锌氧化物杂料中氯的脱除工艺研究.pdf

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1、第28卷第4期有色矿冶Vo1．28．№42012年8月N0N—FEIUUSm珊iGANDMETALLURGYAugust2012文章编号：1007—967X(2012)04—0026—03锌氧化物杂料中氯的脱除工艺研究王明辉，未立清，郭天立(中冶葫芦岛有色金属集团有限公司，辽宁葫芦岛125003)摘要：以阴极锌铸型渣为原料，对水洗除氯工艺进行了系统的条件试验研究，并得出结论：在固液比1：10、温度70℃、时间1．5h、中等搅拌强度的条件下，氯的脱除率为84．64％。在此试验条件下，以阴极锌熔铸电炉烟尘、蒸馏炼锌焦结烟尘、挥发窑氧化锌多膛

2、炉除氯烟尘为原料，进行了半工业试验，一次水洗脱氯率可达85％～92％，高于火法烟化工艺，也高于文献报道的湿法脱氯水平。关键词：铸型渣；熔铸电炉烟尘；焦结烟尘；多膛炉除氯烟尘；水洗除氯中图分类号：X781．1文献标识码：A碱洗法：碱洗是基于原料中的氯化锌和其它氯0引言化物，与碱或弱碱性碳酸盐反应生成难溶的氢氧化锌氧化物杂料主要指炼钢烟尘、再生铜(黄铜锌或碱式碳酸锌，而氯化物溶入溶液中通过过滤实和青铜)回收烟灰以及其它杂料经烟化富集的烟尘现氯的脱除。碱洗除氯，受设备防腐限制建设投资等，这些物料成分复杂，杂质含量高，尤其是含氯较高于水洗法，且

3、试剂消耗高致使成本高，脱氯率高对后续锌回收工艺选择的影响较大，研究其脱除75％I2]氯的技术对再生锌回收至关重要。2水洗除氯工艺的深入探索1国内脱氯工艺技术现状2．1实验室试验国内锌氧化物杂料中氯的脱除采用火法和湿法2．1．1试验目的工艺的均有，但未见有规模化使用的报道。火法工找出水洗脱除二次锌物料中氯的影响因素及相艺主要是多膛炉法；湿法工艺主要是水洗法、碱洗应的变化规律。法。2．1．2试验原料多膛炉法：多膛炉多数用于处理回转窑氧化锌试验原料为阴极锌铸型渣，用40目筛网筛分，烟尘和烟化炉氧化锌烟尘，脱氯率一般80％，多膛筛下部分留做实验

4、，筛分情况如表1所示，筛下部分炉工艺是能耗高的工艺。铸型渣的化学成分如表2所示。水洗法：水洗是基于原料中的氯化锌和其它氯表1阴极锌铸型渣粒度分布表化物大部分溶于水，而氧化锌不溶于水的特点，用水洗涤使氯离子进入溶液通过过滤与不溶的氧化锌分离。水洗除氯，能耗较低，建设投资少，操作简单，但文献⋯报道，脱氯率不理想，只有80％～85％。表2阴极锌铸型渣化学成分表2．1．3试验及结果分析中、高三档四个实验因子安排正交实验，正交实验结铸型渣中的氯，实验采用水洗的方式除去，按照果分析表列于表3。液固比为1：6、1：8、1：10；温度为40℃、55cl

5、C、70由正交试验表分析，影响因素顺序为时间、温℃；反应时问为0．5h、1．0h、1．5h；搅拌强度低、度、液固比、搅拌强度，其中最佳条件为：收稿日期：2012—05—15作者简介：王明辉(1962一)，男，中冶葫芦岛有色金属集团有限公司董事长。第4期王明辉等：锌氧化物杂料中氯的脱除工艺研究27A1B3C3D2，即：固液比1：10、温度70℃、时间1．5表5二次锌物料除氯现场试验结果表h、搅拌强度中，此条件下氯的脱除率为84．64％。此反应结果还说明：再加大液固比、提}高反应}温度、i延长反应时间，脱氯率应该有所提高，加但考虑工邝程化条

6、件，没有再做条件延伸探索。B—O450704507O45O7表3铸型渣正交实验结果及分析表垦耋水平一比温度反应时间搅拌强2．3试验结果分析()(％分析脱氯率不能达到或接近100％的原因，可0．5低64．29能有两个方面的影响：一是水洗后的液固分离，渣中1．0中75．oo1．5高84．64必然含有的水分溶解着部分氯离子；二是再生锌物1．0高66．67料中含有一定数量不溶于水的氯化物，如PbC1和1．5低80．480．5中69．64PbFC1等。1．5中73．8l从工程化应用的角度看，液固分离渣中溶解夹0．5高64．29带的氯离子，是不可消

7、除的，但通过进一步加大液固1．0低71．43比并强化液固分离效果最大限度降低渣含水，进而降低渣中含氯量有一定潜力可挖掘。同样的理由，对含氯较高的锌氧化物杂料，采用多次洗涤也可以在一定程度上提高氯的脱除率。物料中含有不溶于水的氯化物，是水洗法无法脱除的。这部分水不溶氯形成于再生锌物料的产生过程，其性质与再生锌物料的形成工艺有关。无论2．2扩大试验是火法还是水法除氯，都未见脱氯率达到或接近。2．2．1试验原料100％的报道，或许都与这一原因有关。为验证实验室小试的结论并得到工程化条件下3结论的实际脱氯率，进行了扩大试验。试验分别以阴极锌熔铸

8、电炉的烟尘、蒸馏炼锌的焦结烟尘、挥发窑氧(1)采用水洗法脱除锌氧化物杂料中的氯离化锌多膛炉除氯的烟尘为原料考察脱氯率。子，技术可行，流程简单，一次性投资少。试验物料的分析结果列于表4中。(2)水洗脱氯最佳条