一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法及步驟

博主:adminadmin 2022-12-21 13:08:01 條評論
摘要:本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域,具體涉及一種從鋼鐵冶煉煙塵中分離回收有價賤金屬,并富集金銀貴金屬的工藝。背景技術:在鋼鐵冶煉過程的配料、燒結、球團、高爐、轉爐、電爐和軋鋼等工序均會產生一定量的鋼灰或鋼渣。一般情況下,每生產...

  一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法及步驟

  本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域,具體涉及一種從鋼鐵冶煉煙塵中分離回收有價賤金屬,并富集金銀貴金屬的工藝。

  背景技術:

  在鋼鐵冶煉過程的配料、燒結、球團、高爐、轉爐、電爐和軋鋼等工序均會產生一定量的鋼灰或鋼渣。一般情況下,每生產1噸鋼材產生約600kg的固體廢棄物,其中鋼灰的產量約占鋼產量的5-8%。由于煉鋼原料來源、爐型選擇、工藝路線、指標控制等方面的不同,使得不同工序所產生鋼灰成分的差異較大,一般主要含有鐵、碳、鋅、鉛、鉀、鈉、氯等元素。除此之外,由于鐵精礦原料來源緊縮,使得多數企業在鋼鐵冶煉過程中配入適量的硫鐵礦制酸燒渣,以擴展鋼鐵冶煉原料范圍。硫鐵礦燒渣中一般伴生少量的金、銀等貴金屬,在鋼鐵冶煉過程中由于高溫作用和少量氯離子的存在,使得該部分貴金屬主要經氣化后進入煙氣,由于煙氣具有一定的還原性,在爐氣氛中大多數被還原為單質態,經收塵系統降溫后主要以單質態富集在鋼灰當中,還有少部分以氯化物鹽的形式存在,因此使得大部分鋼灰除了含有上述賤金屬外還含有一定量的金銀貴金屬。

  據統計,目前我國鋼鐵行業每年產生的固廢煙塵已超過8000萬噸,這些煙塵粒度細、親水性差,主要含有碳、鐵組分,及鋅、鉛、錫、鉍、鎘、鉀、鈉等元素,如不能妥善處理,不僅對環境構成嚴重威脅,還會造成較大的資源浪費。目前,關于鋼鐵冶煉煙塵的處理主要分為濕法工藝和火法工藝,其中濕法處理工藝一般用來處理含鋅量較高的鋼灰,其主要方法包括酸浸和堿浸兩種工藝,其原理是將鋼灰中的氧化鋅及其它金屬氧化物浸出,而后進行分離、凈化獲得相關產品,濕法處理工藝中具有代表性的主要有zincex、ezinex和rezada等工藝。火法處理工藝主要包括回轉窯工藝、轉底爐工藝、oxycup工藝以及dk工藝等,該類工藝主要是利用鋼灰中的碳作為部分熱源,回收其中的鐵元素及部分鋅、鉛、氯等元素,火法工藝需要配入較多原料,對原料要求較高,使得該工藝的適應性較差。

  但上述現有濕法和火法鋼灰處理工藝僅能針對不同的原料來源設計適合于某一固定原料的工藝流程,且均未考慮高價值金銀貴金屬的富集回收,同時由于上述處理方法對鋼灰綜合處理的目標不完全一致,并不能完全適用于含貴金屬鋼灰的綜合處理。

  如,中國專利申請號為201310077492.x的申請案公開了一種含釩鋼渣提釩的方法,該申請案主要包括選礦預處理、常溫常壓下不焙燒選擇性分段酸浸、含釩酸浸液的凈化與富集三大步驟。該申請案通過選礦預處理、常溫常壓下不焙燒選擇性分段酸浸、溶劑萃取等單一工序的科學集成,構建常溫常壓下含釩鋼渣不焙燒酸浸提釩的新工藝,從而可以使釩總回收率達80%以上,但該申請案主要是針對含釩鋼渣中釩的提取回收,并不適用于含金銀等貴金屬鋼灰的綜合處理。

