[发明专利]一种基于氯化法的炼锌方法

说明书

本发明公开了一种基于氯化法的炼锌方法，所述方法包括以下步骤，将锌精矿和辅料混合，得到混合物料；将混合物料加入冶炼炉内，并喷吹富氧气体和氯气，在预定的温度下进行熔炼，获取烟气和炼渣；对所述烟气进行冷凝，得到ZnClsubgt;2/subgt;；对冷凝得到的ZnClsubgt;2/subgt;电解，得到金属锌和氯气。本发明工艺采用氯气和氧气作为氧化剂，通过一步熔炼得到ZnClsubgt;2/subgt;和FeClsubgt;2/subgt;，实现锌精矿氧化脱硫熔炼的同时回收原料中的锌元素，降低投资。本发明流程可以回收原料中的Fe元素，金属回收率高。与其他冶炼工艺，本发明所需的辅料加入量少。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种基于氯化法的炼锌方法。

背景技术

近年来，锌冶炼以湿法流程为主，锌精矿经流化焙烧得到焙烧矿，焙烧矿经过细磨后送酸，锌的湿法工艺流程工序较多、过程复杂、投资巨大、能耗偏高。中国专利CN111411230A、CN111411234A、CN112143891A和CN112981136A利用锌精矿自热氧化熔炼的同时产出高锌渣，高锌渣进一步通过电热还原区或电热还原炉被还原剂还原为锌蒸气，通过锌蒸气捕集装置进一步回收金属锌。中国专利CN113774230A和CN113073205A利用锌精矿自热氧化熔炼的同时产出高锌渣，高锌渣进一步通过烟化炉烟化挥发得到氧化锌烟尘。现有技术中湿法炼锌工艺流程长，且会产出大量的锌浸出渣，其产出率超过50％。湿法浸出渣成分复杂，含有锌、铅、铜、铟、银等多种有价金属。由于这些有价金属元素含量较低，受目前的经济、技术限制，很难对其进行充分的回收利用，从而导致锌浸出渣大量堆存。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于氯化法的炼锌方法，实现锌精矿自热熔炼的同时回收物料中的锌，与现有湿法工艺相比，本工艺不产出危废渣，辅料加入量少，经济成本低，烟气中SO₂浓度高，烟气可实现直接制酸。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于氯化法的炼锌方法，所述方法包括以下步骤，将锌精矿和辅料混合，得到混合物料；将混合物料加入冶炼炉内，并喷吹富氧气体和氯气，在预定的温度下进行熔炼，获取烟气和炼渣；对所述烟气进行冷凝，得到ZnC l₂；对冷凝得到的ZnCl₂电解，得到金属锌和氯气。

进一步地，所述锌精矿中的物相包括ZnS、FeS、FeS₂、CaO和SiO₂；

所述辅料包括但不限于CaO或CaCl₂或CaCO₃中的一种或多种；

所述辅料配入量小于10％。

进一步地，所述冶炼炉包括但不限于闪速炉、侧吹炉、底吹炉、顶吹炉、漩涡炉或烟化炉中的一种。

进一步地，所述富氧气体包括富氧气体或富氧惰性气体中的一种；

所述富氧气体中氧气体积分数大于30％。

进一步地，所述炼渣中锌含量低于1％。

进一步地，所述炼渣中钙硅比的范围为0.8～1.2。

进一步地，所述烟气中的组分包括但不限于ZnCl₂、FeCl₂和SO₂。

进一步地，所述烟气中的SO₂用于制酸。

进一步地，所述预定的温度为1400～1600℃。

进一步地，电解ZnCl₂得到的氯气能够回收通入到冶炼炉内。

本发明的技术效果和优点：