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烧结机头电除尘灰(简称烧结灰)作为钢铁固废之一,来源于钢铁生产烧结工艺过程中电除尘器的烟气收集。烧结灰中化学成分复杂,除铁元素之外,有的还含钾、铜、锌、铅等有害元素及银这类贵金属元素。本文依据烧结灰的理化特性分析及先前相关课题的研究,开发了烧结灰氨水浸提银、铜、锌的湿法回收利用新工艺路线。研究了烧结灰理化特性,发现烧结灰中Ag平均含量达384.3g/t且主要以AgClO2和AgCl的形态存在,Zn平均含量为1186.7g/t,大部分以ZnCl2的形态存在,Cu平均含量为0.19%,主要以CuCl和CuO的形态存在;粒度分析得出1#、2#、3#烧结灰的中位直径分别为39.84μm、23.84μm、18.34μm,比表面积分别为19.6m2/g、15m2/g、17.5m2/g;结合先前的相关研究,决定在烧结灰水洗脱钾后采用氨水(湿法)浸提银、铜、锌。通过烧结灰的水洗实验研究,发现水洗1h后烧结灰中Zn的脱除率达64%,而Ag、Cu基本不受影响;在烧结灰氨水浸提银、铜、锌的单因素实验研究中,得出最佳实验条件是:氨水浓度=14%,搅拌时间=20min,搅拌速度=120r/min,温度=30℃,固液比=1:1.5,此条件下2#烧结灰中银、铜、锌的提取率分别为:77.07%、71.25%、42.9%,且提取率与烧结灰中银、铜、锌含量成正比。对于浸取后络合液中银、铜、锌,先用醛类与银氨发生还原反应得银单质,再用锌粉置换还原得铜单质,最后加碳酸盐生成碱式碳酸锌沉淀并煅烧制备氧化锌,依此分步回收。在醛类还原对比实验中得出甲醛为最佳试剂,最佳实验条件为:温度=80℃,时间=10min,甲醛浓度=40%,甲醛用量/银含量=2mL/1g,该条件下,银回收率为96.38%,总回收率为74.28%;在锌粉置换得单质铜实验中,得出铜回收率为70.7%,总回收率为50.4%;在回收制备氧化锌的实验中,得出锌回收率为61.7%,总回收率为26.5%,且ZnO产物纯度达到95.7%,基本符合工业要求。通过整体工艺流程试验,最终得出银、铜、锌的总回收率分别为70.1%、49.4%、45.3%,与预期结果相近,证明了该工艺的可行性。经初步估算,若按此工艺对烧结灰进行银、铜、锌回收生产,年产值可达3363.54万元,表明该工艺具有很高的经济效益。