火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法

本发明涉及废弃资源回收技术，具体涉及含锌废弃资源的回收技术。

背景技术：

1、钢铁冶炼过程产生大量高炉灰、电炉灰等含zn副产物，该类物料中含有zn、pb、fe、cd、sn、in、cl、f等元素,直接填埋会造成巨大环境污染和资源浪费。

2、高炉灰中zn的来源是：在高炉炼铁过程，使用的主要原料是铁矿石，矿石中难免含有微量的zn(0.1％左右)，矿石投入高炉后，zn挥发(升华)到烟气系统，在空气中被氧化并以zno粉尘的形式被各级重力除尘布袋收集，统称为高炉灰，高炉灰中的zn含量通常在5％左右。

3、电炉灰中zn的来源是：电炉炼钢使用的是以废钢为主的原料，尤其是镀zn的汽车板废钢，电炉冶炼后，zn会挥发到烟气收尘系统，以zno粉尘形式被收集，电炉灰中zn含量通常在20％左右。

4、不同批次、厂商的高炉灰、电路灰中具体元素的种类、含量存在差异，但大体相似。资源回收工厂一般会将多种含zn粉尘进行混合配料，其中主要含有zn 10-20％、fe 25-40％。

5、传统zn资源工艺单纯使用回转窑或转底炉进行还原焙烧(火法)，制备粗zno和富fe料，粗zno直接销售，下游厂商可用于制备电解zn。但粗zno中含有较多杂质，直接电解产生的能耗大，二次污染严重。

技术实现思路

1、本发明提供一种针对火法分离出来的粗zno进行进一步低能耗的资源化处理方法，实现粗zno中的多种有价金属元素回收利用，采用的主要技术方案是：

2、一种火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，关键是按以下步骤进行：

3、步骤一、向含锌物料中加入炭、石灰石、硅石、膨润土，混匀后在高温条件下进行还原焙烧，收集被还原为气态而挥发出的锌单质，锌单质挥发后在空气中被氧化，得到粗氧化锌粉；同时还会还原得到铁单质，但铁单质相对不容易挥发，因而可以实现锌、铁分离；

4、步骤二、将粗氧化锌粉于高温条件下进行氧化焙烧，收集挥发出的二次含锌粉尘，剩余的固相为高纯氧化锌；

5、步骤三、将二次含锌粉尘投入过量稀盐酸中混合进行制浆，经溶解、沉淀、过滤，得到一次含锌滤液和一次杂质沉淀；

6、步骤四、向一次含锌滤液中投入单质锌进行置换反应，经溶解、沉淀、过滤，得到二次含锌滤液和二次杂质沉淀；

7、步骤五、向二次含锌滤液中投入过量碳酸钠，经溶解、沉淀、过滤，得到三次杂质滤液和三次含锌沉淀；

8、收集三次含锌沉淀，经350℃以上高温得到氧化锌。

9、本发明的方法是在传统火法回收粗氧化锌技术的基础上，增加氧化焙烧、酸解、置换、碳酸盐化等湿法工艺，从而进一步去除粗zno中的杂质，提高zno和pbo的回收率和纯度。

10、本发明利用各元素单质/化合物升华温度不同、溶解性不同去除zno中的杂质，相关升华温度、相关反应式、溶解性能等信息属于本领域技术人员熟知的公知技术，因而不需要特别说明；

11、此外，各步骤中，各种物质的配比也不需要特别限定；第一方面，不同厂商在混合配料时，氧化锌的实际含量有差异，导致后续物料用量不同；第二方面，检测二次含锌粉尘、一次含锌滤液、二次含锌滤液中锌元素的物质的量、并根据该物质的量配置相应最优比例的相关物料也是本领域技术人员熟知的公知技术；第三方面，即使本领域技术人员没有根据锌元素的物质的量配置最优比例的相关物料，按照本发明的方法也能在一定程度上去除粗zno中的杂质。

12、本发明的特色在于使用了一种低能耗、无二次污染的湿法工艺，实现了在粗氧化锌的精炼，并从中提取制备了高纯pbo产品，实现了“铅锌分离”。全流程中使用的全部元素都可以回收利用，盐水可循环使用。

1.一种火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，其特征在于按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，其特征在于：在所述步骤一中，在温度为1100-1350℃条件下还原焙烧15-80min。

3.根据权利要求1或2所述的火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，其特征在于：在所述步骤一中，将高炉灰、电炉灰混合配料得到含锌物料，所述含锌物料中：锌元素质量含量为10-20％，铁元素含量为25-40％；

4.根据权利要求1所述的火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，其特征在于：在所述步骤二中，将粗氧化锌粉于800-1150℃条件下有氧焙烧15-80min，期间收集挥发、飘散出的二次含锌粉尘。

5.根据权利要求1、2或4所述的火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，其特征在于：在所述步骤三中，将二次含锌粉尘中加入过量的稀盐酸进行搅拌溶解，期间控制温度为50-70℃，直至ph为1-3，将二次含锌粉尘中的氧化锌溶解为所述一次含锌滤液中的氯化锌。

6.根据权利要求1、2或4所述的火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，其特征在于：在所述步骤五中，将所述三次含锌沉淀水洗，并于350℃以上加热1-2h，得到氧化锌。

7.根据权利要求1、2或4所述的火法和湿法联用资源化处理含锌物料的精炼方法，其特征在于：还包括步骤六、将一次杂质沉淀投入70-85℃的热水中溶解，再加入碳酸钠,得到napb2(co3)2oh沉淀和氯化钠溶液；