GB/T 40298-2021 钢材热浸镀锌锌渣回收处置利用技术规范

　　ICS 77 . 140 . 99 CCS H 34

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40298—2021

　　钢材热浸镀锌锌渣回收处置利用技术规范

　　Technicalspecificationfordisposalandrecyclingofslag

　　from hotdipgalvanizingofsteel

　　2021-08-20 发布 2022-03-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40298—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国钢铁工业协会提出。

　　本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183)归口 。

　　本文件起草单位：浙江华达新型材料股份有限公司、张家港市绿岩环境科学有限公司、浙江金洲管道科技股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、华电电力科学研究院有限公司、中冶赛迪工程技术股份有限公司、潍坊龙达锌业有限公司、重庆科技学院、杭州希睿迪科技有限公司、杭州睿昆信息技术有限公司。

　　本文件主要起草人：杜江、许秀飞、田力男、仇金辉、刘春富、孙进峰、王晓杰、王姜维、戴庆伟、苗俊跃、张维喜、姜震宇、汤萍、张若鹏、王鹃、丁丽芳、李传刚。

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　　钢材热浸镀锌锌渣回收处置利用技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了钢材热浸镀锌锌渣回收处置利用的锌渣的成分、锌渣的回收处置、再生利用方法的选择、再生利用流程、资源节约和环境保护。

　　本文件适用于钢材热浸镀锌所产生锌渣的回收处置及利用，钢材热浸镀锌铝和铝锌等所产生的锌渣可以参照执行。

　　本文件不适用于溶剂法热浸镀锌过程中产生的废熔剂、助熔剂和集(除)尘装置、烟道收集的粉尘，采用化学法电镀锌所产生的锌渣泥，以及其他被列为危废类的含锌废渣。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 470 锌锭

　　GB/T 1175 铸造锌合金

　　GB/T 3185 氧化锌(间接法)

　　GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准

　　GB 31574 再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　钢材热浸镀锌锌渣 slagfrom hotdipgalvanizingofsteel

　　钢带、钢丝、钢管连续热浸镀锌，或零件、结构件等批量热浸镀锌时，从锌锅的表面或底部捞出的，可以铸成锭的熔渣。

　　注：“钢材热浸镀锌锌渣”简称“锌渣”。

　　4 锌渣的成分

　　4 . 1 锌渣的主要成分为锌和少量铝、铁，及热浸镀锌时加入的锑、稀土等合金元素，参考范围如表 1所示。

　　表 1 锌渣的主要成分

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　　4 . 2 当锌渣中含有其他合金元素时，应分开处理。

　　4 . 3 锌渣的成分检测方法根据回收利用工艺要求选择。

　　5 锌渣的回收处置

　　从锌锅的表面捞出的顶渣或从锌锅底部捞出的底渣分别倒入渣模内铸成渣锭，渣锭的形状应便于贮运。 不应混入溶剂法热浸镀锌过程中产生的废熔剂、助熔剂和集(除)尘装置收集的粉尘，也不应混入锌灰、垃圾等杂质。

　　渣锭应于室内存放，应注意防雨、防潮，防止化学物质腐蚀，存储地面应硬化。

　　6 再生利用方法的选择

　　6 . 1 生产铸造用锌合金锭

　　当按照 GB/T 1175 的要求，采用锌渣生产锌合金铸件原料锭时，宜采用熔析和精炼处理，除去锌渣中的大部分氧化杂质和铁铝、铁锌类化合物，获得低杂质含量的锌合金熔体，杂质含量符合 GB/T 1175的要求。

　　6 . 2 生产锌锭

　　当按照 GB/T 470 的要求，采用锌渣生产高纯度的锌锭时，宜采用熔析和精炼处理后的锌合金熔体进一步进行蒸馏处理，将锌蒸气收集冷凝，获得高纯度的锌锭，纯度符合 GB/T 470 的要求。

　　6 . 3 生产氧化锌粉

　　当按照 GB/T 3185 的要求，采用锌渣生产氧化锌粉时，宜采用熔析和精炼处理后的锌合金熔体进一步进行有氧状态蒸发处理，获得氧化锌粉，纯度符合 GB/T 3185 的要求。

