專利名稱：從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法，具體的說是采用磨礦、收塵設(shè)備和冶金設(shè)備、冶金工藝流程處理鋅浮渣，獲得不同粒度、不同用途金屬鋅粉的方法，屬磨礦和冶金技術(shù)交叉領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋅浮渣是指鋅冶煉工藝流程中所產(chǎn)出的陰極鋅片，在熔化設(shè)備中加熱熔化后獲得鋅液，但由于鋅的化學(xué)性質(zhì)較活潑，在陰極鋅的熔化過程中，會(huì)有部分鋅液被氧化成氧化鋅。由于氧化鋅熔點(diǎn)較高，在扒渣過程中會(huì)包裹大量金屬鋅液，為減少鋅液的帶出，需在造渣過程中加入少量氯化銨。浮渣是指在鋅片熔化造渣過程中產(chǎn)生的氧化鋅和氯化鋅的混合物，產(chǎn)出率一般為陰極鋅片的3 7%。金屬鋅粉是一種重要的工業(yè)原料，主要用于冶金、化工、制藥、電池等行業(yè)，其中用量最大的是涂料行業(yè)。在金屬冶煉行業(yè)中，鋅粉可用于脫除原料中所含的重金屬雜質(zhì)，其中以鋅冶煉為主。在濕法煉鋅過程中，用鋅粉置換鋅溶液中所含的銅、銦、鉆、鎳、鎘等雜質(zhì)，每噸電鋅需用20 60Kg鋅粉。鋅粉一直供不應(yīng)求，僅全球涂料行業(yè)對(duì)鋅粉的年需求量就超過16萬t，鋅粉的價(jià)格也一直較鋅錠高1200元/t左右。采用物理的方法從鋅浮渣中獲得金屬鋅粉的方法具有市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。公知的文獻(xiàn)1(王恒全、黃孝樣、亢樹勛等人.專利申請(qǐng)?zhí)?1105757. 9.從鋅浮渣中提取鋅的方法[P]. 1994)提供了一種用磨礦機(jī)、分級(jí)機(jī)、振動(dòng)篩、搖床和熔化爐從鋅浮渣中提取鋅的方法，獲得金屬鋅錠或鋅粉、優(yōu)質(zhì)氧化鋅等產(chǎn)品，鋅的回收率大于98%，是一種物理分離方法。但該工藝沒有對(duì)磨礦等過程產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行收塵，粉塵會(huì)污染環(huán)境和操作人員。公知的文獻(xiàn)2(趙由才、劉清、易天晟.專利申請(qǐng)?zhí)?00610024601. 1. —種用鋅粉塵和鋅浮渣生產(chǎn)金屬鋅粉的方法.2006)是一種用鋼鐵廠鋅粉塵和濕法煉鋅廠鋅浮渣作為原料生產(chǎn)金屬鋅粉的方法，一是化學(xué)提取的方法。但此工藝流程較長(zhǎng)，所得濾渣需要填埋或者后段工序處理，且未提及鋅的回收率情況。公知的文獻(xiàn)3(羅文蕊、李志強(qiáng).鋅浮渣選冶聯(lián)合工藝試驗(yàn)研究[J].甘肅冶金，2010)是一種采用濕式球磨機(jī)、振動(dòng)篩、搖床、壓濾機(jī)和坩堝電爐等設(shè)備處理鋅浮渣的方法。通過鋅浮渣濕法分選試驗(yàn)，獲得濕法分選工藝鋅金屬回收率等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并結(jié)合運(yùn)行成本估算確定最終產(chǎn)品方案，為鋅熔鑄浮渣的處理提供技術(shù)支持，未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。公知的文獻(xiàn)4(王敏.硫酸浸出鋅浮渣制取高純氧化鋅[J].四川有色金屬，2010)是一種以鋅浮渣為原料，經(jīng)硫酸浸出，堿式碳酸鋅沉淀，再煅燒制取高純氧化鋅的方法。鋅的總回收率大于92%，純度可達(dá)99. 5%以上，是屬于化學(xué)分離的方法。因此，一種有價(jià)元素高效分離、環(huán)境友好、工藝流程短和經(jīng)濟(jì)效益好的處理鋅浮渣的工藝就具有實(shí)際意義和產(chǎn)業(yè)化前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法。