  技術實現要素:

  1.發明要解決的技術問題

  本發明的目的在于克服現有濕法和火法鋼灰處理工藝不能有效地用于對鋼灰中的金銀等貴金屬進行有效回收的不足,提供了一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法。采用本發明的技術方案不僅可以對鋼灰中的鈉、鉀、鈣、鋅等賤金屬元素進行有效回收,同時還可以實現鋼灰中金銀等貴金屬的高效回收,且回收工藝簡單高效、閉路循環。

  2.技術方案

  為達到上述目的,本發明提供的技術方案為:

  本發明的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,包括以下步驟:

  步驟一、鋼灰中性還原浸出洗滌脫氯

  攪拌條件下按液固質量比3:1-10:1向蒸發冷凝水或自來水中加入鋼灰,并向其中加入還原劑進行還原浸出以脫除其中的堿金屬雜質,控制浸出溫度為20-95℃,浸出時間為0.5-5h,得到脫氯液和脫氯渣;

  步驟二、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉

  將脫氯液進行蒸發濃縮,達到飽和之后進行育晶處理,并維持育晶溫度為35-65℃,攪拌育晶2-8h;待晶粒長大后進行離心分離,分別得到氯化鈉和氯化鉀產品;

  步驟三、脫氯渣一次低酸浸出脫鋅

  攪拌條件下按液固質量比2:1-8:1將步驟一中所得脫氯渣加入蒸發冷凝水中,然后向其中加入混合酸進行浸出處理,以分離鋼灰中的氧化鋅成分及少部分未還原反應完全的貴金屬,調節浸出ph=3-6,浸出溫度為30-95℃,反應時間為2-5h,反應結束后進行固液分離得到富鋅液和脫鋅渣濾餅;

  步驟四、脫鋅渣焙燒脫碳

  將脫鋅渣濾餅烘干粉碎后進行焙燒處理,控制焙燒溫度為600-680℃,焙燒過程不斷通入空氣,確保足夠的氧氣與脫鋅渣中的碳反應,焙燒至脫鋅渣中的碳全部燃燒完畢后,繼續焙燒1-3h,反應結束后將焙砂冷卻至室溫待用;

  步驟五、焙砂二次低酸浸出分雜

  按液固質量比2:1-8:1將所得焙砂加入蒸發冷凝水中,然后向其中加入一定的混合酸進行浸出以脫除被鐵和碳所包裹的鋅元素,控制浸出ph=2-5,浸出溫度35-95℃,浸出時間為2-5h,反應結束后得到除雜液和除雜渣;

  步驟六、低酸除雜渣三次高酸強化除雜

  焙砂經過低酸除雜主要分離殘余的鋅元素,所得除雜渣采用高酸深度除雜:按照浸出液固比1:1-6:1將除雜渣加入到蒸發冷凝水中,采用混合酸調節礦漿酸度15-100g/l,控制浸出溫度60-95℃,攪拌浸出2-5h,至礦漿酸度不再降低即反應結束,進行固液分離得到高品位的貴金屬精礦和高酸除雜液。

  更進一步的,所述步驟一中的還原劑為鋅粉、鉛粉、錫粉、鉍粉、鐵粉中的一種或一種以上的組合,其用量為鋼灰質量的0.05-1.0%。

  更進一步的,所述步驟二中當蒸發母液比重大于1.3時轉入育晶槽進行育晶,優選為育晶溫度為45℃,育晶時間為2.5h。

  更進一步的,所述步驟三中的混合酸采用硫酸、磷酸和草酸中至少兩種酸的混合酸,優選為硫酸與磷酸和/或草酸的混合酸,并控制浸出ph=5,浸出溫度為75℃,浸出反應2.5h。

