專利名稱：一種微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，屬于有色金屬冶金的二次資源回收利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氯含量的增加給濕法煉鋅系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的影響。濕法煉鋅系統(tǒng)中的氯主要來(lái)源于鋅精礦和鋅煙塵中的氯化物，氯含量的升高造成了陰、陽(yáng)極板的消耗加快，使得電耗上升，同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生了嚴(yán)重腐蝕，增加了生產(chǎn)成本，降低了電鋅質(zhì)量。因此，通常在電解之前，必須進(jìn)行除氯凈化處理，使之達(dá)到電解要求。目前，大部分的濕法煉鋅冶煉廠均采用銅渣除氯法將氯從系統(tǒng)中開路，原理是利用銅及銅離子(Cu2+)與溶液中的氯離子(CD相互作用，生成難溶的氯化亞銅(Cu2Cl2)沉淀，從溶液中除去，反應(yīng)式如下
Cu + Cu2+ + 2 CF = 2 Cu2Cl2 I
銅渣除氯法在脫氯方面取得了較好的效果，但是產(chǎn)出的含氯銅渣沒有良好的辦法處理。中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)CN101633982A提出了將脫氯后的硫酸鋅溶液和渣的混合物進(jìn)行固液分離，將分離出來(lái)的銅渣用堿洗滌除去氯離子然后返回到除氯系統(tǒng)循環(huán)使用。但此法消耗大量的水資源并增加了水處理的壓力，給后續(xù)處理帶來(lái)了難題。微波焙燒處理除氯銅渣，可以將銅渣中的氯化亞銅轉(zhuǎn)化為氧化銅，且對(duì)銅渣的氯脫除率較高。但是，在微波焙燒處理過(guò)程中，銅渣中的氯化亞銅熔點(diǎn)低，只有430°C，在溫度高于其熔點(diǎn)后會(huì)發(fā)粘，使得物料發(fā)生燒結(jié)，造成攪拌不均勻，局部升溫過(guò)高，物料脫氯不均勻等情況。

發(fā)明內(nèi)容
為緩解微波焙燒過(guò)程中銅渣的燒結(jié)情況，使得微波焙燒處理銅渣脫氯的方法得以應(yīng)用，本發(fā)明提供一種微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，使用一次焙燒處理后含氯較低、氧化銅含量較高的物料和未經(jīng)處理的銅渣進(jìn)行混合，再次使用微波焙燒，在大大避免了物料燒結(jié)的同時(shí)也提高了銅渣的氯脫除率。本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)將濕法煉鋅除氯銅渣置于微波條件下，以升溫速率為10 80°C/min加熱至溫度為400 600°C，同時(shí)通入輔助氣體，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒I 4小時(shí)，得到熟料；此時(shí)熟料中的主要物相已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃uO，含氯量已經(jīng)降至5%以下，顏色變?yōu)楹谏?br> (2)將步驟(I)所得熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為O.5 4:1進(jìn)行混合，然后置于微波條件下，以升溫速率為10 80°C /min加熱至溫度為300 500°C，同時(shí)通入輔助氣體，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒I 4小時(shí)，即完成除氯。所述濕法煉鋅除氯銅渣是指濕法煉鋅生產(chǎn)過(guò)程中利用銅渣脫氯法凈化硫酸鋅溶液中的氯離子而產(chǎn)生的除氯銅渣濾餅，通過(guò)干燥粉碎后得到的主要物相為CuCl，含氯量為14%以上,為綠色粉末。所述微波的輸出功率為I 80KW。所述輔助氣體為空氣,或者空氣和水蒸氣。所述輔助氣體為空氣和水蒸氣時(shí)，先通入空氣，待達(dá)到焙燒溫度時(shí)，再通入水蒸氣。所述通入空氣的量是每Kg除氯銅洛為O. 5 2m3/h。所述通入水蒸汽的量是除氯銅渣質(zhì)量的I 2%/h。煙氣包括含氯銅渣粉塵、CuCl、ZnCl等粉塵揮發(fā)物以及空氣、水蒸汽和HCl氣體； 所述煙氣經(jīng)收塵后進(jìn)行噴淋洗滌吸收制成鹽酸溶液。由于除塵后剩余空氣、水蒸汽和HCl氣體，溶于水后即得到鹽酸溶液。所述收塵得到的物料作為除氯銅渣再次進(jìn)行脫氯處理。濕法煉鋅除氯銅渣中的主要物相CuCl在微波場(chǎng)下升溫速率較快，加熱后很容易達(dá)到430°C的熔點(diǎn)，CuCl熔化造成物料變粘成團(tuán)，使得物料分布不均勻，造成攪拌器攪拌失效，物料局部溫度過(guò)高，造成燒結(jié)。而將初步焙燒后的物料與原物料混合后可以使得混合物中氯化亞銅的含量降低，氧化銅含量增加，而氧化銅熔點(diǎn)高，可高達(dá)1326°C，將一部分熟料與生料進(jìn)行混合后焙燒可以防止物料在高溫下發(fā)粘，進(jìn)而有效解決燒結(jié)的問(wèn)題在加熱后少量的氯化亞銅熔化不會(huì)造成物料粘結(jié)在一起成團(tuán)，從而避免了燒結(jié)。本發(fā)明具有以下效果和優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明使用微波加熱，對(duì)濕法煉鋅除氯銅渣生料混合熟料進(jìn)行焙燒，物料中氯化物升溫均勻，無(wú)燒結(jié)粘著現(xiàn)象，反應(yīng)時(shí)間較短，氯的脫除率較高，物料損失率較低。在避免物料燒結(jié)的情況下，降低了微波焙燒處理銅渣時(shí)物料對(duì)攪拌器的要求，在保證較高的氯脫除率同時(shí)，物料損失率較低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I
