一种热浸镀锌用锌灰还原剂制造技术

本发明专利技术公开了一种热浸镀锌用锌灰还原剂，属于热浸镀锌生产中锌灰的回收利用技术领域。本锌灰还原剂的配比组成为ＡｌＣｌ３.６Ｈ２Ｏ?３％～８％、煤粉１２％～２０％、ＮＨ４Ｃｌ?０～５％、ＺｎＣｌ２?５％～８％、萤石粉５０％～６０％、ＮａＣｌ?１０％～１５％和ＫＣｌ?３％～５％。本发明专利技术锌灰还原剂应用于热浸镀锌领域锌灰的还原回收，锌灰还原剂的添加量为炉内锌灰质量的０．２％～１％，４７０℃～５２０℃条件下使用本锌灰还原剂处理锌灰的时间不低于４０～６０分钟。本发明专利技术的优点在于锌灰还原剂兼有还原、精炼、覆盖作用，锌灰的回收率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种热浸镀锌用锌灰还原剂，属于热浸镀锌生产中锌灰的回收利用
，用于热浸镀锌锌灰的还原回收。
技术介绍
热浸镀锌生产时，因为锌浴液面为敞开体系，锌浴表面与空气中的氧接触生成氧 化锌，同时由于锌浴中存在一定量的铁，使得锌灰呈现淡黄色或褐色；工件助镀处理后在一 定温度下浸镀时，件表面因助镀形成的复合盐膜在钢铁基体-锌熔体界面发生分解及化学 反应，形成含有Zn、Fe、NH4的复合氯化物；工件在浸镀前需要打灰处理，打灰操作基本为人 工操作，不可避免地将部分锌卷入锌灰中形成锌粒；另外，锌浴中常添加微量的铝，锌灰中 会含有少量铝的氧化物或氯化物。所以锌灰是由氧化锌，Zn、Fe、NH4构成的氯化物，锌粒，铝 的氧化物或氯化物及不溶于酸的其它杂质组成的机械混合物。其中氧化锌和锌粒是锌灰的 主要组成，占锌灰质量的80%以上。因为锌灰中含有较高含量的锌，所以热浸镀锌企业都高 度重视，严加管理、收集出售或回收使用。近几年来，随着工业生产中各领域锌消耗的不断 增大，锌灰的回收利用受到热浸镀锌行业管理者和工程师的重视。目前，锌灰的回收主要有 三种方法机械分离法、熔融还原法和湿法冶金法。机械分离法设备简单，操作方便，适合于 小批量处理；但主要用于回收锌灰中的锌颗粒，回收率低，可达40%左右，热浸镀锌企业采 用的积极性不大。湿法冶金法回收率高，适合于大规模生产，但工艺复杂，设备投资大，不适 合于热浸镀锌企业采用。熔融还原法属于火法冶炼的一种，其基本原理是将锌灰加入熔融 锌中，添加还原剂，在一定温度下保温一定时间，使锌液表面的氧化锌大部分还原，然后捞 渣，既可浇铸获得锌铸锭。目前，锌灰熔融还原法中普遍添加的还原剂为锯末或碎木屑，锯 末或碎木屑虽然成本低、取材广泛，但还原处理需要的时间较长，效率低，并且处理不彻底， 捞取的渣中仍含有一定量的锌粒。近几年来，随着热浸镀行业节能减排的迫切要求，热浸镀锌工程师们在锌灰回收 领域不断创新，并取得了一定的成果。如美国专利(专利号4003559、4057232)中分别发 明了一种从锌灰回收锌的装置，其装置主要工作原理为打灰后及时利用挤压、过滤方法从 锌灰中回收未凝固的锌。中国专利(专利号200920099885.X)中专利技术了一种锌灰在线加 热再生装置，该装置安装于锌锅上方，通过加热和机械搅拌的方式使锌灰与锌颗粒分离， 从而达到锌灰中锌的回收。中国专利(专利号=200920169630. 6)中专利技术了一种从锌灰回 收锌的装置，该装置通过可加热的转动熔锌筒实现锌灰中锌的回收。中国专利(专利号 200920243573. 1)中专利技术了一种锌灰分离机，该分离机通过破碎、筛分、收集等实现锌灰与 锌颗粒的分离。这些专利技术及装置主要是基于机械分离的方法，可以在一定程度回收锌灰中 的锌粒，但锌灰中锌的回收率较低。为此，研究一种新型锌灰还原剂或开发一种新型锌灰 回收方法，提高锌灰的回收利用率，节约锌资源，是该领域技术人员长时期内面临的技术课 题。
技术实现思路
本专利技术公开了一种热浸镀锌用锌灰还原剂，属于热浸镀锌生产中锌灰的回收利用
