从锌浮渣中提取锌的方法技术

本发明专利技术提供了一种用磨矿机、分级机、振动筛、摇床和熔化炉从锌浮渣中提取锌的方法。该方法完全是一物理过程，含Ｚｎ７５－８５％的锌浮渣经过磨细、分级、筛分、选别、熔铸，产出金属锌锭或锌粉、优质氧化锌。产出的二次浮渣和摇床中间产品返回磨矿机继续处理，进一步回收金属锌和氧化锌，锌的总回收率大于９８％。用本发明专利技术提供的方法处理锌浮渣，流程短，设备简单，产品单一，锌回收率高，经济效益好。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色冶金，它包括研磨、筛分和选别等步骤。电解所得到的阴极锌片在熔铸时，锌很容易被氧化，并以下列反应生成氧化锌由此所形成的氧化锌包裹一些锌粒，就成为浮渣。浮渣是一种氧化锌与金属锌的混合物。据1978年11月冶金工业出版社出版的《锌冶金》第468-475页介绍，熔化阴极锌时的浮渣产出率要看阴极沉积物的紧密程度，此紧密程度主要决定于电解液的纯度和技术条件。在较好的情况下所得浮渣有3.6-4.7%，有时还要多，例如有的工厂电解液含钴80毫克/升，所得的阴极锌表面很不平，熔化这种阴极锌时浮渣产出率超过17%。这种浮渣一般含锌85%左右。通常处理浮渣的方法有湿法和干法。湿法是将浮渣冷却后用球磨分离金属锌粒与氧化锌。分离出来的金属锌粒，或者单独熔化铸锭，或者与阴极锌一起熔化铸锭。球磨后的泥浆以沉清法分离固液体，回收氧化锌。干法是将浮渣送入干式球磨机，此球磨机系有孔壳，壳的四周有圆筒形筛网。球磨机与水平线略成倾斜装置。物料装入其中后由高端向低端移动。浮渣的大块在球磨机内被破坏，金属锌与氧化锌分开。这样金属锌的大粒由球磨机的下部轴颈排出，细小金属锌粒与氧化锌一起落入下面的筛网，此筛网又分开金属锌粒与氧化锌粉。另据1961年中国工业出版社出版的《重金属冶金学》下册第223页介绍，某些工厂是将浮渣装入加热的旋转筒内进行良好的混合，包裹在金属锌上面的氧化膜被破坏，使锌粒汇合成液体锌，从圆筒流入一个小炉子中，然后定期地将锌铸成锌锭。经过转筒处理后的浮渣，经过振动筛，筛下的细小浮渣润湿后返回焙烧炉料仓中，筛上大颗粒浮渣送至破碎机破碎，破碎后的浮渣又经过筛子分离出金属锌小块，闭路循环若干次，直到浮渣不能再被破碎为止。上述处理锌浮渣的方法，它的目的是为了回收锌浮渣中的锌。主要步骤是研磨、筛分。设备简单，操作方便。对处理块状或者颗粒较大的锌浮渣是有效的，可直接回收金属锌。但是，不足之处是对于颗粒较细的，特别是小于0.833mm(20目)的浮渣中的锌，用上述处理方法，锌的回收率低，一般不能直接回收金属锌，而是作为生产氧化锌或者生产其它锌品的原料，产品价值比较低。为了有效的回收细粒级浮渣中的锌，冶金工作者对此作了进一步的研究。据《Hydrometallurgy》1981.6(3+4)261-267报道，印度斯坦锌业有限公司锌冶炼厂阴极炉产出的锌浮渣，经过研磨分成三部分，第一部份是富含锌的＞0.25mm(＞50目)，直接送回阴极炉中重新熔铸成锌锭;第三部份是富含氧化锌的＜0.074mm(＜-200目)，经焙烧炉焙烧返回生产流程;第二部份，即中间的那部份0.25mm-0.074mm(50目-200目)是金属锌与氧化锌的混合物。经鉴定，含锌量为85-90%，其中金属锌为55-65%，氯化锌0.3-0.4%，余为氧化锌。在这部份混合物中有金属锌、氧化锌以及被一层氧化锌薄膜包裹的金属锌微粒，此混合物不宜进入阴极炉熔铸，也不宜进入焙烧炉焙烧，需要进行处理才能回收其中的锌和氧化锌。处理的方法是将经过研磨的第二部份混合物筛析成0.25mm、-0.25mm+0.18mm和-0.18mm+0.074mm(50目、-50目+70目和-70目+200目)三种筛析物，分别用5%硫酸溶液浸出30分钟，释放出不含氧化物而含＞99%Zn的金属锌微粒，浸出后的溶液含Zn25-28g/l，含氯化物0.25g/l。含氯化物的硫酸锌溶液经过处理后返回生产流程。对经过5%硫酸浸出的+0.25mm、-0.25mm+0.18mm和-0.18mm+0.074mm(50目、-50+70和-70+200目)的三种筛析物分别进行熔化铸锭，发现粒度越细的熔铸回放率越低。锌的熔铸回收率平均为85%，锌的总回收率为45.15%。