通常钢铁企业对生产过程中产生的大部分烟尘经直接或间接处理后返烧结、球团、炼铁或炼钢等生产工序利用。但其中含锌烟尘有800~1000万吨,其大部分仍没得到“高效”的处理利用。对于含锌钢铁烟尘的回收处理工艺主要有:
1、 物理法
物理法锌回收技术是采用机械分离(离心、重选等)或磁性分离(磁选)的方式富集钢铁烟尘中的锌元素。常用的机械分离方法有浮选一重选工艺、水力旋流脱锌工艺等;常用磁性分离方法有弱磁.强磁联合工艺。经过处理后可以得到中高锌含铁料和低锌含铁料两类物质,分别用于提锌和回用烧结。目前国内绝大多数的钢铁企业采用此方法,虽回收效率低,但投资也相对少。
2、湿法
湿法锌回收技术是利用氧化锌不溶于水或乙醇,但溶于酸、氢氧化钠或氯化铵等溶液的性质,采用不同的浸出液,将锌从混合物中分离出来,适用于处理高锌含铁烟尘。
3、火法
火法锌回收技术是利用锌的沸点较低,在高温下还原氧化锌,气化使锌与固相分离。火法工艺分为直接还原法和熔融还原法两大类,适用于处理中、高锌含铁烟尘,其中以威尔兹回转窑法和转底炉法应用最为广泛。威尔兹回转窑技术是目前被国内外业内认为处理含锌烟尘最有效、经济的方法。
4、联合法
联合法是将上述几种方法联合使用,以得到最好的回收铁、碳、锌和其他有价金属效果的综合利用方法。联合法处理含锌烟尘效果最理想,环保和经济效益可达到最大化,但目前掌握整套技术的企业极少。
湿法冶金就是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属及其化合物的过程。湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次世界大战时期迅速发展起来的,在提取铀等一些矿物质的时候不能采用传统的火法冶金,而只能用化学溶剂把他们分离出来,这种提炼金属的方法就是湿法冶金。陈家镛是我国最早从事湿法冶金的人,他用近半个世纪的时间奠定了我国湿法冶金事业的基础。
湿法冶金包括下列步骤:
①将原料中有用成分转入溶液,即浸取;
②浸取溶液与残渣分离,同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子洗涤回收;
③浸取溶液的净化和富集,常采用离子交换和溶剂萃取技术或其他化学沉淀方法;
④从净化液提取金属或化合物。在生产中,常用电解提取法从净化液制取金、银、铜、锌、镍、钴等纯金属。铝、钨、钼、钒等多数以含氧酸的形式存在于水溶液中,一般先以氧化物析出,然后还原得到金属。
湿法冶金过程中多使用CWL型离心萃取机,由于萃取效率极高,每小时可实现上万级萃取,对于分配系数差异较小的两种物质也能,轻松分离。适用范围广,可用于液液萃取的所有应用领域,节省成本,设备占地面积小,节省溶剂,易工艺放大,可轻松实现从试验级到生产级的放大,安全环保,仪器密闭性好,溶剂不易挥发,不产生固体废弃物,工作灵活,运行中途可停止,并不影响分离效果。
利用某种溶剂,借助化学作用,包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应,对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。又称水法冶金,与传统的火法冶金同属于提取冶金或化学冶金。