一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法与流程

本发明涉及一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法。

背景技术：

高炉布袋灰是高炉冶炼过程中，随着高炉煤气携带出的原料粉尘及高温区激烈反应而产生的微粒，经过布袋除尘器收集下来的粉尘。近年来，越来越多的钢铁企业采用转底炉工艺回收高炉布袋灰里的锌。由于高炉布袋灰里的氯离子比较高，在3%左右，需要将高炉布袋灰水洗脱氯后再进入转底炉，以防止氯离子对转底炉系统的腐蚀。但高炉布袋灰中的锌大部分是以氧化锌的形式存在，10%-20%左右的锌是以氯化锌的形式存在，在高炉布袋灰水洗过程中，部分可溶性氯化锌溶解于液体中，这部分锌如果不进行处理，一方面进入后续的水处理工序水处理不达标，另一方面，造成锌资源的浪费。

在对高炉布袋灰综合利用的技术方面，有些湿法提锌工艺过于复杂，且在生产锌产品时加入了酸性或碱性物质，对后续的水处理工艺增加困难。在查询相关专利文献时，没有发现利用高炉布袋灰生产碳酸锌的案例，仅查到了类似用其他含锌物料生产碳酸锌的资料。

申请号为201710907907.x，发明名称为“镀锌废钢铁与含锌物料中锌的回收再利用方法”的中国发明专利，公开了：其特征在于，包括如下步骤：（1）酸洗：将镀锌废钢铁和含锌物料放入反应池，向反应池中加入稀盐酸进行酸洗，得到包含铁离子及锌离子的混合溶液a和废钢铁；（2）氧化除杂：向混合溶液a中加入过氧化氢氧化，加入强碱调节溶液ph为4.5，得到含沉淀的固液混合物；（3）深度氧化除杂：重复上述步骤（2）中的操作，直至溶液为无色透明溶液，得到ph为4.5的含沉淀的锌离子固液混合物；滤出沉淀备用，得到含锌离子的混合溶液b；（4）分离：向上述混合溶液b中加入碳酸钠或氢氧化钠溶液，调节溶液ph为6，析出碳酸锌或氢氧化锌，并得到含氯化钠的溶液；（5）烘干：将上述步骤（4）中的碳酸锌或氢氧化锌，经100-125℃烘干1-3h，制得碳酸锌或氢氧化锌。该专利的不足在于：经过了酸洗和氧化除杂，加入了稀盐酸和氢氧化钠，步骤繁琐，且成本较高。

申请号为201711208334.8，发明名称为“一种利用锌浸出渣制取碳酸锌的方法”的中国发明专利，公开了：其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一：将锌浸出渣用水浆化，浆化时质量液固比为3-4:1，然后加入锌浸出渣质量1-10%的双氧水搅拌2h后过滤，得到滤液a和滤渣b；步骤二：将滤渣b用水浆化洗涤，浆化时质量液固比为3-4:1，洗涤0.5h后过滤，得到滤液c和滤渣d，滤液c返回步骤一作为锌浸出渣的浆化用水；步骤三：滤液a用氢氧化钠调节ph值到3-4，搅拌0.5-1h后过滤，得到滤液e和滤渣f；步骤四：在滤液e中持续加入碳酸氢铵使ph值稳定至8-9，并不断搅拌进行沉淀反应1h后过滤，得到滤液g和产品h，产品h即为碳酸锌。该专利的不足在于：锌浸出渣液体ph过低，加入了双氧水和氢氧化钠，氧化并调整ph，滤液里的锌大多是以硫酸锌的形式存在，不适用于高炉布袋灰的滤液。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种采用简单可行的工艺，回收高炉布袋灰脱氯废水里的锌，制备品位较高碳酸锌的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，本方法包括六步，第一步制浆得到浆液，第二步将第一步中的浆液进行固液分离，得到滤液a及滤渣，滤液a的ph值在5.8-6.2，第三步将滤液a返回第一步替代清水，重复第一步、第二步的过程，直至得到的滤液a中的锌含量达到10g/l以上，ph值在5.8-6.2，即得到滤液b，第四步在滤液b中加入碳酸钾，产生白色沉淀，直至滤液中的ph在7-7.5，同时搅拌2-3小时，得到浑浊液，第五步进行固液分离，第六步当滤液c中的氯化钾浓度达到100g/l以上时，滤液c除重金属、杂质后蒸发结晶，得到产品氯化钾。

所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，所述的第一步制浆是将高炉布袋灰加入清水中，高炉布袋灰和清水的重量比为1：3-1：4，同时进行搅拌，搅拌2-3小时，得到浆液。

