含锌废料处理

时间：2018-11-26 作者：91再生 来源：91再生网

　　含锌废料我国的电炉粉尘中锌含量大多低于15%，属于中低锌粉尘，主要以铁酸锌和氧化锌的形式存在，粒度细，润湿性差，成球性差。电炉粉尘化学成分复杂，以Fe和Zn为主，还有一些微量金属元素如Pb、Cr、Cd、Cu、Ag等，大量的电炉粉尘堆积不仅造成金属资源以及土地资源的浪费，露天放置在雨水作用下重金属会渗入地面，还会造成地下水污染。如能将二次资源电炉粉尘中的锌铁资源加以回收利用，可在一定程度上缓减我国目前铁资源和锌资源短缺的问题。

 

　　国外电炉粉尘锌含量远高于国内，原因是国外电炉炼钢使用的原料以废钢居多，废钢中的锌含量较高。国内电炉粉尘含含锌废料量普遍较低。以10%平均锌含量计算，2015年我国电炉粉尘中的锌达12万吨左右，目前中国市场锌锭价格1.5万元/t，仅2015年我国电炉粉尘锌的价值达到18亿元。以40%的平均铁含量计算2015年我国电炉粉尘中的铁为48万t左右，若铁能全部回收利用，以目前澳洲粉矿430元/t(铁品位为61.5%)的价格相当于节省了33.56亿元。

 

　　将含锌低的电炉粉尘和一定配比的碳同时喷入转炉或电炉中，高温下锌被还原挥发进入烟尘系统，锌得到富集，粉尘中的铁氧化物进入炉渣和钢水得以利用。德国VELCO公司、美国Armco公司和美国伯利恒钢公司通过此法回收锌铁，回收后的二次粉尘锌含量达到50%，粉尘减少为原来的30%。电炉粉尘中含有一定的FeO，可以取代废钢作冷却剂。此法只适合处理铅锌含量很低且铁含量较高的电炉粉尘，铅含锌废料含量高会降低钢水质量。

 

　　酸法处理中普遍使用的酸包括盐酸、硫酸、硝酸以及醋酸溶液，其中以硫酸浸出的成本最低。以硫酸浸出为例，电炉粉尘中的可溶性锌如氧化锌能在酸中溶解进入浸出液，对浸出液进行净化再电积处理可以获得金属锌锭，含锌废料资源得到回收。

 

　　在合适的浸出时间、浸出温度、液固比、酸度条件下，氧化锌基本上可以全部浸出，但由于电炉粉尘中含有较多的铁酸锌，常温常压下酸浸锌的浸出率较低(80%左右)，铁酸锌携带大量的锌进入渣中。为了提高锌的浸出率，采用加压热酸浸出可以溶解铁酸锌，锌的浸出率可达95%，但同时铁的浸出率也达到60%以上，导致之后浸出液中铁锌分离的工序复杂，增加了生产成本，同时对设备的腐蚀严重。盐酸浸出与硫酸浸出存在同样的问题，常温常压下含锌废料的浸出率不高，高压加热浸出又会使铁的浸出率提高。硝酸因具有强氧化性，常温常压条件下铁的浸出率就很高。醋酸是弱酸，浸出时间过长且锌的浸出率低。

 

　　酸浸工艺虽然可以较好回收利用电炉粉尘中的锌资源，但浸出渣中的大量铁资源不能直接进入钢铁厂流程，需经进一步处理才能利用。西班牙开发了处理电炉粉尘的ZINCEX工艺，将粉尘中的含锌废料、镉等的氧化物和卤化物通过硫酸浸出后经过净化除杂电积得锌金属，净化渣中可以回收金属镉，铅可以在浸出渣中提取，同时可循环利用电解废液。该方法设计年处理能力为8万吨电炉粉尘，目前在西班牙北部已投入运行。

含锌废料