  更進一步的,所述步驟四中將脫鋅渣干燥粉碎后平鋪到焙燒盤內進行焙燒,控制料層厚度2-10mm,優選為5mm,焙燒溫度優選為650℃,焙燒至碳全部燃燒完畢后繼續焙燒1.5h。

  更進一步的,所述步驟五中的混合酸采用硫酸與磷酸和/或草酸的混合酸,更優選為硫酸:磷酸=10:1(體積比)的混合酸;步驟五中優選浸出液固質量比為4:1,浸出溫度為75℃,浸出時間為3h。

  更進一步的,所述步驟六中優選浸出液固比為3:1,礦漿酸度為50g/l,浸出溫度為75℃,浸出時間為3h。

  更進一步的,所述步驟六中的混合酸采用硫酸與鹽酸中的一種或其組合,優選為硫酸。

  更進一步的,所述步驟二中的蒸發冷凝水和部分母液返回洗滌脫氯工序回用,步驟五中的除雜液返回低酸脫鋅使用或與富鋅液合并后回收鋅得到鋅產品。

  更進一步的,所述步驟六中的高酸除雜液用于回收多種小金屬元素(主要包括銦、錫、鉍、銻、鎘等,采用萃取和置換工藝分別回收),回收后液返回步驟六前端工序作為浸出液使用。

  3.有益效果

  采用本發明提供的技術方案,與現有技術相比,具有如下顯著效果:

  (1)本發明的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,待處理鋼灰依次經過中性還原浸出洗滌脫氯、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉、脫氯渣一次低酸浸出脫鋅、脫鋅渣焙燒脫碳、焙砂二次低酸浸出分雜和低酸除雜渣三次高酸強化除雜等工序處理,從而既可以對鋼灰中的鉀、鈉、鋅等賤金屬進行有效回收,同時還能夠實現含貴金屬鋼灰中金銀等貴金屬的高效回收,即實現了含雜鋼灰的高效綜合處理,能夠得到氯化鈉、氯化鉀、硫酸鋅、高品位金精礦等產品,從而可有效解決鋼灰綜合處理回收多元素、富集貴金屬的行業難題。

  (2)本發明的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,該回收工藝的適應性強,可以處理煉鋼煉鐵不同工序所得鋼灰,根據鋼灰成分合理調整工藝,即可得到低含雜貴金屬精礦。同時,該回收工藝流程以濕法為主,工藝操作簡單,通過蒸發方式實現了浸出劑和水的循環利用,系統運行過程中原則上不需增加新水,且該方法設計整個流程不產生廢水、能夠避免有害粉塵產生,有利于減少環境污染。

  (3)本發明的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,通過對各處理工序的具體工藝參數進行優化設計,從而一方面可以保證鋼灰中各金屬元素的回收率,提高所得產品的純度,同時還有利于提高回收效率,縮短處理時間和能耗。

  附圖說明

  圖1為本發明的工藝流程圖;

  圖2為本發明實施例1中各處理工序所得產物中的元素分配表(注:au、ag單位為g/t)。

  具體實施方式

  由于鋼灰的成分較為復雜、多種元素對于貴金屬的回收具有較大影響,同時,鋼灰中的多數成分對貴金屬形成包裹,導致貴金屬難于分離富集;另外,由于鋼灰中的碳含量較多,碳對貴金屬具有明顯的吸附作用,進一步導致貴金屬回收率偏低。由于上述因素的影響導致采用現有濕法和火法鋼灰處理工藝難以對鋼灰中的貴金屬進行有效回收。基于上述背景,發明人這兩年一直致力于鋼灰中貴金屬元素的回收工藝研究,本發明旨在提供一種簡單高效、工藝閉路循環綜合處理鋼灰,回收多元素同時富集金銀貴金屬的方法。

