一種熔煉爐煙灰的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢棄物資源化處理領(lǐng)域，具體涉及一種熔煉爐煙灰的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熔煉爐煙灰是一些濕法冶金工業(yè)中排放量較大，至今沒有充分利用的二次資源。從熔煉爐煙灰中回收銅、鋅、鉛等有價元素，進行資源綜合利用，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
[0003]雖然國內(nèi)濕法提取有色金屬近幾十年得到長足的發(fā)展，但用火法冶金技術(shù)提取的有色金屬仍占了一定的比例。在火法冶煉系統(tǒng)中，鋅、鉛等易揮發(fā)元素隨少量銅一起進入收塵系統(tǒng)，形成熔煉爐煙灰。這部分煙灰每隔一段時間要清理出來一次，一般這部分煙灰需要單獨處理。處理這部分煙灰不僅能夠減少固體廢棄物，同時由于其中含有鉛、銅、鋅等有價金屬，也能夠帶來一定的利潤。
[0004]熔煉爐煙灰回收研究現(xiàn)狀。合理處理轉(zhuǎn)爐煙灰不僅是環(huán)保治理的要求，同時也具有經(jīng)濟和社會的雙重效益。世界各國熔煉爐煙灰的冶金，大致都經(jīng)歷了一個由火法為主到以濕法為主的發(fā)展過程。這一發(fā)展過程，一方面是受環(huán)境保護要求日益嚴格的制約，另一方面是為了改革工藝，以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。在我國60年代，開始了熔煉爐煙灰中回收銅鋅鉛的研究，完全采用傳統(tǒng)的火法流程，且處理轉(zhuǎn)爐煙灰的目的只是為了回收其中的鋅和鉛，其中還有大部分的有價金屬沒有綜合回收利用。其處理的主要方法有加入蘇打、硝石、螢石、石英等在反射爐中進行氧化熔煉的直接熔煉法。進入八十年代后，隨著國家對環(huán)保的重視，濕法和選礦法相繼運用到對熔煉爐煙灰的處理當中。國內(nèi)目前主要有以下幾種處理方法:1.鼓風爐熔煉法。2.選冶聯(lián)合法。3.火法-濕法聯(lián)合法。但均存在以下缺點:火法熔煉熔煉不可避免會產(chǎn)生二次污染，回收產(chǎn)物的純度沒有達到預(yù)期效果，且有價金屬的回收率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種熔煉爐煙灰的處理方法，能夠?qū)崿F(xiàn)鉛、銅、鋅的完全回收，得到的產(chǎn)品純度高，同時采用高壓氧浸的工藝提高了鉛、銅、鋅的回收率，采用濕法處理鉛，避免了鉛蒸汽造成的污染，有很高的社會效益和經(jīng)濟效益。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種熔煉爐煙灰的處理方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0008](I)還原焙燒，將煙灰與還原劑混合，然后焙燒1-5小時，焙燒溫度為400-600°C ；
[0009](2)高壓氧浸，將焙燒后的物料按照質(zhì)量比1:4-8加入浸出劑，然后混合后放入高壓釜內(nèi)，在溫度為80-150°C，壓力為0.1-0.8Mpa下攪拌反應(yīng)1_8小時，同時通入氧氣，通入氧氣的量為焙燒后物料質(zhì)量的0.1-0.3倍，攪拌轉(zhuǎn)速為100-500r/min，得到pH為2.5-4的第一浸出液和第一浸出渣；
[0010](3)鉛的回收，將第一浸出渣按照鉛摩爾比的1.1-1.5倍加入碳酸鹽，在70-99°C反應(yīng)1-4小時，過濾得到的第二浸出渣按照鉛摩爾比的1.1-1.5倍加入硝酸，在40-60°C反應(yīng)1-4小時，過濾得到含硝酸鉛的濾液，按照鉛摩爾比的1.1-1.5倍加入硫酸鹽，在40-60°C反應(yīng)1-2小時，得到高純硫酸鉛；
