GB/T 33055-2016 含锌废料处理处置技术规范

　　ICS 13. 030. 10 Z 05

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33055—2016

　　含锌废料处理处置技术规范

　　Technicalspecification oftreatmentanddisposalforzinc-containing

　　wastematerials

　　2016-10-13发布 2017-05-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33055—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全国废弃化学品处置标准化技术委员会(SAC/TC294)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中海油天津化工研究设计院 、佛山市质量计量监督检测中心 、厦门市蓝恒环保有限公司 、重庆蓝洁广顺净水材料有限公司 、深圳慧欣环境技术有限公司 、浙江海翔净水科技有限公司 、深圳市瑞升华科技股份有限公司 、陕西中科纳米材料股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 :安晓英 、赵亮亮 、陈嘉宾 、邹鹏 、陈礼华 、李峰 、张小江 、朱有军 、王芳 。

　　含锌废料处理处置技术规范

　　1 范围

　　本标准规定了含锌废料处理处置的术语和定义 、处理处置方法与环境保护 。

　　本标准适用于化工 、冶金 、电镀 、热镀锌等行业产生的含锌废料的处理处置 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 5085. 7 危险废物鉴别标准 通则

　　GB/T 6890 锌粉

　　GB 18597 危险废物贮存污染控制标准

　　GB 18599 一般工业固体废物贮存 、处置场污染控制标准

　　GB 31574 再生铜 、铝 、铅 、锌工业污染物排放标准

　　HG/T 2323 工业氯化锌

　　HG/T 2326 工业硫酸锌

　　HG/T 3582 工业硝酸锌

　　HJ 2025 危险废物收集 、贮存 、运输技术规范

　　YS/T 73 副产品氧化锌

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　湿法回收工艺 hydrometallurgicalrecoveryprocess

　　利用强酸 、强碱或其他溶剂的特性 ,将含锌废料中的有价金属浸出后再进行分离和回收的处理处置方法 。

　　3.2

　　火法回收工艺 pyrometallurgicalrecoveryprocess

　　在高温条件下处理含锌废料 , 回收其中全部或部分有价元素的处理处置方法 。

　　4 处理处置方法

　　4. 1 湿法回收

　　4. 1. 1 适用范围

　　湿法回收工艺处理处置含锌废料一般用于生产硫酸锌 、硝酸锌 、氯化锌及金属锌粉等 。

　　GB/T 33055—2016

　　4. 1.2 生产硫酸锌、硝酸锌、氯化锌

　　4. 1.2. 1 原理

　　利用湿法回收工艺对含锌废料用酸溶液浸取 ,其化学反应方程式如下 :

　　Zn+ H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑ ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2 O

　　Zn+ 2HNO3 → Zn (NO3 ) 2 + H2 ↑ ZnO + 2HNO3 → Zn (NO3 ) 2 + H2 O

　　Zn+ 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑ ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2 O

　　4. 1.2.2 工艺流程

　　含锌废料根据废料情况进行粉碎 、漂洗后 ,加酸溶液进行浸取 、过滤 ,再经净化 、除杂 、过滤 、浓缩(结晶) 、脱水 、干燥 ,得到工业硫酸锌 、工业硝酸锌 、工业氯化锌产品 。工艺流程图见图 1。

　　图 1 锌盐生产工艺流程图

　　4. 1.2.3 工艺参数

　　主要控制工艺参数如下 :

　　— 浸取温度控制为 25 ℃ ~ 90 ℃ ;

　　— 浸取液酸浓度为 300 g/L~400 g/L;

　　— 浸取固液比约为 1 ∶ 6;

　　— 浸取时间 2 h~ 3 h。

　　4. 1.2.4 生产设备

　　主要设备有 :反应釜 、排风处理系统 、储槽 、固液分离设备 、耐酸碱泵 、干燥设备 、包装设备等 。

　　4. 1.2.5 产品指标

　　产品应符合 HG/T 2326、HG/T 3582、HG/T 2323。

　　4. 1.3 生产金属锌粉

　　4. 1.3. 1 原理

　　利用湿法回收工艺对以氧化锌为主的含锌废料进行碱浸 ,对浸出液进行电解得到金属锌 。其化学反应方程式和电解反应方程式如下 :

