牛永胜，程亮，李银丽，姚夏妍，纪武仁，陈文波

(西北矿冶研究院冶金新材料研究所，甘肃白银730900)

摘  要  通过湿法炼锌渣与钢厂氧化锌烟灰混合经煤粉高温还原实现铅锌综合回收。研究还原温度、反应时间、煤粉配比以及混合渣中铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰配比对铅锌挥发率的影响。实验结果表明，当还原温度为1200℃，反应时间为1.5h,煤粉配比为1.0以及混合渣中铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰配比为2:1:2时，铅锌的挥发率分别为90%和85%。

关键词  浸锌渣  高杂烟灰  还原  铅  锌

1 引言

湿法炼锌过程产生大量的固体废渣-浸锌渣。

浸锌渣的成分非常复杂，含有锌及其他有价金属(铅、铜、钢、银等有价金属）,是很有价值的资源，但这些有价元素在渣中的品位低，受经济、技术的限制，通过烟化法及Ausmelt法等传统方法很难处理[1-2],目前未能得到有效利用，各企业只能大量堆放于渣场，造成有价金属流失及浪费和环境污染。

为解决上述存在的问题，提高经济效益，本研究提出了浸锌渣-高杂氧化锌一体化工艺，对多种物料藕合处理，实现了浸锌渣中有价金属铅、锌的高效回收。

2  试验研究

试验所用浸锌渣来自白银公司湿法炼锌系统产生，氧化锌烟灰为炼钢工业产生的收集的电炉烟灰，其化学成分分别见表1、表2和表3。试验先将块状的铁巩渣和铅银渣磨细烘干，然后与氧化锌烟灰按一定比例混合（混合渣）,再取一定量的混合渣，与消石灰、煤粉、粘结剂和水混合均匀后造球，球团烘干后称重装入刚玉堆塌中置于马弗炉中加热到一定温度并保温，还原挥发一定时间后取出烧渣样品，使其自然冷却，然后将金属化球团进行磨样，采用化学容量法、ICP法测定还原球团中金属铅、锌含量，计算铅、锌挥发率。其工艺流程图见1。高温还原挥发试验在马弗炉中进行。

3  试验结果与分析

3.1 还原温度的影响

混合渣中氧化锌烟灰、铁巩渣、铅银渣配比为2:1:2,煤粉配比为1.0,确定还原反应时间为2h,考察还原温度对铅、锌挥发率的影响，其结果见图2。结果表明，随着还原温度的升高，混合渣中铅、锌挥发率均呈现上升趋势。1100℃时，锌、铅挥发率分别为63.42%和61.27%;1200℃时，锌、铅挥发率高达85%和90%,还原温度大于1200℃时，铅锌的挥发率趋于稳定。因此，确定合适的还原温度为1200℃。

3.2 还原时间的影响

混合渣中氧化锌烟灰、铁巩渣、铅银渣配比为2:1:2,煤粉配比为1.0,还原温度为1200℃，考察还原时间对铅、锌挥发率的影响，其结果见图3。

结果表明，混合渣中铅、锌挥发率随还原时间的延长而提高。反应时间为0.5~1.5h,铅、锌挥发率随还原时间呈明显增加趋势；1.5 h 后，铅、锌挥发率趋于稳定，分别约为90%和85%。综合考虑，确定最佳反应时间为1.5h。

3.3  煤粉配比的影响

混合渣中氧化锌烟灰、铁巩渣、铅银渣配比为2:1:2,还原温度1200℃，还原时间1.5h。考察粉煤配比对铅、锌挥发率的影响，结果如图4所示。

由图4可以看出，煤粉加入量对混合渣中铅、锌挥发率影响较为显著，铅、锌挥发率随煤粉配比的增加呈递增趋势。煤粉配比为0.2时，铅、锌挥发率分别为47.32%和50.56%,煤粉配比为1.0时，铅、锌挥发率分别提高至90%和85%。煤粉配比高于1.0时，铅、锌挥发率基本不变。因此确定最佳煤粉配比为1.0。

3.4  混合渣中铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰配比的影响

还原温度1200℃，还原时间1.5h,粉煤配比为1.0,研究不同铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰配比情况下铅、锌的挥发率，其结果见表4。

结果表明，铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰之间的配比对铅、锌挥发率影响较小。不同配比条件下，铅、锌挥发率分别约为89.76%和85.0%。

上述实验表明，浸锌渣-高杂氧化锌高温还原回收铅锌适宜条件是还原温度为1200℃，反应时间为1.5h,煤粉配比为1.0以及混合渣中铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰配比为2:1:2。

4  结语

(1)还原温度、反应时间、煤粉配比对铅锌挥发率有明显影响，而混合渣中铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰配比的影响较小。

(2)当还原温度为1200℃，反应时间为1.5h,煤粉配比为1.0以及混合渣中铅银渣/铁巩渣/氧化锌烟灰配比为2:1:2时，铅锌的挥发率分别为90%和85%。

5  参考文献

[1] 吴俊升，陆跃华，周杨雾，等.高神铅阳极泥水蒸焙烧脱碑实验研究[J].贵金属，2003,24(04):26-31.

[2] 仇勇海，卢炳强，陈白珍，等.无污染神碱渣处理技术工业试验[J].中南大学学报：自然科学版，2005,36(02):234-237.