超重力在線(xiàn)分離回收熱鍍鋅渣中金屬鋅技術(shù)

457 編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng) 來(lái)源：北京科技大學(xué)

2024-08-02 17:27:57

成果簡(jiǎn)介：

針對(duì)熱鍍鋅渣中金屬鋅回收再利用問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了熱鍍鋅渣超重力在線(xiàn)分離金屬鋅工藝，如下圖所示，只需在鍍鋅池邊放置一臺(tái)體積僅為1立方的高溫超重力分離設(shè)備，鋅渣直接耙入超重力分離設(shè)備中，處理后純凈的鋅液可以直接流入鍍鋅池，也可以鑄成鋅錠。

該技術(shù)1)可在熱鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)中直接將熱態(tài)鋅渣中單質(zhì)金屬鋅分離并回流到鋅池，實(shí)現(xiàn)了鋅渣的廠(chǎng)內(nèi)處理;2)利用超重力強(qiáng)化相際分離的優(yōu)勢(shì)，高效、低成本的分離熱鍍鋅渣中金屬鋅，工藝操作簡(jiǎn)單，過(guò)程綠色環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益顯著;3)目前還未有類(lèi)似技術(shù)的專(zhuān)利保護(hù)，可圍繞超重力在線(xiàn)分離回收熱鍍鋅渣中金屬鋅的工藝及裝備申請(qǐng)多項(xiàng)專(zhuān)利保護(hù)。

應(yīng)用案例：

北京科技大學(xué)鋼鐵冶金新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展超重力冶金技術(shù)研發(fā)已有十多年，目前在熱鍍鋅渣分離金屬鋅方面，不僅在理論上取得重突破，而且在工業(yè)裝備上已獲得成功，已在日照鋼廠(chǎng)等大型鋼鐵企業(yè)完成了工業(yè)化實(shí)驗(yàn)，具備了推廣應(yīng)用水平。

成果照片2-3張：

研發(fā)背景

鋼薄板或管材一般采取表面熱鍍鋅提高其耐蝕性。熱鍍鋅過(guò)程中熔融鋅池表面會(huì)產(chǎn)生鋅渣,鋅渣的數(shù)量約占鋅消耗量的8%左右,鋅渣的總含Zn量為92%左右(其中單質(zhì)金屬Zn為80%左右,以Zn-Al-Fe金屬化合物和ZnO結(jié)合的Zn為12%左右)。

目前熱鍍鋅企業(yè)對(duì)鋅渣的主要利用方式是：(一)熱鍍鋅企業(yè)將鋅渣以12000元/噸左右賣(mài)給煉鋅廠(chǎng)，再以24000元/噸左右從煉鋅廠(chǎng)購(gòu)買(mǎi)鋅錠用于熱鍍鋅;(二)熱鍍鋅企業(yè)直接用鋅渣向煉鋅廠(chǎng)換取鋅錠，2噸鋅渣換1噸鋅錠。

如果在熱鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)中直接將熱鋅渣中單質(zhì)金屬鋅分離并回流到鋅池,單質(zhì)金屬鋅分離率按70%計(jì)(即噸渣提取金屬鋅700公斤)，含元素Zn為70%左右的殘?jiān)?000元/噸銷(xiāo)售計(jì)，對(duì)于熱鍍鋅企業(yè),每噸鋅渣可獲得經(jīng)濟(jì)效益7000元以上。

作用原理地面上超重力實(shí)質(zhì)上是在離心場(chǎng)作用下產(chǎn)生的一種離心力。超重力分離的關(guān)鍵技術(shù)是：(1)兩相分離過(guò)程的動(dòng)力因素即浮力因子Δρg(Δρ，密度差;g，重力加速度)決定了相間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，g越大，兩相間因密度差產(chǎn)生的相間流動(dòng)速度越大，因此在超重力作用下，混合熔體中兩相可以快速分離;(2)超重力產(chǎn)生的巨大切應(yīng)力使得表面張力顯得微不足道，因而液相可以通過(guò)過(guò)濾板的微米級(jí)孔道，而固相夾雜物不能通過(guò)，從而可實(shí)現(xiàn)了固液分離;(3)混合熔體中密度大的物相沿重力方向移動(dòng)，而密度小沿重力反方向移動(dòng)，容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)兩相分離的關(guān)鍵;(4)對(duì)于高溫熔體，根據(jù)熔體的性質(zhì)選擇合適的容器材料十分重要。

市場(chǎng)分析

一條650熱鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)，每年鋅渣的產(chǎn)生量為750噸左右，采用熱鍍鋅渣在線(xiàn)分離技術(shù)，一條薄板鍍鋅線(xiàn)每年可節(jié)約成本500萬(wàn)元左右。

不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)鋼鐵企業(yè)有鍍鋅線(xiàn)有172條(主要規(guī)格750、650、500)，按規(guī)格650生產(chǎn)線(xiàn)計(jì)，鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)每年經(jīng)濟(jì)效益潛力在8億元以上。

中國(guó)的金屬鋅(鋅錠)年產(chǎn)量600萬(wàn)噸左右,其中40%左右用于鋼鐵板材、管材和器件的表面熱鍍鋅。據(jù)此估算，每年全國(guó)熱鍍鋅產(chǎn)生鋅渣20萬(wàn)噸以上，采用鋅渣在線(xiàn)分離技術(shù)，全國(guó)每年經(jīng)濟(jì)效益潛力在15億元左右。

聲明：

“超重力在線(xiàn)分離回收熱鍍鋅渣中金屬鋅技術(shù)” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。

我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)