專利名稱：一種鑄型鋅浮渣的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉領域，特別是一種鑄型鋅浮渣的處理方法。
背景技術：
鑄型鋅浮渣是陰極鋅片在熔融澆鑄鋅錠過程中產出的含鋅70 85%、含氯I. O 3.0%的浮渣；鋅主要以氧化鋅形式存在，小部分為金屬鋅和氯化鋅，鑄型鋅浮渣的主要雜質元素是氯，氯主要以氯化鋅形式存在，其它的雜質如鐵、鉛、砷、銻、銅、鎘等都非常低，根據鑄型鋅浮渣的化學成份，如果能對鑄型浮渣進行脫氯處理，那么經過脫氯后的鑄型鋅浮渣是一種很理想的煉鋅原料。
目前，對鑄型鋅浮渣的處理方法主要有以下幾種
I、多膛爐火法脫氯。采用多膛爐火法脫氯工藝處理鑄型鋅浮渣，主要是利用鑄型鋅浮渣中的氯化鋅沸點較氧化鋅低，在多膛爐操作控制的溫度750 850°C和氣氛條件下， 氯化鋅揮發(fā)進入煙氣，并隨著煙氣的冷卻，進入布袋塵中，氧化鋅不揮發(fā)，在機械攪拌器的推動下，從多膛爐底出來。多膛爐火法脫氯率達到90%以上，脫氯后的鑄型浮渣含氯降低到了 O. 2%以下，產物完全可以滿足電鋅原料和電爐鋅粉原料要求。該工藝具有脫氯效果好， 脫氯率達到90%以上，設備效率高，每臺爐每天可以處理物料100噸，其缺點是需要消耗煤氣，被隔離到布袋煙塵中的氯化鋅無法返回流程使用，降低了鋅的回收率，另外，含有氯化鋅的煙塵具有吸濕性能，布袋的使用壽命短，生產成本高。
2、回轉窯火法脫氯。采用回轉窯火法脫氯工藝處理鑄型鋅浮渣，其原理與多膛爐火法脫氯一樣，利用鑄型鋅浮渣中的氯化鋅沸點較氧化鋅低，在回轉操作控制的溫度 850 1100°C和氣氛條件下，氯化鋅揮發(fā)進入煙氣，并隨著煙氣的冷卻，進入布袋塵中，氧化鋅不揮發(fā)，隨著窯體的轉動從窯頭出來。由于回轉窯的操作溫度高于多膛爐，因此，回轉窯火法脫氯率更高，達到98%以上，脫氯后的鑄型浮渣含氯降低到了 O. 05%以下，產物完全可以滿足電鋅原料、電爐鋅粉原料和等級氧化鋅原料要求。該工藝具有脫氯效果好，脫氯率達到98%以上，產物含氯降低到了 O. 05%以下，操作過程簡單，工人經過簡單的培訓就可以上崗位操作，其缺點是能源消耗大，布袋煙塵的氯化鋅無法返回流程使用，同時由于焙燒過程抽風大，有一部分的氧化鋅也被抽到布袋塵中，與揮發(fā)的氯化鋅混合在一起，無法回收使用，因此，鋅金屬回收率更低，另外，含有氯化鋅的煙塵具有吸濕性能，布袋的使用壽命短,生產成本高。
3、濕法洗滌脫氯，采用濕法洗滌脫氯工藝處理鑄型鋅浮渣，其原理是利用鑄型鋅浮渣中的氯化鋅易溶解于水，而氧化鋅和金屬鋅不溶解于水，洗滌條件下，氯化鋅溶解進入溶液，氧化鋅和金屬鋅留存在洗滌渣中。經過固液分離后，達到了氯化鋅與氧化鋅分離的目的，有效脫除了氯元素。如果在洗滌過程中，加入可溶解于水的堿性物質，如純堿、碳酸銨、 碳酸鈉、石灰等，則溶液中的鋅會沉淀出來，重新以氫氧化鋅或堿式碳酸鋅形式進入渣中， 因此加入可溶解于水的堿性物質洗滌，可以有效的回收鋅金屬，鋅金屬的回收率可以達到 99%以上，一次洗滌脫氯后的鑄型浮渣含氯降低到了 O. 4%左右，二次洗滌可以降低到了O. 2%以下，二次洗滌產物完全可以滿足電鋅原料、電爐鋅粉原料要求。該工藝具有操作過程簡單，工人經過簡單的培訓就可以上崗位操作，鋅金屬回收率高，達到99%，其缺點是產出洗滌廢水，污染環(huán)境。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種鑄型鋅浮渣的處理方法，該方法將濕法洗滌脫氯技術與廢水治理技術充分結合，不僅充分回收了鑄型鋅浮渣中的鋅金屬，還將氯化鈣溶液實現低成本濃縮，產出工業(yè)氯化鈣產品，工藝過程不再產出廢水，有效保護環(huán)境。