本發(fā)明的方法將現(xiàn)有磨礦和鋅冶煉流程相結(jié)合，包括鋅浮渣振動(dòng)分離，球磨機(jī)破碎及旋風(fēng)篩分；各個(gè)管道的收塵和揚(yáng)塵的三級(jí)篩分；收塵設(shè)備的收塵步驟。方法中物料所有比例均為質(zhì)量百分比，目數(shù)轉(zhuǎn)化為微米的標(biāo)準(zhǔn)按常用的泰勒制計(jì)算。具體步驟如下1、鋅浮渣的振動(dòng)篩分，球磨機(jī)破碎及篩分鋅浮渣經(jīng)液壓裝置緩慢下至料倉(cāng)后，通過棒條篩，經(jīng)過棒條篩初步篩分，剩余顆粒的鋅浮渣進(jìn)入封閉式直線振動(dòng)篩進(jìn)行粗篩，振動(dòng)篩產(chǎn)出的粉塵全部進(jìn)入收塵管道，經(jīng)過振動(dòng)篩篩分后，細(xì)顆粒進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，經(jīng)過球磨機(jī)一次細(xì)磨并經(jīng)過格篩篩分后，篩上部分返回鋅冶煉流程中使用工頻爐進(jìn)行重熔回收，篩下部分的鋅浮渣再返回球磨機(jī)，經(jīng)過往復(fù)循環(huán)磨碎，篩上部分返鋅冶煉工藝流程中的工頻爐進(jìn)行重熔，球磨機(jī)產(chǎn)出的粉塵全部進(jìn)入收塵管道。2、各個(gè)管道的收塵和粉塵的三級(jí)篩分振動(dòng)篩產(chǎn)出的粉塵和球磨機(jī)產(chǎn)出的粉塵經(jīng)過收塵管道時(shí)，控制收塵管道中的負(fù)壓，較重的粉塵顆粒由于旋風(fēng)除塵器和重力的作用，下降到三層分級(jí)圓篩的第一層，通過該篩分設(shè)備，經(jīng)過三次依次篩分，分別獲得三種-40目，-60目和-80目鋅粉以及剩余部分，成分以ZnO為主的-100目的粉塵進(jìn)入收塵系統(tǒng)，-80目鋅粉用于鋅冶煉流程鎘回收所需置換用的鋅粉，-40目和-60目用于銦冶煉流程銦回收所需置換用的鋅粉，剩余部分返鋅冶煉工藝中沸騰爐進(jìn)行配料回收。3、收塵設(shè)備的收塵三級(jí)篩分后，-100目的粉塵中全部通過鋅浮渣旋風(fēng)除塵器、低壓脈沖袋式收塵器和鋅浮渣離心風(fēng)機(jī)三者的作用，獲得含鋅物料，該物料返回鋅冶煉工藝中沸騰爐進(jìn)行配料回收。本發(fā)明所用的設(shè)備均為市場(chǎng)購(gòu)買。本發(fā)明的特點(diǎn)在于1、采用磨礦和鋅冶煉流程相結(jié)合的方法，獲得了三種不同粒度的鋅粉，該鋅粉銦的置換和鎘的置換，節(jié)約了鎘和銦的生產(chǎn)成本。2、鋅浮渣中的Cl獲得了分散，緩解了濕法煉鋅Cl離子高的問題。3、磨礦、篩分各步驟所產(chǎn)生的粉塵全部獲得利用，不僅獲得了鋅粉，而且消除粉塵污染，保護(hù)操作人員的職業(yè)健康。同時(shí)球磨機(jī)所產(chǎn)生的粗顆粒鋅粉返回鋅冶煉工藝流程的工頻爐進(jìn)行重熔，粉塵的收塵產(chǎn)品返回鋅冶煉工藝流程沸騰爐配料用，兩者都提高了鋅的回收率。4、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工藝流程、產(chǎn)品的閉合，各種鋅粉的含鋅量>98%，鋅總的回收率為 99. 5-100%。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合本發(fā)明的工藝流程圖(圖1)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例中物料所用比例均為質(zhì)量百分比，目數(shù)轉(zhuǎn)化為微米的標(biāo)準(zhǔn)按常用的泰勒制計(jì)算。本發(fā)明所用的設(shè)備均為市場(chǎng)購(gòu)買。