  首先,鋼灰在還原條件下進行中性浸出洗滌工序,使可溶于水的堿金屬離子如na+、k+、ca2+、mg2+等離子進入溶液,在該過程中貴金屬鹽類可被還原為單質態而保留在脫氯渣中,實現鋼灰中的可溶性成分首先分離進入脫氯液。根據不同鹽類溶解度差異,脫氯液通過蒸發結晶首先分離回收得到氯化鈉和氯化鉀產品,蒸發冷凝水和部分母液返回洗滌工序循環利用,高濃度母液定期開路。脫氯渣采用混合酸控制較低酸度,濕法浸出分離鋼灰中的氧化鋅成分及少部分未還原反應完全的貴金屬,得到富鋅液和脫鋅渣,金銀貴金屬富集在脫鋅渣中,富鋅液進一步回收鋅元素得到硫酸鋅;脫鋅渣采用硫酸化焙燒工藝進行除碳,避免碳元素對貴金屬和其他元素的吸附,焙燒煙氣經脫硫脫硝處理后達標排放,焙燒渣二次低酸脫除被鐵和碳所包裹的鋅元素,除雜液和富鋅液混合后進行回收鋅元素得到鋅產品。二次脫鋅渣(除雜渣)采用高酸催化浸出,分離可溶于酸的多種重金屬元素,高酸除雜液回收多種小金屬元素,高酸除雜渣即為高品位的貴金屬精礦。具體的,結合圖1,本發明的鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法包括如下步驟:

  步驟一、鋼灰中性還原浸出洗滌脫氯

  在帶有加熱攪拌裝置的耐腐蝕反應容器中加入蒸發冷凝水或自來水,攪拌條件下按液固質量比3:1-10:1加入鋼灰,控制浸出溫度20-95℃,加入鋼灰質量0.05-1.0%的還原劑,攪拌浸出0.5-5h進行脫除堿金屬雜質。

  所述的還原劑為鋅粉、鉛粉、錫粉、鉍粉、鐵粉中的一種或一種以上的組合,其中,加入蒸發冷凝水有助于降低系統鈣、鎂含量,防止管道和設備結垢,尤其是對防止蒸發器列管結垢具有較大益處,冷凝水不能滿足要求時可用自來水代替。較高的液固質量比能夠提高洗滌脫氯效率,縮短浸出時間,但減少系統處理能力;較高的浸出溫度有助于提高洗滌脫氯效率,但會增加單位處理量的能耗;較長的浸出時間有助于提高洗滌脫氯效率,但會降低系統處理量、增加單位重量的處理成本,而本發明通過對液固質量比、浸出溫度和浸出時間進行優化設計,從而既可以有效提高洗滌脫氯效率,縮短浸出時間,同時還有助于降低單位處理量的能耗及系統處理成本。其中,優選液固質量比為4:1、浸出溫度為75℃、浸出時間為2h。而通過對還原劑的使用量進行優化設計,可以降低浸出液中的貴金屬含量,有助于提高貴金屬的回收率。

  步驟二、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉

  脫氯液采用多級列管真空蒸發系統(優選三級列管蒸發系統)進行蒸發濃縮,蒸發母液比重大于1.3時轉入育晶槽,維持育晶溫度35-65℃,攪拌育晶2-8h,晶粒長大后進行離心分離,分別得到氯化鈉和氯化鉀產品,而根據母液中鹽度情況將其循環用于洗滌脫氯工序,以得到更高含鹽量的脫氯液,增加蒸發濃度、減小蒸發水量。

  育晶溫度降低有助于增加結晶產率,但會增加產品中的雜質含量,育晶時間延長有助于產品顆粒長大,但較長的育晶時間減少了單位時間的處理量,本發明對育晶溫度和時間進行優化設計,尤其是優選45℃育晶2.5h,從而既能夠增加結晶產率,保證產品顆粒的尺寸,同時還有助于減少所得產品的雜質含量,提高產品的純度,并增加單位時間的處理量,提高處理效率。

