ICS13.030.10 Z05 中华人民共和国国家标准 GB/T33055—2016 含锌废料处理处置技术规范 Technicalspecificationoftreatmentanddisposalforzinc-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前 言 本标准按照GB/T1.1—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。 ⅠGB/T33055—2016 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。 GB5085.7 危险废物鉴别标准 通则 GB/T6890 锌粉 GB18597 危险废物贮存污染控制标准 GB18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB31574 再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准 HG/T2323 工业氯化锌 HG/T2326 工业硫酸锌 HG/T3582 工业硝酸锌 HJ2025 危险废物收集、贮存、运输技术规范 YS/T73 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。 1GB/T33055—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+H2O Zn+2HNO3→Zn(NO3)2+H2↑ ZnO+2HNO3→Zn(NO3)2+H2O Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑ ZnO+2HCl→ZnCl2+H2O 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300g/L~400g/L; ———浸取固液比约为1∶6; ———浸取时间2h~3h。 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/T2326、HG/T3582、HG/T2323。 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: 2GB/T33055—2016 ZnO+2NaOH+H2O→Na2Zn(OH)4 阳极反应:2OH—-2e→1 2æ èçö ø÷O2↑+H2O 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220g/L~250g/L;浸出温度控制为80℃~90℃;浸出 时间2h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35g/L~40g/L;电解液碱质量浓度为180g/L~210g/L;温 度50℃以下;电流密度1000A/m2;槽电压2.7V~3.2V。 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/T6890(全锌质量分数98%规格)。 3GB/T33055—2016 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·Fe2O3+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℃~1300℃。 ———炉窑负压控制为50Pa~80Pa。 ———冷凝器出口温度低于500℃。 4GB/T33055—2016 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/T73。 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GB31574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GB31574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GB5085.7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GB18597和HJ2025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GB18599的要求。 5GB/T33055—2016