一种从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113881852A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111057790.3(22)申请日2021.09.09(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人黎江玲陈扬帆冯鑫刘维燥任山杨剑刘清才(51)Int.Cl.C22B7/02(2006.01)C22B19/30(2006.01)C22B19/20(2006.01)C22B1/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法(57)摘要本发明公布了一种电炉粉尘中锌铁元素的一步回收分离方法，属于湿法冶金领域。其原料是电炉粉尘，提取剂是七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，提取步骤是电炉粉尘与七水合硫酸亚铁按照一定的质量比混合均匀，然后置于坩埚中于一定温度下焙烧一定时间后，取出反应产物置于烧杯中并加入适量的水，磁力搅拌后通过抽滤将固液分离，得到含锌浸出液和含铁浸出渣。本发明巧妙的利用提取剂七水合硫酸亚铁与电炉粉尘中锌铁的反应性差异，简单而高效地实现电炉粉尘中锌铁的一步回收与分离，工艺简单，不需添加传统酸碱浸出剂，锌的浸出率高达98.79％，铁的浸出率仅为0.11％。本发明可以实现电炉粉尘中锌铁的一步回收分离，是一种从电炉粉尘中高效回收利用锌铁的新方法。CN113881852ACN113881852A权利要求书1/1页1.一种从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法，其特征在于：(1)将电炉粉尘与提取剂按照一定质量比均匀混合后置于坩埚中，再放入马弗炉中，以一定温度焙烧一定时间，然后冷却至室温得到焙烧产物；(2)将步骤(1)中得到的焙烧产物置于烧杯中，再往烧杯中加入一定量的蒸馏水，并在一定温度下磁力搅拌一定时间，然后通过抽滤将固液分离，得到含锌浸出液和含铁浸出渣。2.如权利要求1所述的一种从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法，其特征在于步骤(1)中提取剂为七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。3.如权利要求1所述的一种从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法，其特征在于步骤(1)中电炉粉尘与提取剂的质量比1:1‑1:5，焙烧温度为500‑800℃，保温时间为1‑5h。4.如权利要求1所述的一种从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法，其特征在于步骤(2)中焙烧产物的浸出条件为：焙烧产物置于烧杯中，再加入50‑250mL蒸馏水，在20‑80℃下，磁力搅拌30‑180min。2CN113881852A说明书1/3页一种从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法技术领域[0001]本发明属于湿法冶金领域，通过提取剂的加入实现从电炉粉尘中一步回收分离锌铁的方法。背景技术[0002]锌作为一种重要的有色金属在社会生活的各个领域得到了广泛应用，我国锌的生产和消费在全世界排名第一。锌产量和消费量的增加，促使社会对锌的回收、再生和利用给予更多的关注。但中国锌的回收、再生和利用水平却大大落后于世界先进国家的水平，造成了资源、能源的浪费和环境污染。因此提高我国锌的回收、再生和利用水平具有重要意义。[0003]电炉粉尘是一种典型的钢铁厂粉尘，主要是在电炉炼钢过程产生，平均每生产一吨钢液会产生10‑20千克的粉尘。某厂电炉粉尘的成分如表1所示，Fe含量41.15％，Zn含量高达11.11％，此外还含有Mn，Pb，Cr等对人体有害的重金属元素。因此，电炉粉尘的直接堆积填埋不仅污染了土壤、水体等，还造成了其中所含的有价金属元素如Zn、Fe等的浪费。众多冶金工作者进行了很多的研究，以期降低电炉粉尘对环境造成的污染并回收利用其中的有价元素。然而，火法提锌工艺需要较高的温度，较多的还原剂和能量，设备投资也较大，投资回收期较长，一次投入较大且设备维护困难；产品基本为粗产品，需做进一步处理以得到含锌化合物或金属锌。而湿法处理工艺提取电炉粉尘中的锌，其设备简单，一次投资较少，得到的纯金属锌或含锌产品品位高。但是湿法提锌的显著缺点是二次废液产生量大，后续处理比较复杂。此外湿法冶金中碱浸法的锌提取率一般不高，酸浸法则往往将Fe和Zn以及其他金属一同浸出，导致后续浸出液的净化工序相当复杂，进而使得浸出液中的锌有较大的损失。因此如何高效提取电炉粉尘中的锌同时降低铁的浸出是困扰冶金工作者的一大难题，关于这方面的研究报道很少。此外，电炉粉尘中重金属元素的无害化处理也是相关技术中不可或缺的一环。中国专利CN108531742B公布了一种电炉炼钢含铅锌粉尘的综合回收利用方法，首先将电炉粉尘制成球团，在1150‑1250℃下进行还原焙烧，使铅锌还原为单质挥发，含铁物料则形成熔融块。然后收集含铅锌气体和粉尘，通过氧化和冷却得到粗氧化铅和粗氧化锌粉末，之后再通过高温烧结、氧