  步驟三、脫氯渣低酸浸出脫鋅

  煙塵經過水洗脫氯后,可溶性鹽類基本分離完全,所得脫氯渣采用混酸進行分離鋼灰中的氧化鋅成分,在耐酸反應器中加入蒸發冷凝水,攪拌條件下按液固質量比2:1-8:1加入鋼灰脫氯渣,采用混合酸控制浸出ph=3-6,浸出溫度30-95℃,反應2-5h浸出鋅元素,反應結束后進行固液分離得到富鋅液和脫鋅渣濾餅。

  上述混合酸采用硫酸、磷酸和草酸中至少兩種酸的混合酸,優選為硫酸與磷酸和/或草酸的混合酸,同時本發明通過對浸出ph值、溫度和時間進行嚴格控制,從而既有利于提高浸出效率和浸出率,同時還有助于降低雜質的浸出率,并提高單位時間的處理量,本發明進一步優選為浸出ph=5,浸出溫度為75℃,浸出反應2.5h。

  步驟四、脫鋅渣焙燒脫碳

  將脫鋅渣烘干粉碎后平鋪到焙燒盤內,料層厚度2-10mm,將焙燒盤放置到焙燒爐內,控制焙燒溫度600-680℃,焙燒過程不斷通入空氣,確保足夠的氧氣與脫鋅渣中的碳反應,焙燒至碳全部燃燒完畢后,再焙燒1-3h,反應結束后將焙砂冷卻至室溫待用。

  通過控制合適的料層厚度,既有助于增加單位時間的焙燒量,同時又能有效保證焙燒脫碳效果。較高的焙燒溫度有助于加快焙燒速率、縮短焙燒時間,但較高的溫度易使焙砂空隙度減小或消失,嚴重影響后續金銀貴金屬的濕法回收率,較低的溫度會延長焙燒時間,本發明通過對焙燒溫度和時間進行優化,從而可以實現焙燒速率與金銀貴金屬濕法回收率之間的最佳協調。焙燒至碳全部燃燒完畢后,通過對其進行再焙燒,并對再焙燒的時間進行控制,從而有助于降低焙燒中微量碳的存在,避免碳對貴金屬的吸附作用而降低金銀浸出率。其中,本發明中料層厚度優選為5mm,焙燒溫度優選為650℃,再焙燒時間優選為1.5h。

  步驟五、焙砂低酸浸出分雜

  將蒸發冷凝水加入耐酸帶攪拌的反應器中,按液固質量比2:1-8:1加入上述焙砂,采用混酸控制浸出ph=2-5,浸出溫度35-95℃,攪拌條件下浸出2-5h,反應結束后得到除雜液和除雜渣,除雜液可返回低酸脫鋅使用或與富鋅液合并回收鋅。

  上述混酸為硫酸與磷酸或草酸混合酸,或硫酸、磷酸和草酸三元混合酸,優選硫酸:磷酸=10:1的混合酸,并優選浸出液固質量比為4:1,浸出溫度為75℃,浸出時間為3h,從而有助于進一步提高產品的浸出率,并減少雜質的含量。

  步驟六、低酸除雜渣高酸強化除雜

  焙砂經過低酸除雜主要分離殘余的鋅元素,所得浸出渣(除雜渣)采用高酸深度除雜:在耐酸反應器中加入蒸發冷凝水或回收后液,控制浸出液固比1:1-6:1加入低酸除雜渣,采用混合酸調節礦漿酸度15-100g/l,控制浸出溫度60-95℃,攪拌浸出2-5h,至礦漿酸度不再降低即反應結束,進行固液分離得到高品位的貴金屬精礦和高酸除雜液,高酸除雜液回收小金屬,回收后液返回前端工序利用。

  上述混合酸為硫酸、鹽酸或硫酸和鹽酸的混合酸,優選硫酸進行深度除雜,可以避免或減少氯離子對設備的腐蝕。控制浸出液固比1:1-6:1加入低酸除雜渣,混合酸調節礦漿酸度15-100g/l,控制浸出溫度60-95℃,攪拌浸出2-5h,其中較低的浸出液固比可以提高單槽生產效率,但會影響雜質的浸出效果,較高的酸度能夠提高雜質浸出率,但較高的酸度對后續廢酸處理影響較大,較高的浸出溫度有利于提高雜質浸出率,但較高的溫度導致能耗增加,本發明優選浸出液固比為3:1,優選礦漿酸度為50g/l,浸出溫度75℃、浸出3h。

