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。本文依据烧结灰的理化特性分析，开发了盐酸-氯化钠法和醋酸-醋酸钠法提取烧结灰中铅的工艺路线。
研究了烧结灰理化特性，发现烧结灰中Pb的平均含量为4.77％，主要以PbO、PbOHCl形式存在；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19.6 m2/g、15 m2/g、17.5 m2/g；结合先前的相关研究，决定先将烧结灰水洗脱钾，在磁选选铁并富集铅，最后再湿法提铅。
通过磁选后，富铅尾泥中的铅含量为9％~12％，采用盐酸-氯化钠浸取烧结灰中铅，在温度为85~90℃、氯化钠浓度为250 g/L、工业盐酸用量为25 mL/100 g（烧结灰）、富铅烧结灰（尾泥）与HCl-NaCl混合溶液的固液比为1.0:3.0、浸取时间为30 min的条件下，浸取过程中铅的浸取率在99.50％以上；冷析母液循环使用2次，铅的总回收率达95.08％；碳酸钠的加入量为其理论量的0.90~1.0倍，铅的沉淀率为99.90％，转化得到的沉淀在温度为650℃条件下煅烧5 h，得到的一氧化铅产品纯度为99.50％，达到HG/T2325-2004标准中工业一级品的指标要求，整个工艺流程铅的回收率为64.77％。
将铅含量为9％~12％富铅尾泥进行氯化脱杂，得到氯化后的富铅尾泥，其中Cu、Zn已基本脱除，Ca、Mg的含量也低于0.2％不影响后续实验，铅含量基本保持不变。通过醋酸-醋酸钠浸取氯化后灰中铅，在温度为室温(25℃)，醋酸钠浓度为2 mol/L，醋酸浓度为0.5 mol/L，富铅烧结灰（尾泥）与HAc-NaAc混合溶液固液比为1:2，浸出时间为30 min，搅拌速率为300 r/min的条件下，氯化后灰中铅的浸出率可以达到99.80％；碳酸钠的加入量为其理论量的0.90倍，铅的沉淀率为99.90％，转化得到的沉淀在温度为650℃条件下煅烧5 h，得到的一氧化铅产品纯度为99.60％，达到HG/T2325-2004标准中工业一级品的指标要求；冷析母液循环使用5次，铅的总回收率达99.8％，整个工艺流程铅的回收率为67.33％。
经初步估算，若按盐酸-氯化钠工艺对烧结灰进行铅回收生产，年产值可达116.83万元，按醋酸-醋酸钠工艺对烧结灰进行铅回收生产，年产值可达202.08万元，表明两种工艺具有很好的回收经济效益。
- 作 者：
- 付志刚
- 学科专业：
- 化学工程与技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 湘潭大学
- 导师姓名：
- 杨运泉
- 学位年度：
- 2015
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
