一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法技术

本发明专利技术提供了一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法。本发明专利技术提供的回收方法中，先对废杂铜冶炼渣进行预处理，获得粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％的细磨冶炼渣，再利用硫酸水溶液对预处理后的细磨冶炼渣进行浸出处理，然后再将浸出后得到的含锌溶液与锌粉反应，最后进行后处理，得到硫酸锌产品。上述方法能够有效提高锌回收率，且处理过程简单、条件温和，环境友好。

A recovery method of zinc from waste copper smelting slag

【技术实现步骤摘要】
一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法
本专利技术涉及金属材料
，特别涉及一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法。
技术介绍
在目前用途广泛的金属中，锌排第四位，仅次于铁、铝、铜。由于锌的防腐性能很好并可控，用于镀锌工业的锌大约有50％；其次锌可以与铜或其他金属以一定比例混合为合金如黄铜等，用于制造汽车、电气部件和家用电器；另外锌还用于生产氧化锌，用作橡胶的填充料和油漆的颜料，医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等。2018年我国锌消费量为650万吨，预测在2022年～2025年，锌消费量将达到720万吨/年，年均增速大约2％。随着锌消费量的增长，直接开采的锌资源无法满足日常消费需求，二次锌资源的回收利用显得越来越重要。2018年，国内锌精矿产量284万吨，锌精矿进口量为297万吨。2018年我国锌产量568万吨，其中再生锌产量为60万吨，占锌产量比重为10.5％，表明国内企业对锌二次物料的利用水平不断提升。我国每年以废杂黄铜为主要原料的废杂铜冶炼再生规模在300万吨以上，冶炼过程中会产生30万吨以上的冶炼渣。废杂铜冶炼渣包括含铜物料(10％～20％)、含锌物料(15％～35％)、金属钛铁物料及其它灰渣组分等。目前，这种冶炼渣经过重选工艺处理，分离回收渣中的粗颗粒铜锌合金物料回炉使用。重选后冶炼渣中锌含量仍然高达10～30％，远高于天然矿石的工业品位，具有很高的回收价值。废杂铜冶炼渣中含有多种有价金属如锌、铅、铜、铁等，若是直接堆存处理，渣中的重金属流失到环境中，将产生严重的环境污染，同时也会造成资源浪费。若是直接返回熔炼系统，会造成熔炼炉炉况恶化、处理能力降低，而且炉料中有害杂质将会循环累积，进而影响最终产品的质量指标。目前废杂铜冶炼渣的处理方法以火法为主，使用回转窑、反射炉、电弧炉等设备，产出粗铜、粗铅、氧化锌烟尘等产品。然而此工艺的各种配料和熔炼设备需要较大的经费投入，且存在着产生二次污染，炉窑处理效率低，金属回收率不高等问题。因此，废杂铜冶炼渣的综合利用依然是一个行业性难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法。本专利技术提供的回收方法能够提高锌回收率，而且反应温和、回收过程简单、环境友好。本专利技术提供了一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法，包括以下步骤：a)将废杂铜冶炼渣经过2mm筛分，筛分出的粒径小于2mm的冶炼渣进行摇床处理，分离出粒径小于2mm的金属态物料；分离后的剩余冶炼渣尾矿进行细磨，得到预处理冶炼渣；所述预处理冶炼渣中粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％；b)将所述预处理冶炼渣与硫酸的水溶液混合浸出、调节pH值为3.5～5.0，过滤，得到含锌溶液和除锌后的冶炼渣；c)将所述含锌溶液与锌粉混合反应后，过滤，得到硫酸锌溶液；d)将所述硫酸锌溶液蒸发浓缩、结晶，得到硫酸锌。优选的，所述步骤b)中，所述硫酸的水溶液的浓度为100～120g/L。优选的，所述步骤b)中，所述硫酸的水溶液与预处理冶炼渣的液固比为(3～10)mL∶1g。优选的，所述步骤b)中，所述浸出的温度为25～35℃，时间为30～360min。优选的，所述步骤b)中，所述浸出在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率为150～350rpm。优选的，所述步骤c)中，所述反应的温度为25～50℃，时间为15～60min。优选的，所述步骤c)中，所述锌粉与含锌溶液中杂质金属离子的摩尔比为(1.1～1.5)∶1。优选的，所述步骤d)中，蒸发浓缩至溶液的饱和浓度。优选的，所述步骤d)中，所述结晶的温度为12～18℃。优选的，所述步骤a)中，在筛分之前，还进行洗涤处理；所述洗涤处理包括：将废杂铜冶炼渣与水混合，至废杂铜冶炼渣的质量浓度为30％～75％，置于洗矿机中洗涤5～20min；所述步骤d)中，在所述结晶后，还包括离心脱水和干燥。