　　7 再生利用流程

　　7 . 1 熔析和精炼处理

　　锌渣熔析和精炼处理方法如下。

　　a) 采用熔析精炼炉将锌渣熔化、升温到 580 ℃ ~600 ℃,并通入精炼气体进行精炼处理。 锌渣内的氧化物和铁铝类杂质上浮成为浮渣，从熔体内捞出，进一步处理;锌渣内的铁锌类化合物下沉成为底渣，留在炉子底部，从熔体内分离，进一步处理;中部获得低杂质含量的锌合金熔体。

　　b ) 低杂质含量的锌合金熔体可以进一步进行提纯处理，也可浇注成锭作为锌合金铸件原料。

　　c) 将精炼浮渣采用球磨、筛分和风选等方法，使含锌的金属类物质分离出来，返回锌渣库，二次循环回用，杂质作为固体废弃物处理。

　　d) 精炼底渣收集起来，按照 7 . 4 处理。

　　熔析和精炼处理的工艺流程如图 1 所示。

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　　图 1 熔析和精炼处理工艺流程

　　7 . 2 蒸馏法制备锌锭

　　将熔析和精炼处理后低杂质的锌合金熔体加入蒸馏炉，在密封状态下继续升温至 900 ℃ ~ 910 ℃进行蒸馏处理，或利用真空泵进行减压蒸馏处理，使锌合金熔体中的锌以蒸气的形式分离开来，将锌蒸气引入冷凝器进行冷却，锌蒸气冷凝成高纯度锌液，然后浇注成锭。

　　蒸馏残余物主要为锌铝铁合金，按照 7 . 4 处理。

　　蒸馏法制备高纯度锌锭工艺流程如图 2 所示。

　　图 2 蒸馏法制备高纯度锌锭工艺流程

　　7 . 3 蒸发法制备氧化锌粉

　　将熔析和精炼处理后低杂质的锌合金熔体加入蒸发炉内，在有氧状态继续升温至 950 ℃ ~980 ℃ ,

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　　使其中的锌以蒸气的形式从熔体中分离开来，锌蒸气与氧气发生氧化反应，生成氧化锌粉，收集包装。

　　蒸发残余物主要为铝锌铁合金，按照 7 . 4 处理。

　　蒸发法制备氧化锌粉工艺流程如图 3 所示。

　　图 3 蒸发法制备氧化锌粉工艺流程

　　7 . 4 精炼底渣和蒸馏、蒸发残余物的处理

　　精炼底渣和蒸馏、蒸发残余物主要成分为锌、铝、铁等，应采用真空电炉进行高温蒸馏处理。 在真空状态加热到 1 000 ℃ ~1 050 ℃,使得锌蒸发成蒸气，在真空状态冷却成锌液，按照 7 . 2 或 7 . 3 处理。

　　高温蒸馏残余物为铝铁合金，经检测杂质含量 Zn≤3 . 5%、Pb≤0 . 5%以后，冷却铸锭可以作为炼钢脱氧剂原料等。

　　8 资源节约

　　8 . 1 锌总回收率

　　锌总回收率应达到 88%以上。

　　8 . 2 水循环利用率

　　采用合理的水处理系统，水循环利用率应达到 95%以上。

　　8 . 3 能源消耗

　　在充分考虑节能的前提下选择能源种类，应选择高效隔热材料、节能风机、节能水泵，配套余热回收利用、烟气综合处理等设施。

　　熔析和精炼处理制备低纯度锌合金锭综合能耗应低于 30 kgce/t,真空蒸馏法制备高纯度锌锭综合能耗应低于 1 000 kgce/t,常压蒸馏法制备氧化锌综合能耗应低于 800 kgce/t。

　　9 环境保护

　　9 . 1 废气

　　锌渣回收处置及利用过程中的废气污染物应达标排放。 其中，熔化熔析炉逸出的烟尘，应加吸风

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　　罩，配备除尘器处理后达标排放;氧化锌包装产生的粉尘，应在下料口设置集气罩，将氧化锌经布袋收集后达标排放;采用天然气加热时，应采用低氮燃烧器，废气应处理后达标排放。

　　9 . 2 废水

　　对锌渣回收处置及利用过程中产生的废水，应按照有关要求进行处理和回用。

　　9 . 3 噪声

　　锌渣回收处置及利用过程中的噪声排放应符合 GB 12348 和 GB 31574 的要求。 其中，风机采用减振、消声措施进行噪声处理，水泵采用减振措施进行噪声处理。