一種制備金屬鋅粉的方法技術

一種制備金屬鋅粉的方法，包括如下步驟：將含鋅98.0～99.98%的陰極鋅片，置于充滿惰性氣體保護下的無芯工業熔鋅爐內的坩堝內熔化，當鋅片完全熔化為鋅液且鋅液溫度達到450～500℃，分次加入含鋅為78.0～80.3%、粒度為0.01mm～0.08mm的氧化鋅粉作為鋅液分散劑，氧化鋅粉的加入總重量為陰極鋅片總重量的120～180%，然后攪拌10～30分鐘，得到浮渣；浮渣經過重力分選后，得到碎鋅金屬和氧化鋅粉礦；碎鋅金屬經過風干包裝后得到金屬鋅粉，氧化鋅粉礦干燥后投入下一個生產周期作為鋅液分散劑使用。采用本發明專利技術金屬鋅粉生產成本低、設備產能大、鋅粉粒度小、有效鋅含量高、鋅金屬損失小。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及有色金屬冶煉領域，特別是。
技術介紹
在濕法鋅冶煉過程中，硫酸鋅溶液中的銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳等雜質，需要經過脫除后，才能進入電解工序生產陰極鋅片。脫除硫酸鋅溶液中的銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳等雜質，最成熟的工藝是鋅粉置 換法，該方法是利用鋅粉中金屬鋅的金屬活性均高于銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳的金屬活性，在硫酸鋅溶液中加入鋅粉時，鋅粉中的金屬鋅能夠將溶液中的銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳進行置換，使銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳以金屬或金屬化合物形式從溶液中析出，從而達到溶液脫雜的目的。因此，鋅粉是濕法鋅冶煉過程中不可缺少的凈化劑，根據煉鋅原料的不同，鋅粉的消耗量一般為鋅錠產量的2 6%。鋅粉的生產主要工藝有兩大類，第一大類為金屬鋅蒸氣冷凝工藝，第二大類為金屬鋅破碎工藝。第一大類生產鋅粉的原料通常為氧化鋅，其實物有鋅焙砂、高品位氧化鋅煙塵、高品位氧化鋅粉塵、金屬合金料等，在鋅粉生產過程中，要加入焦炭等還原劑對氧化鋅進行還原為金屬鋅，金屬鋅在還原條件下以蒸氣形式揮發，并在冷凝室冷卻為固體；由于該類工藝生產鋅粉的主要設備為電爐，因此，得到的鋅粉通常也稱電爐鋅粉，同時由于該類工藝生產的鋅粉占鋅粉總比例80%以上，通常所說的鋅粉或工業鋅粉都是指該工藝生產的鋅粉。第二大類生產鋅粉的原料通常為金屬鋅，其實物有鋅錠、鋅片、塊鋅、碎鋅等，在鋅粉生產過程中，要將金屬鋅熔化為溶液，然后將溶液鋅金屬快速破碎與冷卻；破碎的方法有機械破碎法或氣體破碎法，機械破碎法是將液態鋅金屬流到高速運動的機械設備內，讓高速運動的機械設備將液態鋅金屬分成細粒液體，同時將細粒液體速度冷卻，得到鋅粉；氣體破碎法是讓高速流動的氣體，如氮氣和氬氣，對液態鋅金屬進行切割為細粒液體并同時快速冷卻，得到鋅粉。由于該類工藝生產的鋅粉原料為金屬鋅，因此，所生產的鋅粉通常稱金屬鋒粉。金屬鋅粉相對于電爐鋅粉有幾個方面的優點:①有效鋅含量高，電爐鋅粉的有效鋅含量一般為85%，而金屬鋅粉的有效鋅含量一般為94% 生產過程直收率高，電爐鋅粉的直收率一般為84%，而金屬鋅粉的直收率為98% ;③過程能源消耗低，每噸金屬鋅粉消耗電能約150度，而每噸電爐鋅粉消耗電能達到4000度；④工藝安全，金屬鋅粉的生產過程具有低溫、無相變特點，因此生產過程安全。