CaO_SiO_2_FeO体系中选择性分离锌铅的实验研究.pdfVIP

第 10卷第5 期 过 程 工 程 学 报 Vol.10 No.5 2010 年 10 月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2010 CaO-SiO -FeO 体系中选择性分离锌铅的实验研究 2 1,2 3 3 1 1 董进明 ， 付中华 ， 张延玲 , 仇圣桃 , 干 勇 (1. 钢铁研究总院连铸中心，北京 100081 ；2. 北京蒂本斯工程技术有限公司，北京 100070 ；3. 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083) 摘 要：为了探讨 CaO−SiO −FeO 体系中选择性分离回收 Zn, Pb 的可行性，在系统分析该体系中Zn, Pb 挥发行为的 2 基础上，研究了温度、基体成分及 Cl 含量等因素如对 Zn, Pb 挥发率的影响. 结果表明，低温、低碱度、低 FeO 含量、 低 Cl 含量条件下，Zn 与 Pb 的挥发率差异达到最大，原因在于该种条件下Zn 倾向于以 ZnFe2O4 等复杂化合物形式滞 留在渣基体中，而Pb 以氯化物形式挥发；在此基础上，对实验后的渣基体进行升温、并添加一定量的C 粉等还原剂 后，渣中 Zn 会以单质形式挥发分离，从而实现粉尘及飞灰熔融处理过程中 Zn 、Pb 的选择性分离回收. 关键词：CaO−SiO2−FeO 体系；锌；铅；选择性分离 中图分类号：TF803.1 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2010)05−0886−07 保证分阶段得到的回收物质中某一金属的单一品位高， 1 前 言 降低其他杂质成分含量，则可大大提高其作为二次原料 高温热处理工业每年会产生大量的飞灰及粉尘，如 的利用价值，对于问题(2)带来的高成本是一种有效的缓 固体垃圾焚烧后的飞灰，金属冶炼行业在生产过程中产 解. 另外，若重金属能高挥发率去除，最终残余物彻底 生的粉尘等. 这类物质由于含有过高的对人体有害的重 无害化，问题(3)的解决也并不困难. 金属如 Pb 、Cd 等而被列为危险物品并需要特殊处理. 本研究以常见重金属 Zn, Pb 为例，在前期充分研究 对于此类高重金属含量的危险废弃物的处理，根据 二者在复杂体系中挥发行为的基础上，重点探讨了以 目前发展状况来看，熔融处理是一种比较有应用前景的 CaO−SiO2−FeO 为基体的复杂体系中选择性分离回收 方法，如德国、美国、日本等发达国家已开发出几种相 Zn, Pb 资源的可行性，实验研究了各因素如温度、时间、 对成熟的工艺. 根据能源利用方式的不同可分为：等离 Cl 含量、以及基体组成等对 Zn, Pb 挥发率的影响，并 [1−3]. 部分工艺已实现工 最终确定能够实现分阶段选择性分离回收 Zn, Pb 资源 子法、电热法以及燃料燃烧法等 业化，有的还停留在实验室研究阶段. 它们共同的优点 的可行参数. 是能够高效减容，同时借助于一般重金属的高挥发性可 2 Zn和Pb选择性分离回收可行性分析 分离回收某些金属资源，另外由于在较高温度下处理时 间较长，废弃物内所含有的有毒有机物质如二恶英类可 高温热处理工业粉尘及飞灰中，常见的基体