專利名稱：從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法
技術領域：
本發明涉及一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法，具體的說是采用磨礦、收塵設備和冶金設備、冶金工藝流程處理鋅浮渣，獲得不同粒度、不同用途金屬鋅粉的方法，屬磨礦和冶金技術交叉領域。
背景技術：
鋅浮渣是指鋅冶煉工藝流程中所產出的陰極鋅片，在熔化設備中加熱熔化后獲得鋅液，但由于鋅的化學性質較活潑，在陰極鋅的熔化過程中，會有部分鋅液被氧化成氧化鋅。由于氧化鋅熔點較高，在扒渣過程中會包裹大量金屬鋅液，為減少鋅液的帶出，需在造渣過程中加入少量氯化銨。浮渣是指在鋅片熔化造渣過程中產生的氧化鋅和氯化鋅的混合物，產出率一般為陰極鋅片的3 7%。金屬鋅粉是一種重要的工業原料，主要用于冶金、化工、制藥、電池等行業，其中用量最大的是涂料行業。在金屬冶煉行業中，鋅粉可用于脫除原料中所含的重金屬雜質，其中以鋅冶煉為主。在濕法煉鋅過程中，用鋅粉置換鋅溶液中所含的銅、銦、鉆、鎳、鎘等雜質，每噸電鋅需用20 60Kg鋅粉。鋅粉一直供不應求，僅全球涂料行業對鋅粉的年需求量就超過16萬t，鋅粉的價格也一直較鋅錠高1200元/t左右。采用物理的方法從鋅浮渣中獲得金屬鋅粉的方法具有市場前景和經濟優勢。公知的文獻1(王恒全、黃孝樣、亢樹勛等人.專利申請號91105757. 9.從鋅浮渣中提取鋅的方法[P]. 1994)提供了一種用磨礦機、分級機、振動篩、搖床和熔化爐從鋅浮渣中提取鋅的方法，獲得金屬鋅錠或鋅粉、優質氧化鋅等產品，鋅的回收率大于98%，是一種物理分離方法。但該工藝沒有對磨礦等過程產生的粉塵進行收塵，粉塵會污染環境和操作人員。公知的文獻2(趙由才、劉清、易天晟.專利申請號200610024601. 1. —種用鋅粉塵和鋅浮渣生產金屬鋅粉的方法.2006)是一種用鋼鐵廠鋅粉塵和濕法煉鋅廠鋅浮渣作為原料生產金屬鋅粉的方法，一是化學提取的方法。但此工藝流程較長，所得濾渣需要填埋或者后段工序處理，且未提及鋅的回收率情況。公知的文獻3(羅文蕊、李志強.鋅浮渣選冶聯合工藝試驗研究[J].甘肅冶金，2010)是一種采用濕式球磨機、振動篩、搖床、壓濾機和坩堝電爐等設備處理鋅浮渣的方法。通過鋅浮渣濕法分選試驗，獲得濕法分選工藝鋅金屬回收率等技術經濟指標，并結合運行成本估算確定最終產品方案，為鋅熔鑄浮渣的處理提供技術支持，未實現產業化。公知的文獻4(王敏.硫酸浸出鋅浮渣制取高純氧化鋅[J].四川有色金屬，2010)是一種以鋅浮渣為原料，經硫酸浸出，堿式碳酸鋅沉淀，再煅燒制取高純氧化鋅的方法。鋅的總回收率大于92%，純度可達99. 5%以上，是屬于化學分離的方法。因此，一種有價元素高效分離、環境友好、工藝流程短和經濟效益好的處理鋅浮渣的工藝就具有實際意義和產業化前景。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術之不足，而提供一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法。
本發明的方法將現有磨礦和鋅冶煉流程相結合，包括鋅浮渣振動分離，球磨機破碎及旋風篩分；各個管道的收塵和揚塵的三級篩分；收塵設備的收塵步驟。方法中物料所有比例均為質量百分比，目數轉化為微米的標準按常用的泰勒制計算。具體步驟如下1、鋅浮渣的振動篩分，球磨機破碎及篩分鋅浮渣經液壓裝置緩慢下至料倉后，通過棒條篩，經過棒條篩初步篩分，剩余顆粒的鋅浮渣進入封閉式直線振動篩進行粗篩，振動篩產出的粉塵全部進入收塵管道，經過振動篩篩分后，細顆粒進入球磨機進行細磨，經過球磨機一次細磨并經過格篩篩分后，篩上部分返回鋅冶煉流程中使用工頻爐進行重熔回收，篩下部分的鋅浮渣再返回球磨機，經過往復循環磨碎，篩上部分返鋅冶煉工藝流程中的工頻爐進行重熔，球磨機產出的粉塵全部進入收塵管道。