所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，所述的第五步进行固液分离是将第四步所得到的浑浊液进行固液分离，得到滤渣a和滤液c，滤液c中锌含量小于0.5g/l，滤液c返回第一步去代替清水，重复第一步、第二步，滤渣a烘干后得到品位在50%以上的碳酸锌产品。

有益效果

1.本发明的工艺流程简单，且不改变液体的其他性质，得到的产品品位较高，液体中锌的回收率达到99%以上。

本发明工艺步骤简单，能将高炉布袋灰脱氯废水里的锌回收率提高至99%以上，且得到的产品碳酸锌品位在50%以上，而且除锌后的废水生产氯化钾，实现了锌的综合利用。

附图说明

附图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，本方法包括六步，第一步制浆得到浆液，第二步将第一步中的浆液进行固液分离，得到滤液a及滤渣，滤液a的ph值在5.8-6.2，第三步将滤液a返回第一步替代清水，重复第一步、第二步的过程，直至得到的滤液a中的锌含量达到10g/l以上，ph值在5.8-6.2，即得到滤液b，第四步在滤液b中加入碳酸钾，产生白色沉淀，直至滤液中的ph在7-7.5，同时搅拌2-3小时，得到浑浊液，第五步进行固液分离，第六步当滤液c中的氯化钾浓度达到100g/l以上时，滤液c除重金属、杂质后蒸发结晶，得到产品氯化钾。

实施例2

实施例1所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，所述的第一步制浆是将高炉布袋灰加入清水中，高炉布袋灰和清水的重量比为1：3-1：4，同时进行搅拌，搅拌2-3小时，得到浆液。

实施例3

实施例1所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，所述的第五步进行固液分离是将第四步所得到的浑浊液进行固液分离，得到滤渣a和滤液c，滤液c中锌含量小于0.5g/l，滤液c返回第一步去代替清水，重复第一步、第二步，滤渣a烘干后得到品位在50%以上的碳酸锌产品。

实施例4

实施例1所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，本方法包括六步，第一步制浆得到浆液，第二步将第一步中的浆液进行固液分离，得到滤液a及滤渣，滤液a的ph值在5.8，第三步将滤液a返回第一步替代清水，重复第一步、第二步的过程，直至得到的滤液a中的锌含量达到10g/l以上，ph值在5.8，即得到滤液b，第四步在滤液b中加入碳酸钾，产生白色沉淀，直至滤液中的ph在7，同时搅拌2-3小时，得到浑浊液，第五步进行固液分离，第六步当滤液c中的氯化钾浓度达到100g/l以上时，滤液c除重金属、杂质后蒸发结晶，得到产品氯化钾。

实施例5

实施例1所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，本方法包括六步，第一步制浆得到浆液，第二步将第一步中的浆液进行固液分离，得到滤液a及滤渣，滤液a的ph值在6.2，第三步将滤液a返回第一步替代清水，重复第一步、第二步的过程，直至得到的滤液a中的锌含量达到10g/l以上，ph值在6.2，即得到滤液b，第四步在滤液b中加入碳酸钾，产生白色沉淀，直至滤液中的ph在7.5，同时搅拌3小时，得到浑浊液，第五步进行固液分离，第六步当滤液c中的氯化钾浓度达到100g/l以上时，滤液c除重金属、杂质后蒸发结晶，得到产品氯化钾。

实施例6

实施例1所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，本方法包括六步，第一步制浆得到浆液，第二步将第一步中的浆液进行固液分离，得到滤液a及滤渣，滤液a的ph值在6，第三步将滤液a返回第一步替代清水，重复第一步、第二步的过程，直至得到的滤液a中的锌含量达到10g/l以上，ph值在6，即得到滤液b，第四步在滤液b中加入碳酸钾，产生白色沉淀，直至滤液中的ph在7.3，同时搅拌2.5小时，得到浑浊液，第五步进行固液分离，第六步当滤液c中的氯化钾浓度达到100g/l以上时，滤液c除重金属、杂质后蒸发结晶，得到产品氯化钾。

实施例7

实施例2所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，所述的第一步制浆是将高炉布袋灰加入清水中，高炉布袋灰和清水的重量比为1：3，同时进行搅拌，搅拌2小时，得到浆液。

实施例8

实施例2所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，所述的第一步制浆是将高炉布袋灰加入清水中，高炉布袋灰和清水的重量比为1：4，同时进行搅拌，搅拌3小时，得到浆液。

实施例9

实施例2所述的一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法，所述的第一步制浆是将高炉布袋灰加入清水中，高炉布袋灰和清水的重量比为1：3.5，同时进行搅拌，搅拌2.5小时，得到浆液。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。