高锌物料真空还原-挥发回收金属锌铅及富集锡铜合金的研究

摘要

高锌复杂物料组成繁杂，含金属锌、铅、锡、铜及氧化锌.针对常规回收工艺存在的能耗高、工艺复杂、污染风险大等问题，基于高锌复杂物料中锡、铜的饱和蒸气压显著低于锌、铅的特征，利用真空冶金的方法，通过真空碳热还原-挥发工艺对高锌复杂物料中锌、铅、锡及铜等有价金属进行同步回收.高锌复杂物料直接真空挥发的实验研究结果表明：在1 100℃、1 Pa、保温2 h条件下，锌和铅挥发率达99%以上，高锌复杂物料中难挥发金属锡、铜留在坩埚底部形成锡铜合金；在直接真空挥发过程中，发现原料中质量分数约20%左右的氧化锌与锌、铅一同挥发并冷凝，导致金属锌回收率低.针对氧化锌与金属锌、铅共挥发问题，进一步开展真空碳热还原-挥发实验，发现在1 100℃、1 Pa、保温2 h、添加10%碳粉的条件下，氧化锌被还原为金属锌，冷凝产物中获得锌铅合金(90%Zn-10%Pb),难挥发金属锡和铜被富集于残留物中形成锡铜合金(62%Sn-36.5%Cu).该工艺实现了锌铅高效回收与锡铜合金富集，为含锌二次资源的短流程清洁高效处理提供了理论和技术参考.

关键词

高锌复杂物料 / 真空碳热还原-挥发 / 锌铅回收 / 锡铜富集 / 资源化