2、各個管道的收塵和粉塵的三級篩分振動篩產出的粉塵和球磨機產出的粉塵經過收塵管道時，控制收塵管道中的負壓，較重的粉塵顆粒由于旋風除塵器和重力的作用，下降到三層分級圓篩的第一層，通過該篩分設備，經過三次依次篩分，分別獲得三種-40目，-60目和-80目鋅粉以及剩余部分，成分以ZnO為主的-100目的粉塵進入收塵系統，-80目鋅粉用于鋅冶煉流程鎘回收所需置換用的鋅粉，-40目和-60目用于銦冶煉流程銦回收所需置換用的鋅粉，剩余部分返鋅冶煉工藝中沸騰爐進行配料回收。3、收塵設備的收塵三級篩分后，-100目的粉塵中全部通過鋅浮渣旋風除塵器、低壓脈沖袋式收塵器和鋅浮渣離心風機三者的作用，獲得含鋅物料，該物料返回鋅冶煉工藝中沸騰爐進行配料回收。本發明所用的設備均為市場購買。本發明的特點在于1、采用磨礦和鋅冶煉流程相結合的方法，獲得了三種不同粒度的鋅粉，該鋅粉銦的置換和鎘的置換，節約了鎘和銦的生產成本。2、鋅浮渣中的Cl獲得了分散，緩解了濕法煉鋅Cl離子高的問題。3、磨礦、篩分各步驟所產生的粉塵全部獲得利用，不僅獲得了鋅粉，而且消除粉塵污染，保護操作人員的職業健康。同時球磨機所產生的粗顆粒鋅粉返回鋅冶煉工藝流程的工頻爐進行重熔，粉塵的收塵產品返回鋅冶煉工藝流程沸騰爐配料用，兩者都提高了鋅的回收率。4、本發明實現了整個工藝流程、產品的閉合，各種鋅粉的含鋅量>98%，鋅總的回收率為 99. 5-100%。


圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合本發明的工藝流程圖(圖1)對本發明作進一步的說明。實施例中物料所用比例均為質量百分比，目數轉化為微米的標準按常用的泰勒制計算。本發明所用的設備均為市場購買。實施例1 取鋅浮渣(主要化學成分為 為84.48%，F為0.017%，Cl為0.079% ) 200kg， 粒度范圍為< 3mm，進行自然冷卻至室溫，冷卻后的鋅浮渣采用連續進料的方式緩慢倒入料倉。料倉中99-100%的鋅浮渣通過棒條篩后，進入封閉式直線振動篩，被振動篩篩分后的粗顆粒進入球磨機，振動篩所產生的粉塵全部被離心風機產生的負壓全部導入收塵管道。粗顆粒經過球磨機一次磨碎和經格子篩一次篩分后，篩下部分再返回球磨機進行第二次破碎，二次篩下部分再返球磨機進行第三次破碎，按破碎篩分返料進行循環操作。所有的篩上部分返回鋅冶煉流程中使用工頻爐進行重熔回收。球磨機所產生粉塵全部被離心風機產生的負壓導入收塵管道，振動篩所產生的粉塵和球磨機所產生粉塵兩部分經過旋風除塵器后，重顆粒的金屬鋅粉沉降到三層分級圓篩第一層，經過圓篩依次篩分后， 獲得三種金屬鋅粉和剩余部分-40目鋅粉( 為99. 3%，金屬Zn96. 59%，F為0. 017%， Cl為0.079% )，此金屬鋅粉用于銦冶煉中置換銦用；-60目鋅粉( 為98. 38%，金屬Si 93.92%斤為0.013(%，(1為0.11(%)，此金屬鋅粉用于銦冶煉中置換銦用；-80目鋅粉( 為98. 12%，金屬Zn93. 08%，F為0. 015%, Cl為0. 14% )，此金屬鋅粉用于鋅冶煉中置換鎘用。剩余部分( 為70. 95%, Cd 0. 03%, F :0. 058%, Cl :2. 64% )返鋅冶煉工藝中沸騰爐進行配料回收。輕顆粒的粉塵(成分以ZnO主)通過低壓脈沖袋式收塵器收集在布袋中，之后通過壓縮風電子脈沖閥產生的沖擊波噴吹振打，脫離布袋收集后也返鋅冶煉工藝中沸騰爐進行配料回收。各工序的工藝參數如下1)球磨機工藝參數為球磨機型號φ1200χ1200;減速機型號ZD30i = 2. 