中锌的品位，还提高了浸出渣中铅的含量和品位。因此采用本发明上述实施例的处理含锌废料的方法，可以对含锌废料中的锌和铅进行有效回收，显著提高含锌废料的资源利用率。

实施例1

参考图2对含锌废料进行处理。具体地，将含锌为18.5％的含锌废料在经过32秒闪速、0.2mpa纯氧，65％h2o2+0.25g/l高锰酸钾超强氧化条件下进行处理，得到处理后的固化矿物废料，将矿物废料经过水洗后细磨至-280目以上并调浆得到矿浆，矿浆经过输送泵泵入浸出槽进行浸出作业，控制浸出原始酸度为198g/l，作业温度为40℃，作业时间为45min，终点ph值控制在5.2，含锌滤液中zn²⁺浓度为112g/l，f^-浓度为73mg/l，cl^-浓度为148mg/l，fe浓度为0.57g/l，fe²⁺浓度为0.39g/l，co浓度在10mg/l以下，ni浓度在15mg/l以下，as浓度为0.7-25mg/l，sb浓度为1.2-15mg/l，ge浓度为0.62mg/l，富铅渣中铅的含量由7.5％富集到26.5％。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。