用硫酸從電爐粉塵中浸出鋅、鐵試驗研究

賀凌宇，丁希樓，向媛媛，顧瑞之

(安徽工業(yè)大學(xué) 能源與環(huán)境學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

電弧爐煉鋼過程中會產(chǎn)生大量金屬含量較高的粉塵，即電爐粉塵，其中鋅、鐵元素占15%和20%～30%[1]。從電爐粉塵中回收鋅、鐵有重要意義。

處理電路粉塵可以采用火法或濕法。火法是根據(jù)鋅、鐵升華溫度不同，在高溫下先使鋅氣化與鐵等其他元素分離，再將氣態(tài)鋅于空氣中冷凝加以回收，此法對設(shè)備損耗大且能耗較高[2-3]。而濕法是用酸、堿或銨鹽從物料中浸出有價金屬[4-10]。電爐粉塵中的大多數(shù)鋅、鐵以晶格結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的鐵酸鋅形式存在，難以與弱堿及銨鹽發(fā)生反應(yīng)[11]，因此需用硫酸、鹽酸等強酸浸出。目前，鋅、鐵的酸浸出反應(yīng)動力學(xué)仍不夠明晰，需要進一步研究。

試驗研究了用硫酸從電爐粉塵中浸出鋅、鐵，分析浸出反應(yīng)動力學(xué)，并確定浸出動力學(xué)半經(jīng)驗參數(shù)方程，以期為電爐粉塵的濕法處理提供參考。

1 試驗部分

1.1 試驗原料與試劑

電爐粉塵：取自馬鞍山鋼鐵股份有限公司，X射線熒光光譜儀(XRF)測定的元素組成見表1，掃描電子顯微鏡(SEM)觀測到的表面微觀特征如圖1所示，X射線衍射儀(XRD)測定的各物相組成如圖2所示。電爐粉塵顆粒之間主要呈球團狀聚集，較大顆粒表面聚集部分粒徑較小顆粒。主要物相為鐵酸鋅，晶體發(fā)育較為良好，結(jié)晶程度較高；此外，還含有少量鋅、鐵物相，包括氧化鋅及氧化鐵；其他物相未檢測到，可能是晶體發(fā)育不完全所致。

圖1 電爐粉塵的SEM照片

圖2 電爐粉塵原料的XRD圖譜