  為進一步了解本發明的內容,現結合具體實施例對本發明作詳細描述。

  實施例1

  本實施例的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,包括以下步驟:

  步驟一、鋼灰中性還原浸出洗滌脫氯

  準確稱取1000.00g鋼灰,在攪拌條件下緩慢加入到盛有3l蒸餾水的5l燒杯中,采用萬用電爐加入控制浸出溫度75℃,加入鋅粉:鉛粉=1:1的混合還原劑0.5g,攪拌浸出2h后浸出固液分離,濾餅采用蒸餾水洗滌三次,濾液經過3次浸出鋼灰后共計2200ml,洗水共計1200ml,脫氯渣平均812.30g;

  步驟二、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉

  將2200ml脫氯液采用靜態真空蒸發系統進行減壓蒸發,控制蒸發溫度95℃,蒸發至體積為650ml時轉入1l燒杯,維持育晶溫度45℃攪拌育晶4h,晶粒長大后進行離心分離,共計得到鹽類360g,母液460ml主要返回洗滌脫氯工序回用;

  步驟三、脫氯渣一次低酸浸出脫鋅

  在5l燒杯中加入3000ml蒸餾水,攪拌條件下加入800.0g(干基)鋼灰脫氯渣,采用硫酸:磷酸=10:1調節礦漿ph=4.5,電爐加入控制浸出溫度85℃攪拌浸出2.5h,反應結束后進行固液分離,濾餅洗滌,得到富鋅液2850ml,脫鋅渣濾餅干重448.0g;

  步驟四、脫鋅渣焙燒脫碳

  準確稱取400g脫鋅渣,粉碎后平鋪到焙燒盤內,料層厚度3mm,將焙燒盤放置到升溫至650℃的焙燒爐內,焙燒過程不斷通入空氣,同時不斷翻動物料,焙燒1.5h后基本無火星,再焙燒1.5h,反應結束后將焙砂卻至室溫,共計256.8g;

  步驟五、焙砂二次低酸浸出分雜

  準確稱取上述焙砂200g,加入盛有600ml蒸餾水的1l燒杯中,采用硫酸:磷酸=10:1調節礦漿ph=3.5,萬用電爐控溫85℃,攪拌條件下浸出2.5h,反應結束后得到除雜液和除雜渣,除雜液返回低酸脫鋅使用,除雜渣共計195.2g;

  步驟六、低酸除雜渣三次高酸強化除雜

  準確稱取除雜渣190g,加入到已加好550ml蒸餾水的1l燒杯中,采用硫酸:磷酸=20:1調節礦漿酸度50g/l(以硫酸計量),控制浸出溫度85℃,攪拌浸出2h,進行固液分離得到高品位的貴金屬精礦175g。其中,本實施例中所用鋼灰及各處理工序所得產物的元素分配如圖2所示,結合圖中數據可知,采用本實施例的技術方案可以同時實現鋼灰中鈉、鉀等賤金屬及金銀等貴金屬的高效綜合回收,回收率較高,且該回收工藝適應性強,可以處理煉鋼煉鐵不同工序所得鋼灰,其操作簡單,基本以濕法操作為主,有毒有害粉塵產生量少,水和酸實現閉路循環,無廢水排放,操作環境友好、綠色環保。

  實施例2

  本實施例的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,包括以下步驟:

  步驟一、鋼灰中性還原浸出洗滌脫氯

  準確稱取1000.00g鋼灰,在攪拌條件下緩慢加入到盛有4l蒸餾水的10l燒杯中,采用萬用電爐加入控制浸出溫度75℃,加入4g鐵粉作為還原劑,攪拌浸出2h后浸出固液分離,濾餅采用蒸餾水洗滌三次;