實(shí)施例1 取鋅浮渣(主要化學(xué)成分為 為84.48%，F(xiàn)為0.017%，Cl為0.079% ) 200kg， 粒度范圍為< 3mm，進(jìn)行自然冷卻至室溫，冷卻后的鋅浮渣采用連續(xù)進(jìn)料的方式緩慢倒入料倉(cāng)。料倉(cāng)中99-100%的鋅浮渣通過棒條篩后，進(jìn)入封閉式直線振動(dòng)篩，被振動(dòng)篩篩分后的粗顆粒進(jìn)入球磨機(jī)，振動(dòng)篩所產(chǎn)生的粉塵全部被離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓全部導(dǎo)入收塵管道。粗顆粒經(jīng)過球磨機(jī)一次磨碎和經(jīng)格子篩一次篩分后，篩下部分再返回球磨機(jī)進(jìn)行第二次破碎，二次篩下部分再返球磨機(jī)進(jìn)行第三次破碎，按破碎篩分返料進(jìn)行循環(huán)操作。所有的篩上部分返回鋅冶煉流程中使用工頻爐進(jìn)行重熔回收。球磨機(jī)所產(chǎn)生粉塵全部被離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓導(dǎo)入收塵管道，振動(dòng)篩所產(chǎn)生的粉塵和球磨機(jī)所產(chǎn)生粉塵兩部分經(jīng)過旋風(fēng)除塵器后，重顆粒的金屬鋅粉沉降到三層分級(jí)圓篩第一層，經(jīng)過圓篩依次篩分后， 獲得三種金屬鋅粉和剩余部分-40目鋅粉( 為99. 3%，金屬Zn96. 59%，F(xiàn)為0. 017%， Cl為0.079% )，此金屬鋅粉用于銦冶煉中置換銦用；-60目鋅粉( 為98. 38%，金屬Si 93.92%斤為0.013(%，(1為0.11(%)，此金屬鋅粉用于銦冶煉中置換銦用；-80目鋅粉( 為98. 12%，金屬Zn93. 08%，F(xiàn)為0. 015%, Cl為0. 14% )，此金屬鋅粉用于鋅冶煉中置換鎘用。剩余部分( 為70. 95%, Cd 0. 03%, F :0. 058%, Cl :2. 64% )返鋅冶煉工藝中沸騰爐進(jìn)行配料回收。輕顆粒的粉塵(成分以ZnO主)通過低壓脈沖袋式收塵器收集在布袋中，之后通過壓縮風(fēng)電子脈沖閥產(chǎn)生的沖擊波噴吹振打，脫離布袋收集后也返鋅冶煉工藝中沸騰爐進(jìn)行配料回收。各工序的工藝參數(shù)如下1)球磨機(jī)工藝參數(shù)為球磨機(jī)型號(hào)φ1200χ1200;減速機(jī)型號(hào)ZD30i = 2. 796 ；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速23轉(zhuǎn)/min ；球磨機(jī)裝球量1. 2t ；球磨機(jī)處理浮渣能力lt/h。2) JX系列三層分級(jí)圓篩工藝參數(shù)為功率1. Ikw ；一層分級(jí)篩孔眼率40目；二層分級(jí)篩孔眼率60目；三層分級(jí)篩孔眼率80目；分級(jí)篩清理周期1周。3)鋅浮渣空壓機(jī)工藝參數(shù)為空壓機(jī)型號(hào)BLT_7A、儲(chǔ)氣罐lm3、氣油分離器7A、冷凍式干燥機(jī)DSD-IHTF ；壓縮風(fēng)電子脈沖閥產(chǎn)生的沖擊波壓力0. 8 ；清灰周期1天。4)鋅浮渣旋風(fēng)除塵器工藝參數(shù)為旋風(fēng)除塵器型號(hào)-X-TL型2-C 520 ；處理煙氣流量=IlOOONmVh ；進(jìn)出口溫度:20-250C05)鋅浮渣離心風(fēng)機(jī)工藝參數(shù)為離心風(fēng)機(jī)型號(hào)9-281型N08D離心風(fēng)機(jī)；風(fēng)量 IlOOONmVh ；電機(jī)功率18. 5kw。6)低壓脈沖袋式收塵器工藝參數(shù)為低壓脈沖袋式收塵器型號(hào)MD144。 (ΦΜ0*240鋼性葉輪給料機(jī)，脈沖閥1.0〃 ； 0130\對(duì)50濾袋，清灰控制器1 144)；處理煙氣流量1 IOOONmV。
權(quán)利要求