[0011](4)銅的回收，將第一浸出液按照體積比1:3-6加入銅萃取劑，按照萃取級數(shù)3-6級萃取，混合時間5-15分鐘，澄清時間30-60分鐘，得到萃余液和萃取有機，將萃取有機按照體積比1:0.1-0.2加入純水洗滌，洗滌級數(shù)為1-3級，混合時間5-15分鐘，澄清時間30-60分鐘，然后加入按照洗滌后有機體積的0.1-0.3倍加入l-3mol/l的硫酸反萃，混合時間5-15分鐘，澄清時間30-60分鐘，反萃級數(shù)為2-6級，得到的硫酸銅溶液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到硫酸銅晶體，反萃后的銅萃取劑返回進行銅萃?。?br>[0012](5)鋅的回收，將萃取剩余的萃余液經(jīng)過濃縮蒸發(fā)，得到婆美度為45-50的溶液，再經(jīng)過冷卻，冷卻至溫度為5-25°C，降溫速度為2-5°C /h，再進行固液分離，得到鋅鹽晶體。
[0013]進一步的，所述的步驟I還原劑為氫氣、一氧化碳、碳、甲烷中的至少一種，煙灰與還原劑的質(zhì)量比為1:0.2-0.8。
[0014]進一步的，所述的步驟2浸出劑為硫酸、鹽酸、醋酸、高氯酸中的至少一種，浸出劑的濃度為0.l-5mol/l0
[0015]進一步的，所述的步驟3碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨中的至少一種，硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨中的至少一種。
[0016]進一步的，所述的步驟4中銅萃取劑為CP150、M5640、lix984中的至少一種。
[0017]進一步的，所述的步驟5中濃縮蒸發(fā)的溫度為80_130°C，壓力為0.01-0.08Mpa。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
[0019]1.能夠?qū)崿F(xiàn)鉛、銅、鋅的完全回收，得到的產(chǎn)品純度高，本工藝實現(xiàn)了鉛、銅、鋅的完全回收，得到的產(chǎn)品硫酸鉛、硫酸銅和鋅鹽純度均較高，產(chǎn)品附加值高。
[0020]2.采用高壓氧浸的工藝提高了鉛、銅、鋅的回收率，采用高壓氧浸出，利用廉價的氧氣做為氧化劑，降低了成本，避免了對環(huán)境的危害，同時高壓氧氣浸出，能夠使得浸出溫度大大提高，從而提高了鉛、銅、鋅的回收率。
[0021]3.采用濕法處理鉛，避免了鉛蒸汽造成的污染，有很高的社會效益和經(jīng)濟效益，采用沉淀轉(zhuǎn)化的濕法工藝來處理含鉛渣，避免高溫熔煉造成鉛蒸汽的揮發(fā)，對環(huán)境友好。
【具體實施方式】
[0022]以下通過具體的實例，對本發(fā)明申請所述的廢舊鎳鎢系催化劑回收鎢鎳的方法進行描述和說明，目的是為了公眾更好的理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，而不是對所述技術(shù)內(nèi)容的限制，在相同或近似的原理下，對所述工藝步驟進行的改進，包括反應(yīng)條件、所用試劑改進和替換，達到相同的目的，則都在本發(fā)明申請所要求保護的技術(shù)方案之內(nèi)。
[0023]實施例一
[0024]—種熔煉爐煙灰的處理方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0025](I)還原焙燒，將煙灰與還原劑混合，然后焙燒4小時，焙燒溫度為500°C ；
