[发明专利]一种铝锌硅渣的综合回收方法

说明书

本发明涉及一种火法‑湿法联合冶金工艺从生产热浸镀Al‑Zn合金中产出的铝锌硅渣中分离铝、锌、硅和铁，将铝锌硅渣破碎研磨过筛，铝锌硅渣粉料送浸出罐进行酸性浸出，浸出液经氧化除铁，除铁液先后通过有机相萃取、反萃，得到除杂和富集后的含锌反萃液，反萃液经常规锌电解得到0#锌产品。铝锌硅渣粒状料经合金熔铸得到铝锌合金中间产品，可作为热浸镀Al‑Zn合金的生产原料。本发明中能耗低，无污染，实现绿色冶炼，达到铝锌等有价金属的再生。

技术领域

本发明涉及到有色金属冶金的技术领域，尤其涉及到一种铝锌硅渣的综合回收方法。

背景技术

钢铁是工业上应用最广泛的金属材料，它具有诸多的优良性能，但也有弱点，它在大气、海水、土壤或其他介质中使用时均会发生不同程度的腐蚀，钢材的十分之一消耗于腐蚀，因此，提高钢铁的耐腐蚀性能具有十分重大的意义。在众多提高钢铁耐腐蚀性能的方法中，热镀锌是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。但是，纯锌热镀对耐腐蚀性能的提高有限。伴随着钢铁工业的发展研究工作者便积极研究钢铁的防腐蚀措施，热浸镀锌和热浸镀铝是钢铁保护最直接的方法之一。镀铝锌合金是在热浸镀锌和热浸镀铝两种钢铁防腐方法的基础上，综合两者的优点发展起来的热浸镀铝锌硅镀层具有一系列和镀锌层所不具备的优点，其用途越来越广，可以说镀锌板可以使用的场合，镀铝锌硅板都可以使用，而大部分使用镀铝板的场合，也可以用镀铝锌硅板来代替。

铝是锌池中最常加入的合金元素，由此形成了热浸镀Al-Zn合金镀层体系。目前，研究比较成熟的Al-Zn合金有两种，其成分分别为：55%Al、43.4Zn、1.6%Si和5%Al、0.1%Re-Zn合金。近年来，以Al-Zn合金镀层体系为基础衍生出多种新型合金镀层，如：热浸镀锌铝硅镀层，热浸镀锌铝硅稀土镀层等。也出现了专门生产热浸镀用锌合金的企业。但是，无论是在对钢铁进行热浸镀锌合金生产，还是生产用于热浸镀用锌合金，它们在生产的过程都会产生大量的以铝、锌、铁、硅为主要成分的渣。该渣与传统热浸镀锌产生的锌含量高的渣不同。一般此渣铝、锌、铁、硅四种成分的总含量>90%，而且其中铝含量一般比较高，多数渣中铝含量>50%。当前，处理传统热浸镀锌渣可采用真空蒸馏法将渣中金属锌回收，此法可以实现该渣的高效、综合利用。但是此法并不适用于处理这种主要成分为铝、锌、铁、硅的渣，真空蒸馏法只能将该渣中的锌进行再生，而采用真空蒸馏法来处理这种渣，无论是从经济角度还是资源综合利用方面考虑都是不合理的。在铝、锌一次资源的日以匮乏及国家大力提倡循环经济的今天，综合回收此渣已刻不容缓。

国外文献报道在1250℃，6.7Pa条件下对Al-Fe-Si渣进行蒸馏，可得到95.5%的粗铝。另有报道称Alcan等从1961年开始用在真空中生产铝的低价化合物，再分解提铝的方法来处理Al-Fe-Si渣，产量达7000t/a，因经济上的原因，该厂在1967年停产。

国内专利91101840公开了一种以热镀锌渣为原料采用真空蒸馏提锌的方法和设备，该发明在一卧式、圆筒形真空炉内实现、炉内分蒸发区和冷凝区固体进料和出渣，液体出金属。间断操作、发热体为三组板状星形联接的石墨电极在蒸发区的上部加热。控制炉温700～1000℃，真空度133.3×10至133.3×10^-1帕。蒸馏产品据原料含杂质而定，只能得1、2号锌，且铝未得到回收。

专利号101629244.B公开了一种用废废Al-Zn-Fe-Si合金再生金属铝锌的方法，该发明是指原料经锌熔、真空蒸馏得到金属铝和锌及可以处理的铁、硅渣，整个工艺过程需要多次火法分离处理，单位成本高，且铝的回收率仅达74%，锌的纯度为99.9%，只能得1、2号锌。

综上所述，现有技术不能适应从铝锌硅渣中综合回收铝锌等有价元素，如何寻找一条技术上可行、经济上合理的适合于处理铝锌硅渣的方法，不仅可解决固体废物的“资源化”再利用，并符合国家绿色生产和循环经济的要求，还可取得较大的经济效益和社会效益，是有待进一步探索的难题。

发明内容