從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種從燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法。主要步驟：(A)在攪拌下將燒結(jié)灰加入至工業(yè)水中制成懸浮漿液，對燒結(jié)灰進行水洗脫除其中可溶性堿金屬；(B)將過濾所得的灰泥加入氨水，采用“絡(luò)合浸提”方式回收灰泥中的銀、銅和鋅，浸提懸浮漿液經(jīng)沉淀或過濾分離，得到含銀氨、銅氨和鋅氨絡(luò)合物的混合溶液和含重金屬的灰泥；(C)將銀氨、銅氨和鋅氨絡(luò)合物的混和溶液加熱，滴加甲醛或乙醛還原出成團狀的海綿銀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到單質(zhì)銀；將過濾后的溶液加入過量鋅粉置換出單質(zhì)銅，經(jīng)過濾、酸洗、干燥，得到單質(zhì)銅；(D)將提取銀、銅之后的含鋅溶液蒸發(fā)部分水分，加入碳酸鈉生成碳酸鋅沉淀，沉淀物經(jīng)過濾、煅燒，制得氧化鋅產(chǎn)品。
【專利說明】從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵企業(yè)固體廢棄物處理技術(shù)，特別涉及一種從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵礦石燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)的重要組成環(huán)節(jié)。燒結(jié)灰是燒結(jié)機頭煙氣電除塵灰的簡稱和俗稱，它是通過設(shè)置在燒結(jié)機頭的電除塵器對鐵礦石燒結(jié)過程產(chǎn)生的煙氣進行除塵所撲集到的粉塵。據(jù)統(tǒng)計，燒結(jié)灰的產(chǎn)生量約占燒結(jié)礦產(chǎn)量的1%~2%，中國目前每年由此所產(chǎn)生的燒結(jié)灰約為1000-1500萬噸。燒結(jié)灰的主要化學(xué)成分為Fe304、Fe203、Si02、Ca0、Mg0、Al203等，此外，由于伴生于鐵礦石中的少量鉀、鈉、銅、鋅、鉛、鉍、銀等金屬化合物(如KCl、NaCl、Cu0、ZnCl2、PbCl2、BiCl、AgC102、AgCl等)，會在鐵礦石的燒結(jié)過程中被氣化或升華而隨煙氣一起進入燒結(jié)粉塵，因此，部分鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)灰中除含有上述主要元素的化學(xué)成分外，還含有這些伴生金屬化合物，其含量依鐵礦石來源的不同而有所差異。
[0003]目前燒結(jié)灰的綜合利用途徑主要是通過將其作為鐵礦粉重新直接配入煉鐵爐料的方式來實現(xiàn)。該法雖然在一定程度上實現(xiàn)了燒結(jié)灰的回收利用，但是其中所含的部分伴生金屬元素在煉鐵爐料的多次循環(huán)配用過程中會逐步富集，并隨燒結(jié)礦進入煉鐵高爐，一方面嚴(yán)重影響企業(yè)鋼鐵生產(chǎn)甚至給高爐帶來嚴(yán)重的設(shè)備安全事故隱患，另一方面還會影響燒結(jié)機頭電除塵裝置的運行效率和能耗，同時也會造成有價金屬元素資源的浪費。
[0004]根據(jù)測定和統(tǒng)計，目 前部分鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)灰中，這類伴生金屬元素通過富集，其含量已達(dá)到較高水平并具有一定的回收利用價值(見表1)。因此，開發(fā)高效、經(jīng)濟和環(huán)保的燒結(jié)灰中有價金屬元素的回收與綜合利用新技術(shù)，已成為大中型鋼鐵企業(yè)的重要課題。
[0005]表1部分鋼鐵企業(yè)燒結(jié)灰中幾種主要伴生金屬元素的含量分析結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法，其特征在于采用如下工藝步驟: (A)水洗脫除燒結(jié)灰中鉀、鈉、鈣和鎂等堿金屬鹽一在8(T200rpm攪拌轉(zhuǎn)速下，將燒結(jié)灰加入至工業(yè)水中制成懸浮漿液，懸浮漿液質(zhì)量濃度為5%~20%，攪拌時間為15~30min，使燒結(jié)灰中的鉀、鈉、鈣和鎂等堿金屬鹽類溶解于水中，將懸浮漿液進行沉淀或過濾分離，得到含銀、銅和鋅等貴金屬或重金屬的灰泥和含堿金屬鹽類的水溶液； (B)氨水絡(luò)合浸取回收燒結(jié)灰中銀、銅和鋅元素——將水洗后所得的灰泥在8(T200rpm攪拌轉(zhuǎn)速下加入氨水,灰泥與氨水溶液比例為每1000g干泥灰加300 ^700 mL氨水，氨水的質(zhì)量濃度為10%~20%，浸取溫度為室溫，浸取時間為1(T60 min，浸取體系pH=l(Tl3，pH值采用氨水調(diào)節(jié)；將懸浮漿液進行沉淀或過濾分離，得到含銀氨、銅氨和鋅氨絡(luò)合物的混合溶液和含重金屬的灰泥； (C)單質(zhì)銀、銅的制備——將形成了銀氨、銅氨和鋅氨絡(luò)合物的混合溶液，加熱至70 — 95 °C，于混合溶液中滴加甲醛或乙醛，滴加的醛與溶液中銀離子的摩爾比為(1.(T15.0)/1.0，利用銀鏡反應(yīng)原理將其中的銀進行還原并生成沉淀，沉淀物經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到海綿狀單質(zhì)銀；于過濾后的剩余溶液中加入鋅粉在2(T60°C下進行還原置換，鋅粉加入量為溶液中銅離子的摩爾數(shù)的1.(Tl.5倍；置換所得沉淀物經(jīng)過濾、酸洗、干燥，得到單質(zhì)銅，酸洗所用的酸是質(zhì)量濃度為10-16%的稀HCl ； (D)鋅的回收及氧化鋅的制備——收集過濾后的含鋅溶液，蒸去其中部分水分，再加入碳酸鈉使之生成堿式碳酸鋅沉淀，沉淀物經(jīng)過濾，采用35(T450°C溫度焙燒4(T80min，制得氧化鋒廣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法，其特征在于:步驟(A)` 中懸浮漿液質(zhì)量濃度為10%~15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法，其特征在于:步驟(B)中將水洗后所得的灰泥在8(T200rpm攪拌轉(zhuǎn)速下加入氨水,灰泥與氨水溶液比例為每1000g干泥灰加400~500 mL氨水,氨水的質(zhì)量濃度為12%~16%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法，其特征在于:步驟(C)中滴加的醛與溶液中銀離子的摩爾比為(1.0-5.0)/I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法，其特征在于:所述(A)步驟中，在懸浮漿液中加入燒結(jié)灰質(zhì)量的0.2%o~1.0%。的陰離子型分散劑，所述的陰離子型分散劑是指:①聚磷酸鹽類的六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉，②磺酸鹽類的十二烷基苯磺酸鈉、木素磺酸鈉，③聚丙烯酸類的聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨；制成的懸浮漿液質(zhì)量濃度為5% ~20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從鋼鐵廠燒結(jié)灰中回收銀、銅和鋅的方法，其特征在于:所述(A)步驟中，陰離子型分散劑采用十二烷基苯磺酸鈉。
【文檔編號】C22B11/00GK103773967SQ201410048263
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】楊運泉, 吳濱, 王威燕, 劉文英, 付志剛 申請人:湘潭大學(xué)