[0026](2)高壓氧浸，將焙燒后的物料按照質(zhì)量比1:6加入浸出劑，然后混合后放入高壓釜內(nèi)，在溫度為125 °C，壓力為0.6Mpa下攪拌反應(yīng)5小時，同時通入氧氣，通入氧氣的量為焙燒后物料質(zhì)量的0.25倍，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，得到pH為3的第一浸出液和第一浸出渣；
[0027](3)鉛的回收，將第一浸出渣按照鉛摩爾比的1.4倍加入碳酸鹽，在85°C反應(yīng)2小時，過濾得到的第二浸出渣按照鉛摩爾比的1.3倍加入硝酸，在55°C反應(yīng)3小時，過濾得到含硝酸鉛的濾液，按照鉛摩爾比的1.4倍加入硫酸鹽，在55°C反應(yīng)1.5小時，得到高純硫酸鉛;
[0028](4)銅的回收，將第一浸出液按照體積比1:4加入銅萃取劑，按照萃取級數(shù)4級萃取，混合時間12分鐘，澄清時間45分鐘，得到萃余液和萃取有機，將萃取有機按照體積比1:0.12加入純水洗滌，洗滌級數(shù)為2級，混合時間12分鐘，澄清時間45分鐘，然后加入按照洗滌后有機體積的0.15倍加入1.8mol/l的硫酸反萃，混合時間12分鐘，澄清時間45分鐘，反萃級數(shù)為4級，得到的硫酸銅溶液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到硫酸銅晶體，反萃后的銅萃取劑返回進行銅萃??；
[0029](5)鋅的回收，將萃取剩余的萃余液經(jīng)過濃縮蒸發(fā)，得到婆美度為48的溶液，再經(jīng)過冷卻，冷卻至溫度為20°C，降溫速度為3°C /h，再進行固液分離，得到鋅鹽晶體。
[0030]進一步的，所述的步驟I還原劑為氫氣，煙灰與還原劑的質(zhì)量比為1:0.6。
[0031]進一步的，所述的步驟2浸出劑為硫酸，浸出劑的濃度為1.5mol/l0
[0032]進一步的，所述的步驟3碳酸鹽為碳酸鈉，硫酸鹽為硫酸鈉。
[0033]進一步的，所述的步驟4中銅萃取劑為CP150。
[0034]進一步的，所述的步驟5中濃縮蒸發(fā)的溫度為110°C，壓力為0.02Mpa。
[0035]最終得到硫酸鉛純度為99.87 %，雜質(zhì)含量均低于50ppm，得到的硫酸銅晶體純度為99.12%，得到的鋅鹽純度為99.38%，鉛、銅、鋅的回收率為98%,97.9%和98.9%0
[0036]實施例二
[0037]—種熔煉爐煙灰的處理方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0038](I)還原焙燒，將煙灰與還原劑混合，然后焙燒4小時，焙燒溫度為600°C ；
[0039](2)高壓氧浸，將焙燒后的物料按照質(zhì)量比1:5加入浸出劑，然后混合后放入高壓釜內(nèi)，在溫度為130°C，壓力為0.4Mpa下攪拌反應(yīng)2小時，同時通入氧氣，通入氧氣的量為焙燒后物料質(zhì)量的0.2倍，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，得到pH為3.5的第一浸出液和第一浸出渣；
[0040](3)鉛的回收，將第一浸出渣按照鉛摩爾比的1.4倍加入碳酸鹽，在85°C反應(yīng)2小時，過濾得到的第二浸出渣按照鉛摩爾比的1.4倍加入硝酸，在50°C反應(yīng)2小時，過濾得到含硝酸鉛的濾液，按照鉛摩爾比的1.4倍加入硫酸鹽，在50°C反應(yīng)1.5小時，得到高純硫酸鉛;
[0041](4)銅的回收，將第一浸出液按照體積比1:5加入銅萃取劑，按照萃取級數(shù)5級萃取，混合時間10分鐘，澄清時間50分鐘，得到萃余液和萃取有機，將萃取有機按照體積比1:0.15加入純水洗滌，洗滌級數(shù)為3級，混合時間10分鐘，澄清時間50分鐘，然后加入按照洗滌后有機體積的0.2倍加入2mol/l的硫酸反萃，混合時間10分鐘，澄清時間50分鐘，反萃級數(shù)為5級