  步驟二、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉

  將脫氯液采用三級靜態真空蒸發系統進行減壓蒸發,控制蒸發溫度100℃,蒸發母液比重大于1.3時轉入燒杯,維持育晶溫度45℃攪拌育晶2.5h,晶粒長大后進行離心分離,即得到氯化鈉和氯化鉀產品,母液主要返回洗滌脫氯工序回用;

  步驟三、脫氯渣一次低酸浸出脫鋅

  在5l燒杯中加入3000ml蒸餾水,攪拌條件下加入1500.0g(干基)鋼灰脫氯渣,采用硫酸:磷酸=10:1調節礦漿ph=5,電爐加入控制浸出溫度75℃攪拌浸出2.5h,反應結束后進行固液分離,濾餅洗滌,得到富鋅液和脫鋅渣濾餅;

  步驟四、脫鋅渣焙燒脫碳

  將脫鋅渣粉碎后平鋪到焙燒盤內,料層厚度5mm,將焙燒盤放置到升溫至650℃的焙燒爐內,焙燒過程不斷通入空氣,同時不斷翻動物料,焙燒1.5h后基本無火星,再焙燒1.5h,反應結束后將焙砂卻至室溫;

  步驟五、焙砂二次低酸浸出分雜

  準確稱取上述焙砂200g,加入盛有800ml蒸餾水的1.5l燒杯中,采用硫酸:磷酸=10:1調節礦漿ph=4,萬用電爐控溫75℃,攪拌條件下浸出3h,反應結束后得到除雜液和除雜渣,除雜液返回低酸脫鋅使用;

  步驟六、低酸除雜渣三次高酸強化除雜

  準確稱取除雜渣150g,加入到已加好450ml蒸餾水的1l燒杯中,采用硫酸調節礦漿酸度至50g/l,控制浸出溫度75℃,攪拌浸出3h,進行固液分離即得到高品位的貴金屬精礦。

  實施例3

  本實施例的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,包括以下步驟:

  步驟一、鋼灰中性還原浸出洗滌脫氯

  準確稱取1000.00g鋼灰,在攪拌條件下緩慢加入到盛有7l蒸餾水的15l燒杯中,采用萬用電爐加入控制浸出溫度90℃,加入鋅粉:錫粉=1:1的混合還原劑10g,攪拌浸出5h后浸出固液分離,濾餅采用蒸餾水洗滌三次;

  步驟二、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉

  將脫氯液采用靜態真空蒸發系統進行減壓蒸發,控制蒸發溫度92℃,蒸發至母液比重大于1.3時轉入燒杯,維持育晶溫度35℃攪拌育晶8h,晶粒長大后進行離心分離,得到氯化鹽產品,母液主要返回洗滌脫氯工序回用;

  步驟三、脫氯渣一次低酸浸出脫鋅

  在燒杯中加入3000ml蒸餾水,攪拌條件下加入375.0g(干基)鋼灰脫氯渣,采用硫酸:磷酸:草酸=10:1:1調節礦漿ph=3,電爐加入控制浸出溫度95℃攪拌浸出2h,反應結束后進行固液分離,得到富鋅液和脫鋅渣濾餅;

  步驟四、脫鋅渣焙燒脫碳

  將脫鋅渣粉碎后平鋪到焙燒盤內,料層厚度10mm,將焙燒盤放置到升溫至600℃的焙燒爐內,焙燒過程不斷通入空氣,同時不斷翻動物料,焙燒2h后基本無火星,再焙燒3h,反應結束后將焙砂卻至室溫;

  步驟五、焙砂二次低酸浸出分雜

  準確稱取上述焙砂200g,加入盛有400ml蒸餾水的1l燒杯中,采用硫酸:磷酸=8:1調節礦漿ph=2,萬用電爐控溫95℃,攪拌條件下浸出2h,反應結束后得到除雜液和除雜渣,除雜液返回低酸脫鋅使用;