本發(fā)明通過以下技術方案實現上述目的一種鑄型鋅浮渣的處理方法，包括如下步驟
(I)、石灰水洗滌在常溫、攪拌下，按液體/固體的重量比為3 :1 5 :1在洗滌槽內加入水和鑄型鋅浮渣，然后用熟石灰粉調節(jié)洗滌液的終點pH值到9 11，洗滌鑄型鋅浮渣10 30分鐘，過濾，得到含氯3. O 6. O克/升的石灰水洗滌過濾液和含氯O. 3 O. 6% 的石灰水洗滌過濾渣；
(2)、自來水洗滌將步驟(I)得到的石灰水洗滌過濾渣，用自來水在常溫、液固比為3 :1 5 :1的條件下，洗滌10 30分鐘，過濾，得到含氯O. I O. 2%的自來水洗滌過濾渣返回鋅系統生產電鋅，自來水洗滌過濾液返回步驟(I)的石灰水洗滌過程，
(3)、電滲析濃縮將步驟(I)的石灰水洗滌過濾液進行電滲析法濃縮，得到含氯 100 200克/升的電滲析濃縮液和含氯O. 5 2. O克/升的電滲析凈化液，
(4)、反滲透分離將含氯O. 5 2. O克/升的電滲析凈化液用反滲透技術進行分離處理；得到含氯3. O 7. O克/升的反滲透濃縮液和含氯O. 05 O. 20克/升的反滲透凈化液；反滲透濃縮液返回步驟(3)的電滲析過程，反滲透凈化液返回步驟(2)的自來水洗漆過程，
(5)蒸發(fā)濃縮結晶將含氯100 200克/升的電滲析濃縮液進行蒸發(fā)濃縮結晶， 生產工業(yè)級氯化鈣產品。
本發(fā)明的突出優(yōu)點在于
能夠高效、快速實現鑄型鋅浮渣中的鋅與氯分離，不僅具有鋅回收率高的優(yōu)點，且洗滌得到的氯化鈣溶液經過低成本濃縮后，變?yōu)榱寺然}工業(yè)產品，過程不再產出廢水，有效保護環(huán)境。
在洗滌過程中，由于采用了石灰作pH值調節(jié)劑，使溶液中的氯化鋅轉變?yōu)闅溲趸\沉淀，鋅得到了回收，因此，該方法能夠確保鋅有較高的回收率，達到99%以上。
對氯化鈣溶液采用電滲析進行初步濃縮，將溶液中氯離子濃度由3. O 7. O克/ 升濃縮到100 200克/升，較大幅度降低了溶液濃縮成本。
對電滲析凈化液用反滲透膜技術進行隔離處理，得到的反滲透凈化液返回到洗滌流程，實現了廢水的零排放。


圖I為本發(fā)明所述的鑄型鋅浮渣的處理方法的工藝流程圖。
具體實施方式
以下通過實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
實施例I
本實施例為本發(fā)明所述的鑄型鋅浮渣的處理方法的第一實例，包括如下步驟
(I)、石灰水洗滌在30立方米的洗滌槽內，加入18立方米的水，攪拌，溫度為 25°C，加入含鋅70%、含氯1.0%的鑄型鋅浮渣6噸，用熟石灰粉81公斤，調節(jié)洗滌液的終點PH值到9，洗滌10分鐘，進行過濾分離，得到含氯3. I克/升的石灰水洗滌過濾液16. 5 立方米和含氯O. 35%的石灰水洗滌過濾濕渣7. 7噸。
(2)、自來水洗滌在30立方米的洗滌槽內，加入18立方米的自來水，攪拌，加入石灰水洗滌過濾濕渣7. 7噸，在溫度為25°C洗滌10分鐘，進行過濾分離，得到含氯O. 12%的自來水洗滌過濾濕渣7. 7噸和18立方米的洗滌過濾水；洗滌過濾濕渣返回鋅系統生產電鋅，自來水洗滌過濾液返回到步驟(I)的石灰水洗滌過程。
