[发明专利]一种阴极锌片熔铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼领域，特别是一种阴极锌片熔铸方法。

背景技术

在湿法锌冶炼过程中，阴极锌片在低频工业熔锌炉中熔融为液体，在熔融过程中，锌片表面的氧化物从液体内部上浮到液体表面，形成铸型浮渣；为了降低铸型浮渣对金属锌液的机械夹带，通常在锌片的熔融过程中，加入氯化铵作为造渣剂，利用氯化铵分解产出的气体及气体与挥发的金属锌反应产物，对铸型浮渣起到疏松作用，使渣中的金属锌回流到液态金属锌表面，以提高锌片在浇铸过程的直接回收率。采用该方法对阴极锌片进行熔铸，直接回收率为97.5%，锌金属回收率为99.3%，铸型浮渣产率为2.2%，铸型浮渣含氯约2.5%，每产出1吨金属锌锭消耗氯化铵约0.8公斤。

由于在熔融过程中，加入氯化铵作为造渣剂，氯化铵在造渣过程中分解为氯化氢气体和氨气，氯化氢气体与挥发的锌金属进一步反应生成氯化锌粉尘，因此，烟气中存在大量的氨气成份，烟尘中也含有较高的氯化锌粉尘。由于氨气和氯化锌具有很强的吸湿能力，当使布袋板结进行收集粉尘时，布袋会快速腐烂，无法继续使用；如果采用水膜湿法收集粉尘，则产出大量的含氯废水难以治理。因此，无法收集在熔融过程产出的烟气锌金属粉尘，只能任其排放，既造锌金属损失，降低企业的经济效益，同时又污染环境。烟气中的锌金属烟尘无法收集，造成了不可逆的锌金属损失，锌金属损失率占0.3%左右，一个年产10万吨锌锭的企业，铸型过程的全年锌金属损失量为300吨，降低经济效益500万元。

由于在熔融过程中加入氯化铵作为造渣剂，氯元素大部分进入到铸型浮渣中，一个年产10万吨锌锭的企业，在消耗氯化铵80吨的同时，产出铸型浮渣重量约2200吨，铸型浮渣含锌金属总量为1800吨，铸型浮渣平均含氯2.5%。铸型浮渣含氯很高，为通常炼锌原料标准要求的10倍，必须过脱氯处理，才能作为生产原料回收使用。脱氯常用湿式洗涤技术进行，在进行洗涤脱氯时，每吨铸型浮渣消耗生产成本800元，2200吨铸型浮渣脱氯所消耗的生产成本为172万元；在铸型浮渣湿式洗涤脱氯过程中对外排放含氯废水，每洗涤1吨铸型浮渣排放废水量5立方米，一个年产10万吨锌锭的企业，每年将排放铸型浮渣洗涤后的含氯废水10000立方米，不利用环境保护。

采用该熔融浇铸工艺处理阴极锌片，优点是：①阴极锌片熔融浇铸过程直收率高，达到97%以上，通常稳定为97.5%；②铸型浮渣产出量少，铸型浮渣产率约为2.2%。

该熔融浇铸工艺也存在明显的缺点：①金属平衡率低，即锌金属回收率低，只有99.3%；②铸型浮渣的回收需要进行脱氯处理，增加了生产成本；③铸型浮渣洗涤过程中产出含氯废水，污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种阴极锌片熔铸方法，它能够有效降低熔铸过程锌金属的损失，提高了锌金属回收率，避免了氨气和锌金属粉尘对环境的污染；降低了浮渣的回收成本；没有废水排放，有效保护环境。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种阴极锌片熔铸方法，包括如下步骤：

（1）保护熔铸：将含锌99.85～99.995%的阴极锌片，置于充满二氧化碳保护气体的低频工业熔锌炉中熔融为液体，产出锌液、熔铸浮渣和烟尘，锌液经浇铸冷却得到产品锌锭，烟尘经过布袋回收后作原料使用；

（2）浮渣熔析：熔铸浮渣在温度为480～550℃、充满二氧化碳保护气体的合金铁制锅内，进行熔析与离心分离处理，得到二次锌液和二次浮渣，二次锌液返回步骤（1）处理；

（3）湿式球磨与重力分选：二次浮渣进行湿式球磨，再经过重力分选后，得到碎锌金属和氧化锌尾矿；碎锌金属干燥后作为金属锌粉使用，氧化锌尾矿作为锌原料回收。

所述离心分离是指用机械搅拌机、旋臂式离心机、桥式离心机，离心机也称捞渣机或渣液分离机进行分离。

所述重力分选是通过螺旋溜槽、跳汰机或摇床进行分选。

本发明的突出优点在于：