用于热浸镀锌锌灰的还原回收。本专利技术技术方案为热浸镀锌用锌灰还原剂的成分及质量百分比为AlCl3 · 6H20 3% 8%、煤粉 12% 20%、NH4Cl 0 5%、ZnCl2 5% 8%、萤石粉 50% 60%、NaCl 10% 15%和 KCl 3% 5%。锌灰回收处理时还原剂的添加量为炉内锌灰质量的0. 2% 1%，还原处理时间 不低于40 60分钟。使用该还原剂处理锌灰时的操作温度为470°C 520°C。本专利技术锌灰还原剂的配比组成为AlCl3 ·6Η20 3 % 8%、煤粉12% 20%、 NH4ClO 5%、ZnCl2 5% 8%、萤石粉 50% 60%、NaCl 10% 15%和 KCl 3% 5%。本专利技术锌灰还原剂中的NaCl、KCl、ZnCl2可起到精炼作用，能降低锌灰与锌液之间 的表面张力，有利于锌灰和锌液之间的分离。锌灰还原剂中的NH4Cl、AlCl3 ·6Η20受热分解 产生气体，使锌灰中氧化锌膜层破裂并导致氧化锌包裹的金属锌脱落，利于锌灰和锌液的 分离。锌灰还原剂中的煤粉起到还原作用，将氧化锌还原成锌。锌灰还原剂中的萤石粉覆 盖在锌液表面，防止锌液表面的氧化，并对锌灰起到分散作用，捞渣时可避免渣液分离时渣 表面粘锌。本锌灰还原剂在锌灰回收处理时的添加量为炉内锌灰质量的0.2% 1%，还原 处理时间不低于40 60分钟。使用本锌灰还原剂处理热浸镀锌锌灰时要求操作温度为 470°C 520°C。本锌灰还原剂不仅用于钢铁制件批量热浸镀锌产生的锌灰的处理，也适用 于钢管、角钢、槽钢、棒材等自动化吹镀以及带钢、线材连续镀锌产生的锌灰的处理。具体实施例方式下面以实例进一步说明本专利技术的实质内容，但本专利技术的内容并不限于此。本专利技术锌灰还原剂的化学组成及质量配比为AlCl3 ·6Η20 3% 8%、煤粉12% 20%,NH4Cl 0 5%、ZnCl2 5% 8%、萤石粉 50% 60%、NaCl 10% 15%和 KC13% 5%。以上组分均为工业级化工原料。将上述原料按质量百分比称量，人工或机械混合均勻，然后装袋即可。实施例1 :A1C13 · 6H20 5%、煤粉 12%, NH4Cl 3%, ZnCl2 8%、萤石粉 56%, NaCl 12%, KCl 4%。加入量为锌灰质量的0.5%，将锌灰还原剂在470°C加入装有锌灰的坩埚 内，充分搅拌，55分钟后捞渣，渣液分离方便，处理过程有大量烟尘产生，锌灰处理捞渣后渣 内未发现锌粒。实施例2 =AlCl3 · 6H20 3%、煤粉 15%、ZnCl2 5%、萤石粉 60%、NaCl 12%, KCl 5 %。加入量为锌灰质量的0. 8 %，将锌灰还原剂在480°C加入装有锌灰的坩埚内，充分搅 拌，50分钟后捞渣，渣液分离方便，处理过程有少量烟尘产生，锌灰处理捞渣后渣内未发现 锌粒。实施例3 =AlCl3 · 6H20 5%、煤粉 20%、NH4Cl 5%, ZnCl2 5%、萤石粉 50%、NaCl 10%, KCl 5%。加入量为锌灰质量的0.2%，将锌灰还原剂在520°C加入装有锌灰的坩埚 内，充分搅拌，60分钟后捞渣，渣液分离方便，处理过程有大量烟尘产生，锌灰处理捞渣后渣4内未发现锌粒。实施例4 =AlCl3 · 6H20 3%、煤粉 18%、ZnCl2 8%、萤石粉 58%、NaCl 10%, KCl 3%。加入量为锌灰质量的1%，将锌灰还原剂在500°C加入装有锌灰的坩埚内，充分搅拌， 40分钟后捞渣，渣液分离方便，处理过程有少量烟尘产生，锌灰处理捞渣后渣内未发现锌 粒。实施例5 =AlCl3 · 6H20 3%、煤粉 15%、ZnCl2 6%、萤石粉 56%、NaCl 15%, KCl 5%。加入量为锌灰质量的1%，将锌灰还原剂在510°C加入装有锌灰的坩埚内，充分搅拌， 45分钟后捞渣，渣液分离方便，处理过程有少量烟尘产生，锌灰处理捞渣后渣内未发现锌 粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种热浸镀锌用锌灰还原剂，其特征在于它的成分及质量百分比为AlCl3·6H2O 3％～8％、煤粉12％～20％、NH4Cl 0～5％、ZnCl2 5％～8％、萤石粉50％～60％、NaCl 10％～15％和KCl 3％～5％。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜民，何明奕，徐杰，赵晓军，彭增华，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53