(3)、電滲析濃縮含氯3. I克/升的石灰水洗滌過濾液16. 5立方米，進行電滲析法濃縮，得到含氯100克/升的電滲析濃縮液O. 42立方米和含氯O. 5克/升的電滲析凈化液16. 07立方米。
(4)、反滲透分離含氯O. 5克/升的電滲析凈化液16. 07立方米進行反滲透分離， 得到含氯3. O克/升的反滲透濃縮液2. 41立方米和含氯O. 05克/升的反滲透凈化液13. 63 立方米；反滲透濃縮液2. 41立方米返回步驟(3)的電滲析過程，反滲透凈化液13. 63立方米返回步驟(2)的自來水洗滌過程。
(5)蒸發(fā)濃縮結晶含氯100克/升的電滲析濃縮液O. 42立方米，進行蒸發(fā)濃縮結晶，生產工業(yè)級氯化鈣產品83公斤，產品純度97. 0%。
實施例2
本實施例為本發(fā)明所述的鑄型鋅浮渣的處理方法的第二實例，包括如下步驟
(I)、石灰水洗滌在30立方米的洗滌槽內，加入25立方米的水，攪拌，溫度為 250C，加入含鋅78%、含氯2. 0%的鑄型鋅浮渣6噸，用熟石灰粉164公斤，調節(jié)洗滌液的終點PH值到10，洗滌20分鐘，進行過濾分離，得到含氯5. O克/升的石灰水洗滌過濾液23. 5 立方米和含氯O. 46%的石灰水洗滌過濾濕渣7. 6噸。
(2)、自來水洗滌在30立方米的洗滌槽內，加入25立方米的自來水，攪拌，加入石灰水洗滌過濾濕渣7. 6噸，在溫度為25°C洗滌20分鐘，進行過濾分離，得到含氯O. 11%的自來水洗滌過濾濕渣7. 6噸和25立方米的洗滌過濾水；洗滌過濾濕渣返回鋅系統生產電鋅，自來水洗滌過濾液返回到步驟(I)的石灰水洗滌過程。
(3)、電滲析濃縮含氯5. O克/升的石灰水洗滌過濾液23. 5立方米，進行電滲析法濃縮，得到含氯150克/升的電滲析濃縮液O. 63立方米和含氯I. O克/升的電滲析凈化液22. 87立方米。
(4)、反滲透分離含氯I. O克/升的電滲析凈化液22. 87立方米進行反滲透分離， 得到含氯5. O克/升的反滲透濃縮液4. 20立方米和含氯O. 10克/升的反滲透凈化液18. 67 立方米；反滲透濃縮液4. 20立方米返回步驟(3)的電滲析過程，反滲透凈化液18. 67立方米返回步驟(2)的自來水洗滌過程。
(5)蒸發(fā)濃縮結晶含氯150克/升的電滲析濃縮液O. 6立方米，進行蒸發(fā)濃縮結晶，生產工業(yè)級氯化鈣產品185公斤，產品純度97. 8%。
實施例3
本實施例為本發(fā)明所述的鑄型鋅浮渣的處理方法的第二實例，包括如下步驟
(I)、石灰水洗滌在30立方米的洗滌槽內，加入25立方米的水，攪拌，溫度為 250C，加入含鋅85%、含氯3. 0%的鑄型鋅浮渣5噸，用熟石灰粉206公斤，調節(jié)洗滌液的終點PH值到11，洗滌30分鐘，進行過濾分離，得到含氯6. O克/升的石灰水洗滌過濾液23. 6 立方米和含氯O. 58%的石灰水洗滌過濾濕渣6. 4噸。
(2)、自來水洗滌在30立方米的洗滌槽內，加入25立方米的自來水，攪拌，加入石灰水洗滌過濾濕渣6. 4噸，在溫度為25°C洗滌30分鐘，進行過濾分離，得到含氯O. 13%的自來水洗滌過濾濕渣6. 4噸和25立方米的洗滌過濾水；洗滌過濾濕渣返回鋅系統生產電鋅，自來水洗滌過濾液返回到步驟(I)的石灰水洗滌過程。
