次氧化锌氟氯脱出方法探讨.doc

次氧化锌生产电锌工艺氟氯脱出方法探讨 一、现有次氧化锌生产电锌工艺过程中氟氯脱除工艺概述 次氧化锌生产电解锌工艺中，一般采用传统湿法流程 ，有两种布局方式，一种是次氧化锌作为辅助回收流程，只进行浸出过程，在对浸出液中的铟锗进行回收后，浸出液与焙砂浸出流程的浸出液汇合，进行后续工序的联合流程。另一种是次氧化锌单独浸出处理流程。 联合流程的生产特点 联合流程中，次氧化锌处理量比例比较小，一般不超过电解锌产量的20%，次氧化锌所带氟、氯在和大系统混合后浓度相对较低，物料在系统停留时间长，而且由于蒸发、化合等作用使氟氯能得到有效开路，系统氟氯的积累不严重。 联合流程主要使用在一些大型的锌冶炼企业，如株洲冶炼厂、豫光金铅等，都采用多膛炉脱除氟氯工艺。 单独处理流程的特点 单独处理流程中，氟氯在系统中起始浓度高，而且停留时间短，氟氯积累速度快。因而其危害程度就比较大，成为制约工艺的关键。单独处理流程主要是一些小型锌冶炼企业在使用。 脱除氟氯的方法特点 从目前使用得比较广泛的方法来看，脱除氟氯的方法可分为火法和湿法，从脱除工艺在流程中的位置，可分为物料预处理和流程中处理，从脱除过程来看，可分为化学法和物理法等。目前采用物料预处理脱氟氯比较多。 火法预处理：采用多膛炉或回转窑在700-750℃条件下，使氟氯化合物升华进入到气相中，达到脱除氟氯的目的，是目前氟氯脱除的主要方法，氟脱除率能达到90%以上，氯脱除率达到80%以上，能满足联合法的要求。 湿法预处理：主要是采用碱洗方法，使氟氯进入到液相达到脱除氟氯的目的，该方法在国内的小型企业采用，能降低进入系统的氟氯量，但是氟氯仍然会在系统中积累，导致生产困难。对于小规模企业，该方法能维持生产，但是对于大型生产企业，预处理系统比较庞大，由此带来水消耗比较大和水处理的问题。在系统积累到一定程度后需要对体系液体沉锌排放。 离子交换法：主要用于脱氯，采用717强碱阴离子树脂作为交换剂，该方法最早用于会泽铅锌冶炼厂，一次吸附脱除效率约60% ，据报道，也能脱除氟离子，但脱除效果不明。该方法主要是金属损失比较大，而且会带来水处理等方面的问题。目前使用该方法的企业不多。 硅胶吸附法：主要用于脱氟，主要是采用硅胶对氟离子吸附（实质上是生成氟硅酸），鑫大公司对此进行了实验，一次脱除率在8-20%之间，而且效果不稳定，该方法应用的企业很少。 氯化亚铜脱氯：一般叫铜渣除氯，该方法对除氯的效果非常显著，工艺稳定性好，在国内部分企业得到了很好的应用，鑫大公司采用该方法，一次性将氯离子浓度从1200mg/l降到200mg/l，而且除氯的深度可以任意控制。 银离子除氯法：该法要消耗昂贵试剂，且试剂的再生性不好，工艺成本高，目前很少使用。 溶液开路法：当氟氯离子积累到一定浓度后，将部分溶液导出沉锌（碱式硫酸锌沉淀）分离，排除中和溶液。该方法会导致一定量的金属损失，对脱除氟的效果不好。由于每次导出的溶液量少，对系统的整体的时效性不好，西北铅锌冶炼厂早期有这个系统，一直没有投入实际使用。由于在PH6以上的条件下，氟离子会与金属离子形成不溶化合物，与碱式硫酸锌形成共沉淀，因而除氟效果不理想。 抑制氟溶出法：该方法是在浸出时，适当控制溶出条件，并加入抑制剂，使氟少溶出，该方法在一定程度上能控制氟在溶液中的浓度，但是总体效果还是达不到工艺要求，根据实践，该方法能将氟离子浓度控制在200-230mg/l范围内。 以上就是目前使用的一些氟氯脱除方法及特点 二、次氧化锌原料来源及氟氯情况 作为再生性比较差的元素，锌的再生一般都是以次氧化锌的形式形成二次原料，目前国内的次氧化锌来源大致有以下三个： 钢铁生产烟灰 在炼钢和炼铁过程中，工艺条件决定了几乎所有的铅锌都被还原并且挥发，这些铅锌一般都在烟气冷却过程中被氧化成金属氧化物成为烟尘的组分之一。过去由于铅锌原料供应及金属价格的原因，这些烟尘几乎没有得到利用，但是在资源相对紧张，金属价格高涨的今天，加上国家产业政策的调整，这部分资源逐步得到重视。 主要是锌湿法冶炼过程中，浸出渣通过贫化处理时产出的次氧化锌。密闭铅鼓风炉产蓝粉、鼓风炉渣贫化炉产烟灰、熔铸锌浮渣等。这些物料一般品位约35-60%。 次生氧化锌矿生产次氧化锌 次生氧化矿一般存在于原生硫化矿床上部，以矿帽形式存在，由于难于选矿，早期大多以废石形态放弃，目前有部分高品位氧化矿以湿法流程处理，大量的低品位矿（Zn15%）都采用回转窑挥发工艺挥发得到次氧化锌。 钢铁烟尘的特点 钢铁烟尘的特点是锌品位低，氟氯含量比较高，表一列出了几种烟尘的典型成分 表一 钢铁厂几种烟尘的化学成分（%） 烟尘种类 Zn Pb Cd Cr Fe C F Cl SiO2 CaO 高炉烟尘 17.28 0.20 0.003 0.011 21.97 39.9