本专利技术提供了一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法，包括以下步骤：a)将废杂铜冶炼渣经过2mm筛分，筛分出的粒径小于2mm的冶炼渣进行摇床处理，分离出粒径小于2mm的金属态物料；分离后的剩余冶炼渣尾矿进行细磨，得到预处理冶炼渣；所述预处理冶炼渣中粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％；b)将所述预处理冶炼渣与硫酸的水溶液混合浸出、调节pH值为3.5～5.0，,过滤，得到含锌溶液和除锌后的冶炼渣；c)将所述含锌溶液与锌粉混合反应后，过滤，得到硫酸锌溶液；d)将所述硫酸锌溶液蒸发浓缩、结晶，得到硫酸锌。本专利技术先对废杂铜冶炼渣进行预处理，获得粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％的细磨冶炼渣，再利用硫酸水溶液对预处理后的细磨冶炼渣进行浸出处理，然后再将浸出后得到的含锌溶液与锌粉反应，最后进行后处理，得到硫酸锌产品。上述方法能够有效提高锌回收率，且处理过程简单、条件温和，环境友好。具体实施方式本专利技术提供了一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法，包括以下步骤：a)将废杂铜冶炼渣经过2mm筛分，筛分出的粒径小于2mm的冶炼渣进行摇床处理，分离出粒径小于2mm的金属态物料；分离后的剩余冶炼渣尾矿进行细磨，得到预处理冶炼渣；所述预处理冶炼渣中粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％；b)将所述预处理冶炼渣与硫酸的水溶液混合浸出、调节pH值为3.5～5.0，,过滤，得到含锌溶液和除锌后的冶炼渣；c)将所述含锌溶液与锌粉混合反应后，过滤，得到硫酸锌溶液；d)将所述硫酸锌溶液蒸发浓缩、结晶，得到硫酸锌。按照本专利技术，先将废杂铜冶炼渣经过2mm筛分，筛分出的粒径小于2mm的冶炼渣进行摇床处理，分离出粒径小于2mm的金属态物料；分离后的剩余冶炼渣尾矿进行细磨，得到预处理冶炼渣。本专利技术中，在筛分之前，优选先进行洗涤处理。本专利技术中，所述洗涤处理优选包括：将废杂铜冶炼渣与水混合，至废杂铜冶炼渣的质量浓度为50％～75％，置于洗矿机中洗涤5～20min。经洗涤后的冶炼渣排料后，进行后续处理。本专利技术中，在上述洗涤处理后，进行2mm筛分。本专利技术中，在筛分后优选还进行洗涤处理，经洗涤后，再分别对筛分出的不同粒径的物料进行单独处理。其中，粒径大于2mm的物料(铜锌合金、不锈钢和金属态铁等)进行回收；粒径小于2mm的冶炼渣进行摇床处理，分离出粒径小于2mm的金属态物料。在分离出粒径小于2mm的金属态物料后，将剩余冶炼渣尾矿进行细磨，直至粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％，完成预处理。当磨料细度达到小于0.074mm的占70％～90％，被灰渣组分包裹的微细粒铜锌合金物料可以充分解离，另外细磨后其它铜锌氧化物颗粒的表面积也急剧加大，渣中铜和锌的浸出率提高，反应速度加快，从而提高铜回收效率。在本专利技术的一些实施例中，细磨至小于0.074mm的物料占80wt％。按照本专利技术，在进行完上述预处理后，将所得预处理冶炼渣与硫酸的水溶液混合浸出、调节pH值为3.5～5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：/na)将废杂铜冶炼渣经过2mm筛分，筛分出的粒径小于2mm的冶炼渣进行摇床处理，分离出粒径小于2mm的金属态物料；分离后的剩余冶炼渣尾矿进行细磨，得到预处理冶炼渣；/n所述预处理冶炼渣中粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％；/nb)将所述预处理冶炼渣与硫酸的水溶液混合浸出、调节pH值为3.5～5.0，过滤，得到含锌溶液和除锌后的冶炼渣；/nc)将所述含锌溶液与锌粉混合反应后，过滤，得到硫酸锌溶液；/nd)将所述硫酸锌溶液蒸发浓缩、结晶，得到硫酸锌。/n

【技术特征摘要】
1.一种废杂铜冶炼渣中锌的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将废杂铜冶炼渣经过2mm筛分，筛分出的粒径小于2mm的冶炼渣进行摇床处理，分离出粒径小于2mm的金属态物料；分离后的剩余冶炼渣尾矿进行细磨，得到预处理冶炼渣；
所述预处理冶炼渣中粒径小于0.074mm的物料占70wt％～90wt％；
b)将所述预处理冶炼渣与硫酸的水溶液混合浸出、调节pH值为3.5～5.0，过滤，得到含锌溶液和除锌后的冶炼渣；
c)将所述含锌溶液与锌粉混合反应后，过滤，得到硫酸锌溶液；
d)将所述硫酸锌溶液蒸发浓缩、结晶，得到硫酸锌。


2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述硫酸的水溶液的浓度为100～120g/L。


3.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述硫酸的水溶液与预处理冶炼渣的液固比为(3～10)mL∶1g。


4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述浸出的温度为25～35℃，时间为30～360min。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉波，崔红军，杨涛，甘振昱，李旭宁，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团绿园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44