邬桂婷， 刘 维， 韩俊伟， 张添富

(中南大学 资源加工与生物工程学院,湖南 长沙410083)

我国是世界第一产锌大国,其中约70%的锌是通过湿法炼锌方式获得的［1］。 在传统湿法炼锌过程中,铁酸锌是不可避免的生成产物；此外,钢厂烟尘中锌含量高,主要以氧化锌和铁酸锌形式存在,其中铁酸锌的锌含量占总锌量的30%以上［2-4］。 由于铁酸锌结构稳定,难于浸出或还原,导致这些物料被直接堆存,大量浪费资源且严重污染环境。 因此,含铁酸锌物料的资源化利用关键在铁酸锌的分解［5-6］。

20 世纪60 年代前,主要采用火法工艺处理铁酸锌［7-8］,这些工艺大都存在能耗高、流程长、贵金属回收率低等缺点。 20 世纪60 年代后,铁酸锌处理技术逐步转向热酸浸出的湿法工艺［9-12］,湿法工艺虽然提高了锌浸出率,但产生大量沉铁渣。 近年来,研究人员进行了大量火法-湿法联合工艺研究,发现磁化焙烧［13-16］是锌铁分离的有效途径,但该方法正处于研究阶段,且磁化焙烧技术存在一个很难解决的问题:在工业应用上铁酸锌的完全分解和磁铁矿的过还原控制两者不能同时实现。

针对上述一段焙烧中铁酸锌分解不彻底的难题,本文提出一种强化铁酸锌选择性分解新方法,先通过还原焙烧将铁酸锌分解为氧化锌和铁氧化物,然后冷却至低温,利用氧化亚铁在低温下化学活性强、不稳定的特性,在CO2气氛下将过还原的氧化亚铁转化为磁性四氧化三铁。

1 试 验

1.1 试验原料

试验用原料为实验室合……