(3)、電滲析濃縮含氯6. O克/升的石灰水洗滌過濾液23. 6立方米，進行電滲析法濃縮，得到含氯200克/升的電滲析濃縮液O. 48立方米和含氯2. O克/升的電滲析凈化液23. 12立方米。
(4)、反滲透分離含氯2. O克/升的電滲析凈化液23. 12立方米進行反滲透分離， 得到含氯7. O克/升的反滲透濃縮液6. 11立方米和含氯O. 20克/升的反滲透凈化液17. 01 立方米；反滲透濃縮液6. 11立方米返回步驟(3)的電滲析過程，反滲透凈化液17. 01立方米返回步驟(2)的自來水洗滌過程。
(5)蒸發(fā)濃縮結晶含氯200克/升的電滲析濃縮液O. 48立方米，進行蒸發(fā)濃縮結晶，生產工業(yè)級氯化鈣產品191公斤，產品純度96. 3%。
權利要求
1.一種鑄型鋅浮渣的處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)、石灰水洗滌在常溫、攪拌下，按液體/固體的重量比為3:1 5 :1在洗滌槽內加入水和鑄型鋅浮渣，然后用石灰粉調節(jié)洗滌液的終點pH值到9 11，洗滌鑄型鋅浮渣10 30分鐘，過濾，得到含氯3. O 6. O克/升的石灰水洗滌過濾液和含氯O. 3 O. 6%的石灰水洗滌過濾渣；(2)、自來水洗滌將步驟(I)得到的石灰水洗滌過濾渣，用自來水在常溫、液固比為3 I 5 :1的條件下，洗滌10 30分鐘，過濾，得到含氯O. I O. 2%的自來水洗滌過濾渣返回鋅系統生產電鋅，自來水洗滌過濾液返回步驟(I)的石灰水洗滌過程，(3)、電滲析濃縮將步驟(I)的石灰水洗滌過濾液進行電滲析法濃縮，得到含氯100 200克/升的電滲析濃縮液和含氯O. 5 2. O克/升的電滲析凈化液，(4)、反滲透分離將含氯O.5 2. O克/升的電滲析凈化液用反滲透技術進行分離處理；得到含氯3. O 7. O克/升的反滲透濃縮液和含氯O. 05 O. 20克/升的反滲透凈化液；反滲透濃縮液返回步驟(3)的電滲析過程，反滲透凈化液返回步驟(2)的自來水洗滌過程，(5)蒸發(fā)濃縮結晶將含氯100 200克/升的電滲析濃縮液進行蒸發(fā)濃縮結晶，生產工業(yè)級氯化鈣產品。
2.根據權利要求I所述的鑄型鋅浮渣的處理方法，其特征在于，所述鑄型鋅浮渣是陰極鋅片在熔融澆鑄鋅錠過程中產出的含鋅70 85 %、含氯I. O 3. O %的浮渣。
全文摘要
一種鑄型鋅浮渣的處理方法，在常溫、攪拌下，往洗滌槽內加入水和鑄型鋅浮渣，然后用熟石灰粉調節(jié)洗滌液的終點pH值到9～11，洗滌鑄型鋅浮渣10～30分鐘，過濾，得到濾液和濾渣；再用自來水將所述濾渣在常溫、液固比為31～51的條件下，洗滌10～30分鐘，過濾，得到濾渣和濾液，將該濾渣返回鋅系統生產電鋅，該濾液返回到石灰水洗滌過程；石灰水洗滌過濾液進行電滲析濃縮；電滲析凈化液用反滲透膜技術進行隔離處理，反滲透濃縮液返回電滲析過程處理，反滲透凈化液返回自來水洗滌過程，電滲析濃縮液蒸發(fā)濃縮生產氯化鈣產品。采用本發(fā)明，能夠快速脫除鑄型鋅浮渣中的氯并回收金屬鋅，同時產出氯化鈣產品，整個工藝過程不產出廢水。
文檔編號C22B19/30GK102978418SQ201210523979
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權日2012年12月7日
發(fā)明者陶政修, 王學洪, 蔣光佑, 韋曉嵐, 廖柏俊, 韋開林 申請人:來賓華錫冶煉有限公司