1. 一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法，其特征在于該方法包括鋅浮渣振動(dòng)篩分，球磨機(jī)破碎及篩分；各個(gè)管道的收塵和粉塵的三級(jí)篩分；收塵設(shè)備的收塵步驟；方法中物料所有比例均為質(zhì)量百分比，-40目，-60目和-80目按泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行換算；具體如下1.1鋅浮渣的振動(dòng)篩分，球磨機(jī)破碎及篩分鋅浮渣經(jīng)液壓裝置緩慢下至料倉(cāng)后，通過棒條篩，經(jīng)過棒條篩初步篩分，剩余顆粒的鋅浮渣進(jìn)入封閉式直線振動(dòng)篩進(jìn)行粗篩，振動(dòng)篩產(chǎn)出的粉塵全部進(jìn)入收塵管道，經(jīng)過振動(dòng)篩篩分后，細(xì)顆粒進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，經(jīng)過球磨機(jī)一次細(xì)磨并經(jīng)過格篩篩分后，篩上部分返回鋅冶煉流程中使用工頻爐進(jìn)行重熔回收，篩下部分的鋅浮渣再返回球磨機(jī)，經(jīng)過往復(fù)循環(huán)磨碎，篩上部分返鋅冶煉工藝流程中的工頻爐進(jìn)行重熔，球磨機(jī)產(chǎn)出的粉塵全部進(jìn)入收塵管道；1. 2各個(gè)管道的收塵和粉塵的三級(jí)篩分振動(dòng)篩產(chǎn)出的粉塵和球磨機(jī)產(chǎn)出的粉塵經(jīng)過收塵管道時(shí)，控制收塵管道中的負(fù)壓，較重的粉塵顆粒由于旋風(fēng)除塵器和重力的作用，下降到三層分級(jí)圓篩的第一層，通過該篩分設(shè)備，經(jīng)過三次依次篩分，分別獲得三種-40目，-60目和-80目鋅粉以及剩余部分，成分以 ZnO為主的-100目的粉塵進(jìn)入收塵系統(tǒng)，-80目鋅粉用于鋅冶煉流程鎘回收所需置換用的鋅粉，-40目和-60目用于銦冶煉流程銦回收所需置換用的鋅粉，剩余部分返鋅冶煉工藝中沸騰爐進(jìn)行配料回收；1. 3收塵設(shè)備的收塵三級(jí)篩分后，-100目的粉塵中全部通過鋅浮渣旋風(fēng)除塵器、低壓脈沖袋式收塵器和鋅浮渣離心風(fēng)機(jī)三者的作用，獲得含鋅物料，該物料返回鋅冶煉工藝中沸騰爐進(jìn)行配料回收。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法，具體的說是采用磨礦、收塵設(shè)備和冶金設(shè)備、冶金工藝流程處理鋅浮渣，獲得不同粒度、不同用途金屬鋅粉的方法，屬磨礦和冶金技術(shù)交叉領(lǐng)域。本發(fā)明包括鋅浮渣的振動(dòng)破碎，球磨機(jī)破碎及篩分；各個(gè)管道的收塵和粉塵的三級(jí)篩分；及收塵設(shè)備的收塵步驟。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為粉塵不外排實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好；僅采用物理破碎的方法獲得三種金屬鋅粉和返鋅冶煉流程的兩種剩余物，提高鋅的回收率并實(shí)現(xiàn)了有價(jià)元素的高效分離和零排放。解決濕法煉鋅Cl離子高的問題的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工藝流程、產(chǎn)品的閉合，各種鋅粉的含鋅量≥98％，鋅總的回收率為99.5-100％。
文檔編號(hào)C22B7/04GK102423803SQ20111037769
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者劉建平, 周中華, 張利平, 張浩杰, 戴興征, 曾鵬, 李偉, 李振科, 李永祥, 楊建軍, 王林, 黃孟陽 申請(qǐng)人:云南云銅鋅業(yè)股份有限公司