我国再生锌的处理工艺分火法和湿法两种,以火法为主。其中处理锌含量较高的废金属杂料的方法有还原蒸馏法、湿法、熔析熔炼、铝法等。处理含锌量较低的钢厂烟尘等主要用回转窑、平窑等工艺先生产氧化锌,直接可以得到锌锭。
一、对锌含量较高的废杂料处理
蒸馏法和湿法是目前处理含锌量较高的锌渣、锌灰等的回收工艺,直接可以得到锌锭。
(一)横罐蒸馏法处理富锌废料
这种方法生产过程比较简单,不需要很多机电设备,基建投资少,成本较低,目前仍被我国一些小型再生锌冶炼厂用于处理富锌废料,如热镀锌锌灰、锌渣、粗锌锭、边角料等。
当横罐炼锌的原料为锌渣时,锌回收率有80%~85%,如果是锌灰,则只有40%~60%,横罐炼锌得到的锌质量不高,一般只能达到4号或5号锌,甚至等外锌。要想得到高质量的再生锌,还需对其进行精馏精炼。
(二)真空蒸馏法
此法的原理是利用锌渣中锌和其他金属的蒸汽压不同达到锌和杂质分离的目的。该法只能处理热镀锌渣,其优点是在较低的温度下可获得较高的蒸发速度和较高的金属回收率,对物料中的成分有选择性的回收,产品能避免氧化和其他污染,纯度可达到99.8%~99.9%,回收率可达85%以上。渣中未蒸透的锌可通过简单的分选后返回蒸馏,因而其总回收率可达98%以上,且设备简单,操作简便,加工成本低于传统的平罐再生工艺。但是该法的设备投资较大,推广受到限制,在个别大型镀锌钢厂有使用。
(三)湿法工艺
湿法流程可分为溶性阳极电解和浸出——净化——电沉各两种工艺。可溶阳极电解工艺适于处理锌渣,而浸出——净化——电沉积工艺适于处理锌灰。两种工艺都采用硫酸和硫酸锌的水溶液作电解液。
在炼锌工业中,湿法炼锌是目前的主要技术发展方向,湿法工艺的优点是锌回收率高,比传统的火法高20%左右,便于实现机械化、自动化,过程产生的废水、废渣少,对环境污染小。
二、钢铁厂含锌烟尘的处理
在高炉炼铁和废钢再生冶炼过程中,铁精矿和钢铁镀锌层中的锌会以气态挥发,随烟气进入收尘系统被收集下来。这种烟尘,根据原料来源不同,含锌量高低不等,这些含锌烟尘大多采用回转窑、平炉等工艺生产次氧化锌(含锌50%)。然后卖到一些氧化锌厂进一步生产高纯氧化锌。