Переработка цинковых дроссов

В получаемых при переплавке катодного металла цинковых дроссах содержится 80-90% Zn. Из них 35-40% находится в виде металлических корольков и 45- 50% в окисленной форме. Содержание хлора колеблется в пределах 1-2,5%. Обычным способом переработки цинковых дроссов является подача их на обжиг после предварительного выделения из них металлической фрак­ции. Однако при этом часть хлора вновь возвращается в процесс, вследствие чего его концентрация в растворах повышается.

В отечественной практике на некоторых заводах цин­ковые дроссы используют для производства чистой окиси цинка и цинковых белил. Высокое содержание хлора препятствует получению из дроссов высококачественной товарной продукции. Поэтому дроссы предварительно обесхлоривают или процесс плавки катодного цинка ве­дут с минимальным расходом хлористого аммония или вообще без него.

Для удаления хлора из дросса последний прокалива­ют в трубчатой вращающейся печи диаметром 2,2 и дли­ной 12 м, футерованной огнеупорным кирпичом. Прока­ливание ведется при 700° С. При этом хлор возгоняется, а металлический цинк окисляется до окиси. Газы после охлаждения в кулерах выбрасываются в атмосферу. Про­каленный дросс с содержанием хлора не больше 0,2% направляют на дальнейшую переработку.

Чистую окись цинка получают в электротермической и вращающейся печах. В обоих случаях дросс с низким содержанием хлора смешивают с восстановителем (из­мельченным коксиком) и загружают в печи, в которых поддерживают необходимую для процесса температуру.

При этом металлическая фракция цинка возгоняется и окисляется, а окись цинка в результате взаимодействия с углеродом и окисью углерода по реакциям

ZnO + C→Zn_пар + CO;                (102)

ZnO + СО→Zn_пaр + CO₂              (103)

восстанавливается вначале до металла, который возгоня­ется в виде паров и затем окисляется в окись цинка под действием кислорода, находящегося в топочных газах:

2Zn_nap + O₃→2ZnO.                  (104)

Выделяемое при окислении паров цинка тепло погло­щается в эндотермических реакциях восстановления оки­си цинка и расходуется на испарение металлического цинка.

Процесс возгонки и окисления цинка протекает при 1100-1200° С. При этом в верхней головке печи поддер­живается температура в пределах 850-950^е С, а в нижней части печи 820-860° С. Отходящие из печи газы, со­держащие окись цинка, охлаждаются в кулерах или в других охлаждающих устройствах и поступают в рукав­ные фильтры, где в них улавливается чистая окись цинка.

При переработке дроссов во вращающихся печах, кроме окиси, получают клинкер с 1-1,5% Zn. Этот про­дукт направляют на вельцевание. В электротермических печах при переработке дросса образуется шлак. По мере накопления в шлаке цинка его также передают на вель­цевание. В результате переработки дроссов получают чистую окись цинка, соответствующую требованиям мар­ки БЦ ГОСТ 202-76, в которой, в частности, содержит­ся не менее 91% окиси цинка и примесей, %, не более: хлора 0,35, свинца 6, металлического цинка 1, нераство­римого остатка водорастворимых солей 2.

Указанная окись цинка идет на изготовление цинко­вых белил или реализуется как товарный продукт. Ее можно применять также в качестве нейтрализатора при доводке цинковых растворов до определенного значения рН.