高炉瓦斯灰中铟锌铋的回收实践.pdf

1 4 有色金属 冶炼部分2 0 0 9 年6 期 高炉瓦斯灰中铟锌铋的回收实践 朱耀平 红河州科技情报研究所，云南蒙自6 6 1 1 0 0 摘要分析了某企业从高炉瓦斯灰中综合回收金属铟、锌、铋、铅的生产实践。指出利用挥发一分段浸 出一萃取一电解工艺的联合工艺从黑色冶金废料中提取铟锌铋等有色金属是可行的。 关键词高炉瓦斯灰；挥发；萃取；铟；锌；铋 中图分类号T F 8 4 3 ．1 ；T F 8 1 3文献标识码A文章编号l 0 0 7 7 5 4 5 2 0 0 9 0 6 - - 0 0 1 4 - - 0 3 P r a c t i c eo fR e c o v e r yI n d i u m ，Z i n ca n dB i s m u t h f r o mG a sA s hf r o mB l a s tF u r n a c e Z H UY a o p i n g H o n g h eP r e f e c t u r eI n s t i t u t eo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yI n f o r m a t i o n ．M e n g z iY u n n a n ，6 6 1 1 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep l a n tp r a c t i c eo fr e c o v e r yi n d i u m ，z i n ca n db i s m u t hf r o mt h eg a sa s hf r o mb l a s tf u r n a c ei s a n a l y z e d ．I ti n d i c a t e st h a ti t i sf e a s i b l et or e c o v e r yi n d i u m ，z i n c ‘a n db i s m u t hf r o mt h ef e r r o u sm e t a l l u r g y s c r a pb yt h ea s s o c i a t i n gp r o c e s so fv o l a t i l i z i n g - s u b s e c t i o nl e a c h i n g e x t r a c t i o n - e l e c t r o l y z i n g ． K e y w o r d s G a sa s hf r o mb l a s tf u r n a c e ；V o l a t i l i z a t i o n ；E x t r a c t i o n ；I n d i u m ；Z i n c ；B i s m u t h 铟是一种十分稀散的有色金属，多以杂质成分 分散在其他元素的矿物中[ 1 ] ，特别是与锡铅锌等有 色金属的关系密切，世界上大多数铟产品都是从这 些金属的冶炼副产品、精矿、废渣或废液中综合回收 的。比如铅冶炼中的烟尘、炉渣；湿法炼锌中的浸 渣[ 2 ] ，以及含铟硫化锌精矿[ 3 ] 等。长期以来，人们对 铟的研究多集中在与有色金属关系密切的领域。而 对黑色金属冶炼中固体废弃物中存在的铟则研究极 少。 高炉瓦斯灰是炼铁高炉产出的荒煤气经收尘而 得的固体废弃物。瓦斯灰的化学成分比较复杂。除 铁之外还有许多未燃烧完全的炭，以及铅锌铋铜铟 等少量有色金属，铟品位一般只有万分之一二，含量 十分低微，而铅锌铜铋也难以分离。长期被视为无 利用价值的废弃物，对环境造成污染。综合回收其 中高价值的铟锌铋等金属，实现这种固废物的资源 作者简介朱耀平 1 9 5 9 一 ，男，云南石屏人，高级工程师． 化利用具有重大的现实意义。某有色金属冶炼企业 从当地大量堆存的高炉瓦斯灰中综合提取铟锌铋等 有色金属，取得显著效益。 1 高炉瓦斯灰的性质 云南某钢铁企业每年产出约3 万t 干基 的瓦 斯灰，历年积累已有上百万吨的存量，给周围环境带 来了很大压力。为了实现对这种废弃物的资源化利 用，上述企业对其进行了大量试验研究，查明瓦斯灰 中主要的物质组成是铁的氧化物、炭、铅锌铋铟等有 色金属的氧化物和硫化物。其化学分析结果如下 ％ F e2 8 、C1 8 、Z n1 0 ．5 、P b1 、I n0 ．0 1 2 、S0 ．6 、 S i 0 9 、C a O6 、C Il 、余量为水分及其他。 2生产工艺流程 采用挥发分段浸出萃取置换 万方数据 有色金属 冶炼部分 2 0 0 9 年6 期1 5 电解的原则流程综合回收其中的铟锌铋铅等有色金属，生产工艺流程如图1 所示。 焦粉 瓦斯灰 泥 添加荆 窑渣 j l 虹 I 锌氧粉 l 废气 达标排放 图1 工艺流程图 F i g ．1 T h ep r o c e s ss k e t c hm a p 2 ．1 还原挥发 本工序是采用回转窑来完成的，在这里瓦斯灰 中的铟、锌、铅、铋等有色金属的氧化物先被还原成 金属，进而又被氧化成气态的氧化物，富集于烟尘， 铁硅钙等进入炉渣再回收。具体做法是按瓦斯灰干 重计的3 5 ％比例加入焦粉混匀，同时加入灰石粉作 为添加剂，在①2 ．1r n 3 2I T I 的回转窑中于12 0 0 ℃ 下进行燃烧，处理量控制在1 0 0t ／d 范围内，收尘得 锌氧粉8 ～1 0t ／d 。锌氧粉的成分为Z n ～5 5 ％，P b ～90 , 4 ，B i ～0 ．6 ％，I n ～0 ．0 7 ％，C I6 ％～9o A 。窑 竺几 棚 器 № 苎磊 万方数据 1 6 有色金属 冶炼部分 2 0 0 9 年6 期 渣含Z n 9 9 ．9 9 3 ％～9 9 ．9 9 9 ％ 的高纯铟 4 N ～5 N 铟 。 2 ．7 二次酸浸残渣的处理 在二次高温高酸浸出作业中得到的渣，尚含有 相当的P b 和B i ，采用常温条件下H C I 浸出，让B i 溶浸于溶液，通过铁板置换得海绵铋，熔铸成粗铋， ．再经常规火法精炼得精铋。提取铋后的渣中的铅主 要以P b S O 。形式存在，含P b 3 5 ％，可供作炼铅原 料。 3 技术经济指标 本工艺已正常生产4 年。处理瓦斯灰2 0 万余 吨，并于最近开始选渣产出铁精矿，铟的总实收率达 到5 0o A ～6 0 ％，锌7 0 ％～7 5 ％，其余技术经济指标 令人满意，环境评价指标优良。 4结论 采用还原挥发中性浸出锌高温高酸浸 出铟萃取反萃取置换熔炼电 解精炼得精铟、精铋和电锌的联合工艺，能有效回收 瓦斯灰中铟锌铋等有价金属，铟的总实收率达到 5 0 ％～6 0 ％，锌7 0o A ～7 5 ％。 参考文献 [ 1 ] 王树楷．铟冶金E M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 6 5 9 ． [ 2 ] 俞小花，谢刚．有色冶金过程中铟的回收E J 3 ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 6 1 3 7 ． 1 - 3 1 彭建蓉，王吉刊，杨大锦，等．高铟高铁硫化锌精矿加压 浸出溶液铁的还原研究l - j - 1 ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 7 4 2 ． 万方数据