锌窑渣综合回收研究现状

曹凯琪 陈子波 张蓬朝

华北理工大学冶金与能源学院

前言：锌窑渣是含锌的浸出渣在经过威尔兹回转窑法后，高温下还原来回收Zn、Pb等金属后，窑内产生的残余物［1］。由于炼锌时加入的焦炭在回转窑中未充分燃烧，有些焦炭仍残留在锌窑渣中［2］，同时，大部分尾渣并未能得到有效的回收利用，既造成了大量的固体废弃物，又对环境产生污染［3］。窑渣是具有极高价值的二次资源，但是其成分以及物相十分复杂，且有价金属大多以固溶体或者网状结构的细粒嵌布形式分布［4］，对窑渣进行综合回收利用，既能回收有价金属元素，又能保护环境不受污染。

一、回收工艺

（一）选矿工艺

利用窑渣中各个有价金属元素所在矿物的性质之间的差异，可以采用磁选、浮选和重选等方法回收窑渣［5-6］。马娇［7］发明的CG2型干法永磁辊式磁选机，采用干法，磁选对窑渣中的Fe和C进行回收利用，得到了品位达和回收率较高的铁粉以及焦炭。干法磁选工艺流程简洁，操作方便且生产周期短。但是，干选法不能有效分离磁性、非磁性物料，影响选别效果。易武平［8］采用选C一次粗选；Ag、Cu一次粗选、三次精选、二次扫选的浮选流程。他在闭路试验中，取得显著效果，选矿标准良好。董方［9］进行浮选--磁选工艺后，得到了12.86%的铜精矿，铜的品位8.13%、回收率78.61%，银品位1890g/t、回收率82.67%；铁精矿产率为27.07%，铁品位66.02%、回收率76.33%。但未能回收窑渣中的Zn、Pb等金属，且可能会带来二次污染。蒋丰祥采用的浮选流程为“一粗一精一扫”，选出铜、银，然后采用磁选法回收浮选尾矿中的铁矿物，得到的铁精矿中，铁的品位以及回收率分别为82.61%和63.91%。但铁精矿中含有较多的S、As，且不易脱除，造成环境污染。李永华利用综合回收工艺得到的还原铁粉中的金属铁品位为89.23%，碳粉中碳含量为82.34%，对窑渣中Fe和C进行高效回收，对锌窑渣的综合回收利用具有一定的指导意义。

（二）湿法工艺

湿法工艺中，酸浸是常见用H2SO4、HCl、HNO3等无机酸，使用这些酸的水溶液作为浸出剂的矿物浸出工艺。截至目前，酸浸工艺处理窑渣研究中所使用的浸出剂主要是硫酸和盐酸。张帆研究发现，采用硫化锌精矿作为还原剂不仅能高效浸出渣中的有价金属，而且能够还原溶液中Fe2+/Fe3+。同时几乎完全浸出铁。王红军则是提出并研究盐酸浸出-铁粉置换-硫化沉淀-喷雾热解新工艺，实验中，Fe的浸出率达到了99.25%。

（三）联合工艺

把传统选矿方法与冶金方法结合起来，采用选冶联合的方式从窑渣中回收有价元素是目前联合工艺的主要思路。陈龙采用的联合工艺流程为“脱碳浮选―铜浮选―铜精矿浸出”，得到铜精矿Cu、Ag品位分别为11.83%、2616g/t，综合回收率分别达到了72.03%和75.06%，该联合工艺极大地提高了铜精矿的品位。陈国兰则采用“水蒸气―空气两段焙烧脱砷硫、硫酸预浸―酸性硫脲浸银”的联合工艺，不仅得到较高品位的有价元素，同时提高对硫和砷的总脱除率，减轻了环境污染。另外，王立丽在分析某锌窑渣性质后，采用浮选脱碳进而脱碳尾矿氰化选银的工艺流程，在窑渣银含量为524g/t、C含量为9.26%的条件下，脱除掉95.07%碳、银氰化浸出率为86.39%的选矿指标，对银等金属进行回收，为锌窑渣的综合回收利用提供了参考思路。

二、结语

随着人们对资源再利用以及环保的不断重视，锌窑渣作为一种具有很大价值的二次资源，对其进行综合回收利用能够提高资源再利用，已成为研究者的重点之一。目前的研究虽取得了一定效果，但是由于窑渣的复杂性，还存在工艺流程单一，回收效果低，二次污染等问题。系统地了解清楚锌窑渣的矿物学特性，对其所含的有价金属元素针对性地采用有效的回收方式，是对锌窑渣综合回收利用的先决条件，同时也会再进一步回收分离有价金属，减小对环境的二次污染，实现有价金属的回收利用，取得更高的经济效益。