其缺點是:原料價格高，金屬鋅粉的原料價格通常與電爐鋅粉價格持平，因此在產品銷售價格上，金屬鋅粉的價格是電爐鋅粉的115%左右。在現有的金屬鋅粉生產工藝中，存在著以下缺點:①鋅粉粒度較大，由于在液態鋅金屬的破碎過程中，高速運動的機械設備或高速流動的氣體，與液態鋅金屬的接觸是間斷的或脈動式的，只有接觸瞬間才能形成破碎，因此，破碎不徹底，產出的鋅粉粒度較大；②一次產出率低，由于鋅粉粒度較大，產品需要進行篩分，篩下物作為最終產品銷售，而篩上物必須重新返回熔化爐處理再進行生產鋅粉設備效率低，由于在液態鋅金屬的破碎過程液態鋅金屬的流速不可能快，否則不僅產出的鋅粉粒度大，還可能出現片鋅或塊鋅現象，造成產品的嚴重不合格。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，能夠克服了現有金屬鋅粉生產過程中破碎不徹底的缺點，在金屬鋅粉的生產過程中，加入氧化鋅粉作為鋅液分散劑，氧化鋅粉在高速運動的攪拌機帶動下，不僅起到分散劑作用，還同時起到切割設施的破碎作用，因此，能夠有效確保得到細粒液體更細小、更均勻，產率也更高；同時，由于在鋅液的分散過程中加入惰性氣體保護，防止金屬鋅液的氧化，提高了鋅金屬直收率，也確保產品的有效鋅含量。在浮渣的分離過程中，充分利用金屬碎鋅與氧化鋅粉的比重差及粒度差，將金屬碎鋅分離，得到金屬鋅粉產品，而氧化鋅粉重新回到下一個生產周期作為鋅液分散劑使用，確保生產的連續性。本專利技術通過以下技術方案實現上述目的:，包括如下步驟:(1)鋅液分散:將含鋅98.0 99.98%的陰極鋅片，置于充滿惰性氣體保護下的無芯工業熔鋅爐內的坩堝內熔化，當鋅片完全熔化為鋅液且鋅液溫度達到450 500°C，分三次加入含鋅為78.0 80.3%、粒度為0.0lmm 0.08mm的氧化鋅粉作為鋅液分散劑，氧化鋅粉的加入總重量為陰極鋅片總重量的120 180%，然后每次攪拌10 30分鐘，使鋅液充分分散到氧化鋅粉中，并得到浮渣；(2)重力分選·:將浮渣冷卻到20 400°C后，進行濕式重力分選，得到碎鋅金屬和氧化鋅粉礦；碎鋅金屬經過風干包裝后得到金屬鋅粉，氧化鋅粉礦干燥后投入下一個生產周期作為鋅液分散劑使用。所述惰性氣體，包括包括二氧化碳、氮氣和氬氣。所述坩鍋包括石墨坩堝和鐵質坩堝。所述重力分選，包括用螺旋溜槽、跳汰機或搖床一種或幾種分選。本專利技術的突出優點在于:金屬鋅粉生產成本低、設備產能大、鋅粉粒度小、有效鋅含量高、鋅金屬損失少。在鋅液粉碎過程中，由于加入高品位氧化鋅粉作為鋅液分散劑，氧化鋅粉在高速運動的攪拌機帶動下，使鋅液快速分散到氧化鋅粉中，形成細小、均勻的鋅液，填充在氧化鋅粉之間的間隙內，而且在氧化鋅粉的運動過程中，不同的粉未還存在著相互運動，產生剪切力，這種剪切力能夠對粉末間隙的鋅液細粒，進行二次破碎，生成更細、更小的細粒，從而有效保證了鋅液的粒度更小，使生產出的金屬鋅粉有更大的比表面積。同時，由于在鋅液的分散過程中選擇較低溫度并加入惰性氣體保護，盡可能降低金屬鋅液的氧化，提高了鋅金屬直收率，也確保產品的有效鋅含量。