　　ZnO + 2NaOH+ H2 O → Na2Zn (OH) 4

　　阳极反应 :2OH

　　阴极反应 :Zn (OH) 42— + 2e → Zn ↓ + 4OH—

　　4. 1.3.2 工艺流程

　　以氧化锌为主的含锌废料与碱液在浸出釜中反应 ;浸出液进行净化 ,净化液进入电解槽进行电解 。废电解液苛化后循环使用 ,锌进行洗涤烘干后得到锌粉产品 。渣进入废渣处理系统 。含锌废料生产金属锌粉工艺流程图见图 2。

　　图 2 金属锌粉生产工艺流程图

　　4. 1.3.3 工艺参数

　　主要控制工艺参数如下 :

　　— 浸出工段 ,初始碱液质量浓度控制为 220 g/L~ 250 g/L;浸出温度控制为 80 ℃ ~ 90 ℃ ;浸出时间 2 h左右 ;

　　— 净化工段 ,净化温度控制为 70 ℃ ~ 90 ℃ ;

　　— 电解工段 , 电解液锌质量浓度为 35 g/L~40 g/L;电解液碱质量浓度为 180g/L~ 210 g/L;温度 50 ℃以下 ; 电流密度 1 000 A/m2 ;槽电压 2. 7 V~ 3. 2 V。

　　4. 1.3.4 生产设备

　　主要设备有 :浸出釜 、压滤设备 、净化釜 、陈化池 、电解槽 、废液槽 、清洗设备 、离心设备 、干燥机等 。

　　4. 1.3.5 产品指标

　　锌粉产品应符合 GB/T 6890(全锌质量分数 98%规格) 。

　　4.2 火法回收

　　4.2. 1 适用范围

　　火法回收一般用于低品位(含锌 20%以下)含锌废料 、废渣中锌的富集 ,产品以次氧化锌为主 。

　　4.2.2 生产次氧化锌

　　4.2.2. 1 原理

　　利用火法回收工艺对低品位含锌废料(炼钢烟尘 、浸出渣等 ,Zn 主要以 ZnO 形态为主)与焦粉按照比例焙烧 ,高温状态使得锌元素还原后蒸发进入气相 ,气相中含有氧化性物质 ,通过降温冷却后在气相又被氧化后进入收尘系统收集 ,成为次氧化锌 ,主要化学反应方程式如下 :

　　ZnO + CO → Zn(g) ↑ + CO2 ↑

　　ZnO ·Fe2 O3 + CO → ZnO + 2FeO + CO2 ↑

　　ZnO + Fe → Zn(g) ↑ + FeO

　　ZnO · SiO2 + CO → Zn(g) ↑ + SiO2 + CO2 ↑

　　2Zn+ O2 → 2ZnO↓

　　4.2.2.2 工艺流程

　　低品位含锌废料根据情况进行粉碎 、脱水等前处理后与焦粉按照一定比例混合 , 混合后在焙烧炉(窑)中进行焙烧 ,气相进入烟道后进行冷却 、利用布袋或其他除尘设备收集次氧化锌粉尘 ,包装后作为成品出售或作为原料进行精细化加工 。 固相炉渣经过磁选后收集部分返回钢铁企业回收其中的铁元素 ,其他交由有资质部门处理 。生产次氧化锌工艺流程图见图 3。

　　图 3 次氧化锌生产工艺流程图

　　4.2.2.3 工艺参数

　　主要控制工艺参数如下 :

　　— 炉窑焙烧温度控制为 800 ℃ ~ 1 300 ℃ 。

　　— 炉窑负压控制为 50Pa~ 80Pa。

　　— 冷凝器出口温度低于 500 ℃ 。

　　4.2.2.4 生产设备

　　主要设备有 :混料设备 、加料机 、高温炉(窑) 、鼓风机 、沉降设备 、冷凝器(冷却器) 、除尘器 、引风机 、磁选机 、包装设备 、成套环保设施等 。

　　4.2.2.5 产品指标

　　次氧化锌产品应符合 YS/T 73。

　　5 环境保护

　　5. 1 含锌废料在处理处置过程中产生的废气应符合 GB 31574废气排放要求 。

　　5.2 含锌废料在处理处置过程中产生的废水应符合 GB 31574废水排放要求 。

　　5.3 含锌废料处理处置过程中产生的废渣 ,应按 GB 5085. 7 的规定进行鉴别 ,并符合下列规定 :

　　a) 经鉴别属于危险废物 ,应按 GB 18597和 HJ 2025的要求进行收集 、贮存 、运输 ,并交由有资质单位进行处理 ;

　　b) 经鉴别属于一般固体废物 ,应符合 GB 18599的要求 。