796 ；球磨機轉速23轉/min ；球磨機裝球量1. 2t ；球磨機處理浮渣能力lt/h。2) JX系列三層分級圓篩工藝參數為功率1. Ikw ；一層分級篩孔眼率40目；二層分級篩孔眼率60目；三層分級篩孔眼率80目；分級篩清理周期1周。3)鋅浮渣空壓機工藝參數為空壓機型號BLT_7A、儲氣罐lm3、氣油分離器7A、冷凍式干燥機DSD-IHTF ；壓縮風電子脈沖閥產生的沖擊波壓力0. 8 ；清灰周期1天。4)鋅浮渣旋風除塵器工藝參數為旋風除塵器型號-X-TL型2-C 520 ；處理煙氣流量=IlOOONmVh ；進出口溫度:20-250C05)鋅浮渣離心風機工藝參數為離心風機型號9-281型N08D離心風機；風量 IlOOONmVh ；電機功率18. 5kw。6)低壓脈沖袋式收塵器工藝參數為低壓脈沖袋式收塵器型號MD144。 (ΦΜ0*240鋼性葉輪給料機，脈沖閥1.0〃 ； 0130\對50濾袋，清灰控制器1 144)；處理煙氣流量1 IOOONmV。
權利要求
1. 一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法，其特征在于該方法包括鋅浮渣振動篩分，球磨機破碎及篩分；各個管道的收塵和粉塵的三級篩分；收塵設備的收塵步驟；方法中物料所有比例均為質量百分比，-40目，-60目和-80目按泰勒標準篩進行換算；具體如下1.1鋅浮渣的振動篩分，球磨機破碎及篩分鋅浮渣經液壓裝置緩慢下至料倉后，通過棒條篩，經過棒條篩初步篩分，剩余顆粒的鋅浮渣進入封閉式直線振動篩進行粗篩，振動篩產出的粉塵全部進入收塵管道，經過振動篩篩分后，細顆粒進入球磨機進行細磨，經過球磨機一次細磨并經過格篩篩分后，篩上部分返回鋅冶煉流程中使用工頻爐進行重熔回收，篩下部分的鋅浮渣再返回球磨機，經過往復循環磨碎，篩上部分返鋅冶煉工藝流程中的工頻爐進行重熔，球磨機產出的粉塵全部進入收塵管道；1. 2各個管道的收塵和粉塵的三級篩分振動篩產出的粉塵和球磨機產出的粉塵經過收塵管道時，控制收塵管道中的負壓，較重的粉塵顆粒由于旋風除塵器和重力的作用，下降到三層分級圓篩的第一層，通過該篩分設備，經過三次依次篩分，分別獲得三種-40目，-60目和-80目鋅粉以及剩余部分，成分以 ZnO為主的-100目的粉塵進入收塵系統，-80目鋅粉用于鋅冶煉流程鎘回收所需置換用的鋅粉，-40目和-60目用于銦冶煉流程銦回收所需置換用的鋅粉，剩余部分返鋅冶煉工藝中沸騰爐進行配料回收；1. 3收塵設備的收塵三級篩分后，-100目的粉塵中全部通過鋅浮渣旋風除塵器、低壓脈沖袋式收塵器和鋅浮渣離心風機三者的作用，獲得含鋅物料，該物料返回鋅冶煉工藝中沸騰爐進行配料回收。
全文摘要
本發明涉及一種從鋅浮渣中提取不同用途金屬鋅粉的方法，具體的說是采用磨礦、收塵設備和冶金設備、冶金工藝流程處理鋅浮渣，獲得不同粒度、不同用途金屬鋅粉的方法，屬磨礦和冶金技術交叉領域。本發明包括鋅浮渣的振動破碎，球磨機破碎及篩分；各個管道的收塵和粉塵的三級篩分；及收塵設備的收塵步驟。本發明優點為粉塵不外排實現環境友好；僅采用物理破碎的方法獲得三種金屬鋅粉和返鋅冶煉流程的兩種剩余物，提高鋅的回收率并實現了有價元素的高效分離和零排放。解決濕法煉鋅Cl離子高的問題的同時實現了整個工藝流程、產品的閉合，各種鋅粉的含鋅量≥98％，鋅總的回收率為99.5-100％。
文檔編號C22B7/04GK102423803SQ20111037769
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者劉建平, 周中華, 張利平, 張浩杰, 戴興征, 曾鵬, 李偉, 李振科, 李永祥, 楊建軍, 王林, 黃孟陽 申請人:云南云銅鋅業股份有限公司