(1)將150g含氯為17%、含水4%的濕法煉鋅除氯銅渣置于輸出功率為2KW的微波條件下，以升溫速率為70°C /min加熱至溫度為450°C，同時(shí)按每Kg除氯銅渣為O. 5m3/h的量通入空氣，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒I小時(shí)，得到熟料；此時(shí)熟料中的主要物相已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃uO，含氯量已經(jīng)降至5%以下，顏色變?yōu)楹谏?br> (2)將步驟(I)所得熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為I: I進(jìn)行混合，然后置于輸出功率為65KW的微波條件下，以升溫速率為80°C /min加熱至溫度為400°C，同時(shí)按每Kg除氯銅渣為lm3/h的量通入空氣，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒I小時(shí)，即完成除氯。焙燒過(guò)程物料無(wú)燒結(jié)顆粒。步驟(I)和(2)所得煙氣經(jīng)收塵后進(jìn)行噴淋洗滌吸收制成鹽酸溶液；收塵得到的物料作為除氯銅渣再次進(jìn)行脫氯處理。實(shí)施例2
(I)將200g含氯為15%的濕法煉鋅除氯銅渣置于輸出功率為IKW的微波條件下，先按每Kg除氯銅渣2m3/h的量通入空氣，以升溫速率為80°C /min加熱至溫度為400°C，再按除氯銅渣質(zhì)量的1%/h通入水蒸氣，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒4小時(shí)，得到熟料；此時(shí)熟料中的主要物相已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃uO，含氯量已經(jīng)降至5%以下，顏色變?yōu)楹谏?br> (2)將步驟(I)所得熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為2:1進(jìn)行混合，然后置于輸出功率為80KW的微波條件下，先按每Kg除氯銅渣O. 5m3/h的量通入空氣，以升溫速率為700C /min加熱至溫度為500°C，再按除氯銅渣質(zhì)量的2%/h通入水蒸氣，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒4小時(shí)，即完成除氯。焙燒過(guò)程中物料無(wú)明顯燒結(jié)。步驟(I)和(2)所得煙氣經(jīng)收塵后進(jìn)行噴淋洗滌吸收制成鹽酸溶液；收塵得到的物料作為除氯銅渣再次進(jìn)行脫氯處理。實(shí)施例3
(1)將240g含氯為14%以上的濕法煉鋅除氯銅渣置于輸出功率為80KW的微波條件下，以升溫速率為10°C /min加熱至溫度為600°C，同時(shí)按每Kg除氯銅渣I. 5m3/h的量通入空 氣，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒2小時(shí)，得到熟料；此時(shí)熟料中的主要物相已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃uO，含氯量已經(jīng)降至5%以下，顏色變?yōu)楹谏?br> (2)將步驟(I)所得熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為3:1進(jìn)行混合，然后置于輸出功率為3KW的微波條件下，先按每Kg除氯銅渣2m3/h的量通入空氣，以升溫速率為10°C /min加熱至溫度為300°C，再按除氯銅渣質(zhì)量的I. 5%/h通入水蒸氣，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒3小時(shí)，即完成除氯。焙燒過(guò)程中物料無(wú)明顯燒結(jié)。步驟(I)和(2)所得煙氣經(jīng)收塵后進(jìn)行噴淋洗滌吸收制成鹽酸溶液；收塵得到的物料作為除氯銅渣再次進(jìn)行脫氯處理。實(shí)施例4
(1)將濕法煉鋅除氯銅渣置于輸出功率為5KW的微波條件下，以升溫速率為80°C/min加熱至溫度為600°C，同時(shí)通入空氣和水蒸氣，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒4小時(shí)，得到熟料；此時(shí)熟料中的主要物相已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃uO，含氯量已經(jīng)降至5%以下，顏色變?yōu)楹谏?br> (2)將步驟(I)所得熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為O.5:1進(jìn)行混合，然后置于輸出功率為IOKW的微波條件下，以升溫速率為80°C /min加熱至溫度為500°C，同時(shí)通入空氣和水蒸氣，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒4小時(shí)，即完成除氯。焙燒過(guò)程中物料無(wú)燒結(jié)。步驟(I)和(2)所得煙氣經(jīng)收塵后進(jìn)行噴淋洗滌吸收制成鹽酸溶液；收塵得到的物料作為除氯銅渣再次進(jìn)行脫氯處理。實(shí)施例5
