锌冶炼废渣的综合利用及工艺设计

摘要

近年来，我国的锌冶炼行业增长迅速，总产量连续多年位居世界第一，然而在锌产能飞速发展的同时，锌冶炼废渣的处理问题也逐步凸现，由于受传统工艺和经营方式所限，大量的废渣弃于地表，占用土地，污染环境，造成资源浪费，而在这些废渣中又含有大量的有价金属元素，可成为重要的二次资源，因此综合利用这些废渣中的有价金属，是有色金属工业环保工作中的一项非常重要的任务。
　　本文以浸锌渣为原料，探究了综合利用其中的金、银、铟、硫和铁的方法，通过单因素实验确定了最佳条件:1）煅烧实验:煅烧温度:700℃，煅烧时间:2.0h，CaCl2的加入量:6％;2）碱浸除硅实验:液固比:4∶1，碱浸温度:120℃，氢氧化钠的浓度:12 mol/L，碱浸时间:2.0 h;3）浸出提银实验:液固比3∶1，浸金剂用量:0.5％，亚硫酸钠0.09 mol/L，氨水浓度0.8 mol/L，硫酸铜浓度:0.038 mol/L，pH≧11，浸出时间:6h。在上述条件下，金、银、铟的回收率分别高达96.90％、89.38％和95.65％，硫的利用率也达到71.12％，经碳酸钠溶液吸收做成亚硫酸钠，最终产品氧化铁红中氧化铁含量达到了82.50％，达到了国标B类型的要求。总体来说，整个实验实现了浸锌渣的综合利用。
　　本文进行了年处理9000吨浸锌渣综合利用项目的工艺设计。首先在工艺流程确定的基础上对各工段的单元操作进行了物料衡算，绘制了物料流程图(PFD)，同时对典型的换热设备进行了热量衡算;其次根据物料和热量衡算进行了设备选型，确定了主要设备的规格型号并汇总得到设备一览表;同时对典型设备进行控制方案的设计，绘制了管道及仪表流程图(P&ID);最后完成了车间设备的布置设计。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2．1 浸锌渣的来源

1．2．2 浸锌渣的危害

1．3 浸锌渣的处理工艺

1．3．1 湿法工艺

1．3．2 火法工艺

1．4．1 金银的浸出行为

1．4．2 常用方法

1．5 课题研究的主要内容

1．6 课题研究的意义

第2章 实验原料及元素检测方法

2．1 实验原料

2．1．1 实验样品

2．1．2 主要试剂

2．2 仪器设备

2．3．1 S含量的测定

2．3．2 In含量的测定

2．3．3 溶液中Ag含量的测定

2．3．4 溶液中Au含量的测定

第3章 实验

3．1 浸渣焙烧实验

3．1．1 实验原理

3．1．2 焙烧实验结果及分析

3．2 碱浸除硅实验

3．2．1 实验原料及原理

3．2．2 碱浸条件的选择依据及结果分析

3．3 浸出提银实验

3．3．1 实验原料及原理

3．3．2 浸出剂选择依据

3．3．3 浸出过程中具体操作

3．3．4 实验结果及分析

3．4 验证性实验

3．5 本章小结

第4章 年处理9000吨浸锌渣项目工艺设计

4．1 工艺流程设计

4．2 物料衡算

4．2．1 焙烧试验

4．2．2 碱浸除硅工序

4．2．3 浸出提银工序

4．2．4 干燥工序

4．3 热量衡算

4．3．1 回转炉热量衡算

4．3．2 回转炉炉气余热的回收

4．4 主要设备的设计与选型

4．4．1 回转炉

4．4．2 废热锅炉

4．4．3 液碱贮罐

4．4．4 浸金液贮罐

4．4．5 碱浸釜

4．4．6 浸出釜

4．4．7 压滤机

4．4．8 泵

4．4．9 干燥设备的选择

4．5 P＆ID设计

4．5．1 典型设备的控制方案

4．6 车间设备布置

4．6．1 储罐的布置

4．6．2 反应釜的布置

4．6．3 过滤设备的布置

4．7 本章小结

结论

附图

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