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第 11 卷第 1 期过程工程学报
2011 年 2 月 The Chinese Journal of Process Engineering Feb. 2011
焙烧−浸出黄钾铁矾渣中多种有价金属
薛佩毅 1,2, 巨少华 2, 张亦飞 2, 王新文 1
[1. 中国矿业大学(北京)化工与环境工程系,北京 100083;2. 中国科学院过程工程研究所,北京 100190]
摘要:实验研究了中低温焙烧−NH4Cl 浸出−碱浸同时回收湿法炼锌黄钾铁矾渣中有价金属及 Fe 的新工艺. 黄钾铁
矾渣在 650℃下焙烧 1 h 后,渣中 Zn, Pb 的主要物相 KFe3(SO4)2(OH)6 分解为 Fe2O3, ZnSO4 和 PbSO4. 在 105℃、液固
比 10:2(ω)条件下用 6 mol/L NH4Cl 浸出 2 h,Zn, Pb 和 Cd 的浸出率均在 95%以上,同时 Fe 含量由焙烧后的 %提
高到 40%. 所得浸出渣再于 160℃下用 %(ω)的 NaOH 溶液浸出 1 h,Fe 含量可提高到 54%左右,且 As 含量可降
低到 %. 最终的浸出渣可作为铁精矿使用.
关键词:黄钾铁矾渣;焙烧;浸出;有价金属;回收;铁精矿
中图分类号:TD982; 文献标识码:A 文章编号:1009−606X(2011)01−0056−05
1 前言含 Pb 的弃渣产生. 还有一些研究者[13−15]试图利用酸浸
直接处理铁矾渣,再从溶液中分离 Fe 和 Zn,并将 Fe
我国锌冶炼工艺技术以湿法冶炼为主按浸出液
. 做成高附加值产品如铁黄或铁氧体等,但这些工艺的除
除铁工艺的不同,可分为针铁矿法、赤铁矿法和黄钾铁[16−18]
杂过程都过于复杂. 据文献报道,NH4Cl 体系有特
矾法等[1−4] 其中,黄钾铁矾法由于易沉淀析出、溶解度
. 殊的优越性:许多有价金属如锌、铅、铜、镍、钴、银
低、过滤性好、试剂消耗少和生产成本低而应用最广但
. 等都能与氯或氨配位进入溶液;而铁、硅、钙等都由于
其主要缺点是渣量大、有价金属损失较多、稳定性差和
溶液呈中性或碱性而不被浸出;还可很方便地进行萃取
堆存性不好[5−7]. 一家年产 10 万 t 电锌的湿法炼锌厂,
净化. 由此本研究提出了低温焙烧−浸出−碱浸处理黄
每年产出的铁矾渣约为万由于缺乏合适的提取
3∼5 t. 钾铁矾渣的流程,即首先焙烧改变铁矾渣物相,然后进
技术,一般就近建设渣场进行堆存[4]. 不但占用宝贵的
行 NH4Cl 溶液浸出. 为使浸出渣中 Fe 含量达到使用要
土地资源,造成其中有价金属 Zn, Cu, Ag 等资源的浪费,
求,进行了 NaOH 溶液浸出,脱除其中的 As 和 Si,Fe
且渣中的 Pb, Cd 和 As 等重金属在自然堆存条件下会不
以 Fe2O3 的形式存在于最后的渣中.
断溶出污染地下水和土壤[8,9].
目前,铁矾渣的处理方法主要集中于无害化固定处 2 实验
理和回收有价金属两方面. 铁矾渣无害化固定技术可分 原料与主要试剂
为高温烧结