(1)將濕法煉鋅除氯銅渣置于輸出功率為50KW的微波條件下，先通入空氣，以升溫速率為20°C /min加熱至溫度為450°C，再通入水蒸氣，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒2小時(shí)，得到熟料；此時(shí)熟料中的主要物相已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃uO，含氯量已經(jīng)降至5%以下，顏色變?yōu)楹谏?br> (2)將步驟(I)所得熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為4:1進(jìn)行混合，然后置于輸出功率為30KW的微波條件下，以升溫速率為40°C /min加熱至溫度為400°C，同時(shí)通入空氣，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒3小時(shí)，即完成除氯。焙燒過(guò)程中物料無(wú)燒結(jié)。步驟(I)和(2)所得煙氣經(jīng)收塵后進(jìn)行噴淋洗滌吸收制成鹽酸溶液；收塵得到的物料作為除氯銅渣再次進(jìn)行脫氯處理。
權(quán)利要求
1.一種微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列各步驟 (1)將濕法煉鋅除氯銅渣置于微波條件下，以升溫速率為10 80°C/min加熱至溫度為400 600°C，同時(shí)通入輔助氣體，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒I 4小時(shí)，得到熟料； (2)將步驟(I)所得熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為O.5 4:1進(jìn)行混合，然后置于微波條件下，以升溫速率為10 80°C /min加熱至溫度為300 500°C，同時(shí)通入輔助氣體，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒I 4小吋，即完成除氯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述濕法煉鋅除氯銅渣是指濕法煉鋅生產(chǎn)過(guò)程中利用銅渣脫氯法凈化硫酸鋅溶液中的氯離子而產(chǎn)生的除氯銅渣濾餅，通過(guò)干燥粉碎后得到的主要物相為CuCl，含氯量為14%以上，為綠色粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述微波的輸出功率為I 80KW。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述煙氣經(jīng)收塵后進(jìn)行噴淋洗滌吸收制成鹽酸溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述收塵得到的物料作為除氯銅渣再次進(jìn)行脫氯處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述輔助氣體為空氣，或者空氣和水蒸氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述輔助氣體為空氣和水蒸氣時(shí)，先通入空氣，待達(dá)到焙燒溫度時(shí)，再通入水蒸氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述通入空氣的量是每Kg除氯銅渣為O. 5 2m3/h。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，其特征在于所述通入水蒸汽的量是除氯銅渣質(zhì)量的I 2%/h。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微波連續(xù)焙燒處理濕法煉鋅除氯銅渣的方法，將濕法煉鋅除氯銅渣置于微波條件下，加熱至溫度為400～600℃，同時(shí)通入輔助氣體，排出煙氣，以此進(jìn)行焙燒1～4小時(shí)，得到熟料；熟料與濕法煉鋅除氯銅渣按質(zhì)量比為0.5～4:1進(jìn)行混合，然后置于微波條件下，加熱至溫度為300～500℃，同時(shí)通入輔助氣體，排出煙氣，并不斷攪拌，以此進(jìn)行焙燒1～4小時(shí)，即完成除氯。本發(fā)明使用微波加熱，對(duì)濕法煉鋅除氯銅渣生料混合熟料進(jìn)行焙燒，物料中氯化物升溫均勻，無(wú)燒結(jié)粘著現(xiàn)象，反應(yīng)時(shí)間較短，氯的脫除率較高，物料損失率較低。在避免物料燒結(jié)的情況下，降低了微波焙燒處理銅渣時(shí)物料對(duì)攪拌器的要求，在保證較高的氯脫除率同時(shí)，物料損失率較低。
文檔編號(hào)C22B1/02GK102839279SQ20121036837
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者巨少華, 盧帥丹, 張利波, 彭金輝, 王亞健, 鄭勤 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)