在浮渣分選過程中，充分利用金屬碎鋅與氧化鋅粉的比重差和粒度差，在浮渣中，金屬碎鋅的比重為7.1噸/立方米，氧化鋅的比重為5.5噸/立方米，金屬碎鋅粒度為0.09 0.15mm,氧化鋅粉的粒度為0.01 0.08mm,在濕式重力分選過程中，水流運動對氧化鋅粉作用很大，對金屬碎鋅作用較小，在遠端形成氧化鋅粉尾礦，在近端形成金屬碎鋅，浮渣中的金屬碎鋅和氧化鋅粉得到了分離。金屬碎站經過簡單的低溫干燥及包裝后得到金屬鋅粉產品，而氧化鋅粉尾礦進行過濾、干燥后，重新回到下一個生產周期作為鋅液分散劑重新使用，確保生產的連續性。在重力分選時，浮渣中的金屬碎鋅和氧化鋅粉都不溶解于水，因此，重力分選過程中的水可能不斷循環使用，整個工藝過程不對外排放廢水。在金屬鋅粉的生產過程中，加入氧化鋅粉作為鋅液分散劑，氧化鋅粉在高速運動的攪拌機帶動下，不僅起到分散劑作用，還同時起到切割設施的破碎作用，因此，能夠有效確保得到細粒液體更細小、更均勻，產率也更高；同時，由于在鋅液的分散過程中加入惰性氣體保護，防止金屬鋅液的氧化，提高了鋅金屬直收率，也確保產品的有效鋅含量。在浮渣的分離過程中，充分利用金屬碎鋅與氧化鋅粉的比重差及粒度差，將金屬碎鋅分離，得到金屬鋅粉產品，而氧化鋅粉重新回到下一個生產周期作為鋅液分散劑使用，確保生產的連續性。附圖說明圖1為本專利技術所述的制備金屬鋅粉的方法的工藝流程圖。具體實施例方式以下通過附圖和實施例對本專利技術的技術方案作進一步說明。實施例1本實施例為本專利技術所述的制備金屬鋅粉的方法的第一實例，包括如下步驟:(I)鋅液分散:將含鋅98.0%的陰極鋅片10噸，置于充滿二氧化碳氣體保護下的無芯工業熔鋅爐內的石墨坩堝內熔化，當鋅片完全熔化為鋅液且鋅液溫度達到450°C，加入含鋅為78.0%、粒度為0.0lmm的氧化鋅粉3噸作為鋅液分散劑，攪拌10分鐘，使鋅液充分分散到氧化鋅粉中，得到本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備金屬鋅粉的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：（1）鋅液分散：將含鋅98.0～99.98%的陰極鋅片，置于充滿惰性氣體保護下的無芯工業熔鋅爐內的坩堝內熔化，當鋅片完全熔化為鋅液且鋅液溫度達到450～500℃，分三次加入含鋅為78.0～80.3%、粒度為0.01mm～0.08mm的氧化鋅粉作為鋅液分散劑，氧化鋅粉的加入總重量為陰極鋅片總重量的120～180%，然后每次攪拌10～30分鐘，使鋅液充分分散到氧化鋅粉中，并得到浮渣；（2）重力分選：將浮渣冷卻到20～400℃后，進行濕式重力分選，得到碎鋅金屬和氧化鋅粉礦；碎鋅金屬經過風干包裝后得到金屬鋅粉，氧化鋅粉礦干燥后投入下一個生產周期作為鋅液分散劑使用。

【技術特征摘要】
1.一種制備金屬鋅粉的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)鋅液分散:將含鋅98.0 99.98%的陰極鋅片，置于充滿惰性氣體保護下的無芯工業熔鋅爐內的坩堝內熔化，當鋅片完全熔化為鋅液且鋅液溫度達到450 500°C，分三次加入含鋅為78.0 80.3%、粒度為0.0lmm 0.08mm的氧化鋅粉作為鋅液分散劑，氧化鋅粉的加入總重量為陰極鋅片總重量的120 180%，然后每次攪拌10 30分鐘，使鋅液充分分散到氧化鋅粉中，并得到浮渣； (2)重力分選...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳鋆，
申請(專利權)人：吳鋆，
類型：發明
國別省市：