一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冶金化工技术领域，具体涉及一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属 的方法。更具体地，该方法通过回转窑焙烷烃湿法制粒的次氧化锌有效地脱除了次氧化锌 中的氟、氯及有价金属，同时实现了所述有价金属的再富集。
【背景技术】
[0002] 锌是重要的有色金属，在国民经济中占有重要的地位。广泛用于镀锌行业、材料合 成加工、电池、汽车、化工、冶金等行业。随着经济的发展，锌的应用领域也在不断的拓宽，需 求量也不断扩大，而国内锌精矿的供应量有限，因此国内一些企业加强了对次氧化锌的回 收和利用，在次氧化锌处理过程中，由于普遍含氟、氯过高，给后续浸出、电解过程中带来严 重影响，因此脱氯是处理过程中一个重要难题。
[0003] 次氧化锌的主要成分是ZnO,只是品位一般为45%~65%。所谓"次〃是指品位 次。来源有钢厂高锌除尘灰烟尘、铅锌矿冶炼炉渣、湿法炼锌的浸出渣、贫氧化锌矿回转窑 烟化等，其用途主要是进一步加工成电解锌或氧化锌。
[0004] 目前次氧化锌在浸出前氟氯的脱除主要分为两大类：一种是火法焙烧脱氟氯，主 要有多膛炉焙烧和回转窑焙烧，多膛炉的脱氟率为60% -70%，脱氯率为50% -60%，传统 回转窑的脱氟率为77 % -91%，脱氯率为52 % -61%，两种方法脱氟率较高，脱氯率均较 低。中国授权专利CN101649396B公开了一种高效脱除次氧化锌烟灰中F、C1及生产电锌的 方法，采用回转窑焙烧的方式，在次氧化锌制粒前以及焙烧后均添加有硫酸，增加了物料成 本，同时硫酸的腐蚀性也增大了回转窑的损耗折旧，因此经济性不高，难以推广。中国公开 专利CN103436706A公开了一种处理低品位锌废渣回收锌、银、铅、铟的方法，处理次氧化锌 的方式是在回转窑焙烧后，依次添加王水、碱液、石灰膏、过硫酸钠等，分别脱除银、氟、铅、 铟、铁等元素，所述工艺步骤冗长复杂、所需处理液种类繁多，用量大，工艺流程对水的需求 量大，所产生的废液量也较大，增加了后续处理的压力，从而拉升了成本，也不符合节能减 排、环保节约的原则。
[0005] 另一种是湿式碱法脱氟氯，碱洗法虽然工艺流程简单，但氟氯的脱除效果一般， 如原沈阳冶炼厂铅烟化炉氧化锌烟尘碱洗脱氟氯实验，其氟、氯的脱除率分别为75%和 40%，且物料经碱洗后还要进行水洗脱碱，这样除了碱耗之外还要消耗大量的水，并且碱洗 液和脱碱液的处理都要消耗硫酸，增加了成本投入与环境风险。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术工艺冗长复杂，成本高，对设备的损耗大，且不够环保经济、节 能减排的问题，本发明提供了一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法，该方法在次氧 化锌的造粒过程中，只添加水，而不需要加入其它处理剂，对回转窑的腐蚀损耗小；通过焙 烧过程，一举完成氟、氯的脱除及有价金属的再富集，所需工艺流程少，效率高，极大的降低 了成本，缩短了时间，环保与经济效益均得到了极大的提高。
[0007] -种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法，所述方法包括如下步骤：
[0008] 步骤一：以次氧化锌为原料，加水搅拌混匀；
[0009] 步骤二：向步骤一所得物料中再次加入水，搅拌混匀后，使物料经造粒机进行造 粒，制得球状物料；
[0010] 步骤三：将造粒后的球状物料晾干；
[0011] 步骤四：将晾干后的球状物料提升至料仓，给料至回转窑；
[0012] 步骤五：在回转窑内焙烧所述球状物料，使所述次氧化锌中含有的氟、氯、铅和铟 元素转化为烟气挥发，所述烟气依次经过沉降室、表面冷却器、布袋除尘器以收集所述氟、 氯、铅和铟元素，而后烟气经脱硫处理排入大气；所述球状物料焙烧后转化为焙砂；
[0013] 步骤六：所述焙砂采用冷却机冷却，将冷却后的所述焙砂筛分、破碎。