  步驟六、低酸除雜渣三次高酸強化除雜

  準確稱取除雜渣200g,加入到已加好200ml蒸餾水的1l燒杯中,采用硫酸:磷酸=15:1調節礦漿酸度100g/l(以硫酸計量),控制浸出溫度60℃,攪拌浸出5h,進行固液分離得到高品位的貴金屬精礦。

  實施例4

  本實施例的一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,包括以下步驟:

  步驟一、鋼灰中性還原浸出洗滌脫氯

  準確稱取1000.00g鋼灰,在攪拌條件下緩慢加入到盛有10l蒸餾水的15l燒杯中,采用萬用電爐加入控制浸出溫度20℃,加入鐵粉:鉍粉=1:0.6的混合還原劑3g,攪拌浸出0.5h后浸出固液分離,得到脫氯液和脫氯渣,脫氯渣濾餅采用蒸餾水洗滌三次;

  步驟二、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉

  將脫氯液采用靜態真空蒸發系統進行減壓蒸發,控制蒸發溫度97℃,蒸發至母液比重大于1.3時轉入燒杯,維持育晶溫度65℃攪拌育晶2h,晶粒長大后進行離心分離,得到氯化鈉和氯化鉀產品,母液主要返回洗滌脫氯工序回用;

  步驟三、脫氯渣一次低酸浸出脫鋅

  在燒杯中加入3000ml蒸餾水,攪拌條件下加入600.0g(干基)鋼灰脫氯渣,采用硫酸:草酸=8:1調節礦漿ph=6,電爐加入控制浸出溫度30℃攪拌浸出5h,反應結束后進行固液分離得到富鋅液和脫鋅渣濾餅;

  步驟四、脫鋅渣焙燒脫碳

  將脫鋅渣粉碎后平鋪到焙燒盤內,料層厚度2mm,將焙燒盤放置到升溫至680℃的焙燒爐內,焙燒過程不斷通入空氣,同時不斷翻動物料,焙燒1.3h后基本無火星,再焙燒1h,反應結束后將焙砂卻至室溫;

  步驟五、焙砂二次低酸浸出分雜

  準確稱取上述焙砂200g,加入盛有1600ml蒸餾水的2.5l燒杯中,采用硫酸調節礦漿ph=5,萬用電爐控溫35℃,攪拌條件下浸出55h,反應結束后得到除雜液和除雜渣,除雜液返回低酸脫鋅使用;

  步驟六、低酸除雜渣三次高酸強化除雜

  準確稱取除雜渣200g,加入到已加好1200ml蒸餾水的2l燒杯中,采用硫酸:磷酸=18:1調節礦漿酸度15g/l(以硫酸計量),控制浸出溫度95℃,攪拌浸出2h,進行固液分離得到高品位的貴金屬精礦。

  技術特征:

  技術總結

  本發明公開了一種鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,屬于鋼鐵冶煉技術領域。本發明的鋼灰綜合回收多元素富集金銀貴金屬的方法,包括中性還原浸出洗滌脫氯、脫氯液蒸發結晶分離鉀鈉、脫氯渣一次低酸浸出脫鋅、脫鋅渣焙燒脫碳、焙砂二次低酸浸出分雜和低酸除雜渣三次高酸強化除雜等工序。采用本發明的技術方案不僅可以對鋼灰中的鈉、鉀、鈣、鋅等賤金屬元素進行有效回收,同時還可以實現鋼灰中金銀等貴金屬的高效富集,且回收工藝簡單高效、浸出劑閉路循環、節能環保。

  技術研發人員:龍紅明;張福元;李凱;魏汝飛;劉文斌;趙卓;李貴珍

  受保護的技術使用者:安徽工業大學;河北遠大中正生物科技有限公司

  技術研發日:2019.07.15

  技術公布日:2019.08.30