锌烟灰制取碱式碳酸锌的最优工艺参数研究（一）

锌烟灰制取碱式碳酸锌的最优工艺参数研究

锌烟灰是铅锌及钢铁冶金过程中的一种中间产物，物,它主要来自湿法浸锌渣、氧气底吹炉渣或高炉粉尘等低含锌物料，是经回转窑挥发、贫化炉熔炼或煅烧等工序处理后所收集下来的烟灰。这些工序的主要原理是:Zn等低熔点金属容易形成蒸气且被氧化成氧化锌，与其他杂质分开，从而达到富集的目的。

锌烟灰一般锌含量较高，且以氧化锌形式存在，易于浸出进入溶液,经氨沉可以制得碱式碳酸锌,然后加热分解即可得到活性氧化锌。碱式碳酸锌和活性氧化锌都是重要的化工原料。碱式碳酸锌用作轻型收敛剂和乳胶制品原料,可用于配制炉甘石洗剂,还可以用于生产人造丝和催化脱硫剂。活性氧化锌主要用作橡胶或电缆的补强剂,也可作天然橡胶的硫化活化剂、白色橡胶的着色剂和填料、氯丁橡胶的硫化活性剂等。因此,研究锌烟灰的处理工艺,不仅能使锌资源得以有效利用,还可以创造较高的经济效益。

    目前,锌烟灰的处理工艺主要有酸浸法和氨配合法。氨配合法是以粗氧化锌或脱硫用过的锌触媒焙烧物为原料,用氨水一碳酸氢铵溶液作浸出剂,经浸出溶解、除杂净化、蒸氨沉锌洗涤干燥和煅烧等工序后制得活性氧化锌。该法工艺较复杂成本高废水处理困难,不利于环保,仅适用于富含Zn0的物料。若物料中   含有一定量的ZnS,则该法不能将这部分锌溶出。酸浸法是以粗氧化锌或锌烟灰为原料与酸反应，经两步净化、碳酸氢铵沉淀制取碱式碳酸锌,再经干燥和煅烧制得活性氧化锌。此法除杂工艺简单,产品质量稳定,环境污染小,设备投资少,成本低,经济效益好。
   

1试验
1.1试验原料

    本研究的原料锌烟灰取自国内某钢铁厂。锌烟灰中主要金属元素及含量见表1所示。

    由表1可知,该烟灰原料含锌高达45.80%,极具回收价值。

1.2 实验试剂及仪器
    试剂及药品:硫酸、硫酸铜、过硫酸铵、锌粉、碳酸钠、碳酸氢铵、酒精。以上药品均为分析纯。

实验仪器:电热恒温鼓风干燥箱、电子天平、马弗炉、DF-1集热式恒温磁力搅拌器、循环水真空泵、磁力搅拌器。

1.3 实验方法
1.3.1酸浸
    含锌烟灰的硫酸浸出试验在烧杯中进行,控温搅拌,然后真空吸滤,用EDTA络合滴定法分析溶液中的金属离子含量，分析渣中的金属量,计算浸出率。

1.3.2 净化

浸出液的一次净化在烧杯中进行,控温搅拌沉铁、锰等,过滤、分析渣中的金属含量;二次净化在烧杯中添加锌粉、硫酸铜进净化,控温搅拌,真空吸滤,得到滤液。

1.3.3碱式碳酸锌的制备
    将二次净化液置于烧杯中,加人碳酸氢铵或碳酸钠控温搅拌,真空吸滤,烘干即可制得碱式碳酸锌。