[0014] 其中，所述步骤一和步骤二加入的水分之和与原料次氧化锌的重量比为7-10 : 90-93〇
[0015] 其中，在步骤二中，所述球状物料的粒径为3-7mm，优选的，所述球状物料的粒径为 5mm 〇
[0016] 其中，在步骤三中，晾干时间为1-3天，优选的，晾干时间为2天。
[0017] 其中，在步骤五中，所述球状物料在回转窑焙烧时间为2. 6-3. 5小时，所述回转窑 转速为〇. 5-1. 5r/min，斜度为2. 0度。
[0018] 其中，在步骤五中，所述回转窑的加热装置为双层套管，内管为燃料通道，外管为 空气通道；所述燃料为天然气，所述天然气的供气压力为0. 2-0. 6MPa，向回转窑的加热装 置外管供气的空气风机进口压力为1300_1700Pa。
[0019] 其中，在步骤五中，所述回转窑窑尾烟气出口温度300-400 °C，窑头温度 950-1000°C，窑内为负压条件，窑尾风机负压力为50-100Pa。其中，在步骤五中，所述回转窑 内设置有双层耐火砖，贴合窑体的内层为保温层，厚度1〇〇_，贴合在所述内层上的外层为 耐磨保温层，厚度为200mm。
[0020] 其中，在步骤五中，所述回转窑的筒体内腔在轴向方向上均分为三段温度区间， 其中，从窑头起，三段依次为强化挥发段温度区间、反应挥发段温度区间及余热段温度 区间，其中，强化挥发段温度区间的温度为800-1000°C，反应挥发段温度区间的温度为 400-800 °C，余热段温度区间的温度为300-400 °C。
[0021] 其中，在步骤六中，所述焙砂的冷却方式为间接水冷，冷却后的焙砂温度30-50°C， 优选温度40 °C。
[0022] 本发明所述有价金属包括铅和铟。
[0023] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0024] 1.本发明工艺采用次氧化锌造粒后回转窑焙烧，利用氟氯化物低沸点的特点，充 分利用次氧化锌中部分碳、二氧化硅、氯化钠（或氯化钙），在高温下进行一系列氯化、还 原、氧化反应，一举将大多数氟、氯及有价金属脱除，并将铅、铟等有价金属富集于焙尘中， 解决了次氧化锌后续处理的难题，所需工艺流程少，效率高，具有流程顺畅，机械化程度高 等优点。
[0025] 2.本发明在焙烧前对次氧化锌进行造粒，所制得球状物料的透气性好，焙烧率高， 使得回转窑操作稳定，杜绝结圈；此外，由于次氧化锌的特点为干燥、颗粒细（80%以上的 粒径大于200目），在回转窑内微负压及正压供热的环境下，造粒有利于控制粉尘飞扬，减 少次氧化锌随烟气进入除尘系统的量，从而提高氟、氯、铅和铟的脱除率与富集率。
[0026] 3.本发明所述球状物料的粒径为3_7mm，优选为5mm，热传导效率高，热损失小，反 应速度快。
[0027] 4.本发明在次氧化锌的造粒过程中，只添加水，而不需要加入其它处理剂，对回转 窑的腐蚀损耗小，也简化了后续对处理剂的处理消除。
[0028] 5.本发明在对次氧化锌进行提质、除杂的同时，还对有价金属进行了富集，成本较 低，环境友好，经济效益高。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明的一种【具体实施方式】的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0030] 下面实施方式是对本发明的一种脱除次氧化锌中氟、氯及有价金属的方法的进一 步说明，而不是限制本发明的范围，所述的实施例是为了更好地解释本发明，而不是对本发 明权利要求保护范围的限制。
[0031] 本实施方式以次氧化锌为原料，采用造粒、晾干、回转窑焙烧，烟气经沉降、收尘， 焙砂经间接水冷工艺，以天然气作为热源、混合空气加热方法，脱除氟、氯，分离富集铟、铅 等有价金属，脱氟率多93wt%，脱氯率多95wt%，铅脱除率多90wt%，焙尘中铅、铟的富集 比在3倍以上（相对于投料），焙砂中锌品位提高12wt%以上，锌直收率彡93wt%，锌总回 收率彡98wt% (部分以焙尘形式回收），焙砂中氟< 0· 03wt%，氯< 0· 50wt%，铅< lwt%， 说明本方案得到了