为了提高熔铸回收率，将0.25mm和-0.25mm+0.18mm(50目和-50+70目)的金属锌微粒送阴极炉熔铸成锌锭，熔铸回收率分别为90.6%和88.5%，-0.18mm+0.074mm(-70+200目)的金属锌粉的熔铸回收率仅76%，因此，把-0.18mm+0.074mm(-70目+200目)的金属锌粉用于置换沉淀镉才是适宜的。该方法的优点是流程简单，特别适合处理细粒级锌浮渣，锌回收率高。其缺点是，一部份锌呈金属锌粒或者金属锌粉，熔铸成锌锭或者用于置换沉淀镉;一部份锌进入溶液形成含Cl 0.25克/升、Zn25-28克/升的低浓度硫酸锌溶液;一部份锌进入-0.074mm的锌渣中。致使浮渣中的锌分散，金属锌的直接回收率低，只有45.15%。另外，含Cl0.25克/升、Zn25-28克/升的低浓度硫酸锌溶液，如果直接返回生产流程，给生产工艺带来困难。为了克服上述锌浮渣处理方法中存在的缺点，本专利技术的目的在于提供一种简单易行、经营费低，锌的直接回收率高、锌的损失小，能使锌产品增值的从锌浮渣中提取锌产品的方法。本专利技术的目的可通过如下措施来达到由熔铸阴极锌片时产出的含锌75-85%的锌浮渣冷却后，先在磨矿机内加入水再加入锌浮渣进行湿式研磨，在研磨过程中，擦去锌粒表面的氧化锌薄膜，释放出金属锌，排出球磨机后，经分级机和振动筛，分离出＞0.5mm的金属锌粒，送熔化炉直接熔铸成锌锭，并产出二次浮渣。这部份锌占浮渣重量的36%，熔铸回收率＞87%。筛下的＜0.5mm的细粒物料，送摇床进行选别，分别产出金属锌粉和氧化锌粉(称尾砂)以及由氧化锌薄膜包裹着的锌粒(称中间产品)，产出的金属锌粉的锌占浮渣重量的28%，金属锌粉经干燥、包装后，可以作为成使用，例如用于锌粉置换沉淀净化硫酸锌溶液或者送熔化炉熔化铸成锌锭，并产出二次浮渣。摇床产出的尾砂是含Zn 70%±的优质氧化锌，经干燥、包装后作为成品出售。摇床产出的中间产品是由氧化锌薄膜包裹着的锌粒。此中间产品返回磨矿机，再进行磨细、擦去表面的氧化锌薄膜，释放出金属锌、送分级机、振动筛、球磨机进行分级、筛分、选别，分别产出金属锌粉和氧化锌粉以及由氧化锌薄膜包裹着的金属锌粒，即二次中间产品。此二次中间产品再返回磨矿机，再磨细，再分级、筛分和选别，组成一闭路循环，进一步回收金属锌和氧化锌。在送熔化炉熔铸过程中产出的二次浮渣，返回磨矿机继续处理，经磨细、分级、筛分、选别、分别产出金属锌粉和氧化锌粉以及由氧化锌薄膜包裹着的金属锌粒，即二次中间产品，此二次中间产品再返回磨矿机，再磨细、再分级、筛分、选别组成一闭路循环。进一步回收金属锌粉和氧化锌粉。附图说明图1是本专利技术从锌浮渣中提取锌产品的工艺流程图。下面结合图1作详细描述锌浮渣主要是-5mm的锌粒、氧化锌薄膜包裹着的锌粒、氧化锌粉以及少量的Zns、MnO2、ZnCl2、NH4Cl混合粒子。一般锌浮渣含锌75-85%。磨矿机，可以是球磨机或者是棒磨机，其内可以装锌块作为研磨介质。锌浮渣送入磨矿机后锌浮渣内的块状金属成为自磨介质。在加水的情况下进行湿式研磨。金属锌的韧性好，不致在湿磨过程中被粉碎，只会将氧化锌薄膜擦去，氧化锌和NH4Cl、ZnCl2形成的胶结粒子被粉碎。分级机，可以是水力分级机或者是机械分级机。研磨后的固液体浆料进入分级机分级，氧化锌呈细粒溢流与金属锌粒分开。振动筛，一般指的是机械振动筛。从分级机出来的金属细粒，经振动筛筛分，筛分得出＞1mm、0.5-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从锌浮渣中提取锌的方法，是将含Ｚｎ７５－－８５％的锌浮渣冷却后，经磨矿机研磨分离出金属锌和氧化锌，其特征在于先在磨矿机内加入水再加入锌浮渣进行湿式研磨，在研磨过程中，擦去锌粒表面的氧化锌薄膜，释放出金属锌，排出磨矿机后经分级机和振动筛分离出＞０．５ｍｍ的金属锌粒送熔化炉直接熔铸成锌锭，并产生出二次浮渣，筛下的＜０．５ｍｍ的细粒物料，送摇床进行选别，分别产出金属锌粉和氧化锌粉（称尾砂）以及由氧化锌薄膜包裹着的金属锌粒（称中间产品），金属锌粉经干燥、包装作为成品使用或者送熔化炉熔铸成锌锭，并产出二次浮渣，摇床产出的尾砂，即氧化锌经干燥、包装作为成品，摇床产出的中间产品，即由氧化锌薄膜包裹着的金属锌粒，返回磨矿机继续处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王恒全，黄孝祥，亢树勋，杨刘祥，杨兰，严小陵，周强，
申请(专利权)人：昆明冶金研究所，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]