锌浸渣的处理方法及其应用

    专利查询2026-02-01  6


    本发明属于固废处理领域,具体涉及一种锌浸渣的处理方法及其应用。


    背景技术:

    1、锌浸渣作为锌冶炼生产过程中占比最高的含锌危废,其回收处理对环境保护和资源利用具有重要意义。

    2、锌浸渣中最难处理的成分为以铁酸锌为代表的铁氧化物,它们富含锌、铜、镉、铟等元素,是资源回收的关键物相。而铁氧化物难以常规酸浸,其浸出率的提高依赖于高温、高酸、长时间浸出条件,造成酸浸技术同样高能耗。

    3、铁是锌冶炼原料硫化锌精矿的伴生元素,在锌冶炼锌精矿焙烧时不可避免会与部分锌形成难溶的铁酸锌物相,导致锌在锌焙砂酸浸时作为不溶成分和其他不溶成分如硫酸铅,硅酸盐等物相混合到锌浸渣中。据估计,约有锌总产量20%的锌以铁酸锌的形式损失在锌浸渣中,具有极大回收价值。

    4、然而受限于铁酸锌的难浸出特性,铁氧化物难以常规酸浸实现高效浸出。

    5、目前,处理锌浸渣的方式包括热酸浸出-沉铁法,通过更高浓度的酸(>50g/l),更高温度(>90℃),更长反应时间(>4小时),实现锌浸渣的浸出,得到铅银渣和铁渣;然而,由于铁酸锌物相非常稳定,通常在铅银渣中会混有铁酸锌物相,造成不必要的锌损耗。


    技术实现思路

    1、旨在解决上述现有技术中锌浸渣回收过程中锌损耗的技术问题,本发明提供了一种锌浸渣的处理方法,包括步骤:

    2、s1.将锌浸渣、铜粉以及硫酸混合,反应6~24h,得混合液;

    3、其中,所述锌浸渣中物相包括铁酸锌和硫酸铅,所述铜粉与所述铁酸锌的摩尔比为2~4:1,所述反应在15~40℃的温度条件下进行;所述锌浸渣中铁酸锌的占比40~80%,硫酸铅的占比5~20%;

    4、s2.将所述混合液固液分离,得锌浸出液。

    5、进一步的,所述将所述混合液固液分离后,得浸出渣;

    6、向所述浸出渣中加水后沉降,得沉降上液与沉降底流;其中,所述沉降底流中的物相包括铜。

    7、进一步的,所述浸出渣中包括铜和硫酸铅。

    8、进一步的,将所述沉降上液过滤分离,得稀浸出液,所述稀浸出液中包括硫酸。

    9、进一步的,所述步骤s1中,硫酸的来源包括所述稀浸出液,铜粉的来源包括所述沉降底流。

    10、进一步的,所述硫酸溶液中硫酸的浓度为50~300g/l,所述硫酸溶液与所述锌浸渣的液固比为5~40ml:1g。

    11、进一步的,所述步骤s1中所述反应在搅拌的条件下进行,所述搅拌过程中的转速为300~400rpm,所述搅拌的时长为6~7h。

    12、进一步的,所述步骤s1中所述反应在静置的条件下进行,所述静置的时长为18~24h。

    13、进一步的,所述反应的过程在室温下进行。

    14、本发明还提供了一种如上任意一项所述的锌浸渣处理方法在含锌固废处理中的应用。

    15、与现有技术相比,本发明至少包括以下优点:

    16、本发明独创性地开发锌浸渣室温高效浸出工艺,将铜粉引入锌浸渣酸浸过程。铜粉和锌浸渣中的以铁酸锌为代表的铁氧化物形成电偶腐蚀,加快含金属铁氧化物的分解,从而释放大量金属。电偶腐蚀降低了锌浸渣中铁酸锌分解的能垒,因此可以不依赖加热实现容易而高效的锌浸出。相较现有技术中中高温高酸的浸出条件,本发明显著降低工艺能耗,提升了工艺得清洁性以及可实施性。



    技术特征:

    1.一种锌浸渣的处理方法,其特征在于,包括步骤:

    2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述将所述混合液固液分离后,还得浸出渣;

    3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述浸出渣中包括铜和硫酸铅。

    4.根据权利要求2所述的处理方法,其特征在于,将所述沉降上液过滤分离,得稀浸出液,所述稀浸出液中包括硫酸。

    5.根据权利要求4所述得处理方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述硫酸的来源包括所述稀浸出液,所述铜粉的来源包括所述沉降底流。

    6.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述硫酸溶液中硫酸的浓度为50~300g/l,所述硫酸溶液与所述锌浸渣的液固比为5~40ml:1g。

    7.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤s1中所述反应在搅拌的条件下进行,所述搅拌过程中的转速为300~400rpm,所述搅拌的时长为6~7h。

    8.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤s1中所述反应在静置的条件下进行,所述静置的时长为18~24h。

    9.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述反应的过程在室温下进行。

    10.一种如权利要求1~9任意一项所述的锌浸渣处理方法在含锌固废处理中的应用。


    技术总结
    本发明提供了一种锌浸渣的处理方法,包括步骤:S1.将锌浸渣、铜粉以及硫酸混合,反应6~24h,得混合液;其中,所述锌浸渣中物相包括铁酸锌和硫酸铅,所述铜粉与所述铁酸锌的摩尔比为2~4:1,所述反应在15~40℃的温度条件下进行;S2.将所述混合液固液分离,得锌浸出液。本发明能够在室温条件下实现金属锌的高效回收,操作简单、效果显著,值得推广。

    技术研发人员:王云燕,闵小波,张李敏,柯勇,柴立元,孙竹梅,颜旭,李云,彭聪
    受保护的技术使用者:中南大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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