根據(jù)鉛鋅冶煉中間物料中的氟、氯主要是以強吸波物相氟氧化鉛、氯氧化鋅和氯化亞銅等形式存在，而物料其他成分如氧化鋅、氧化鉛等的吸波性相對較弱。提出了利用微波能選擇性、高效脫除鉛鋅冶煉含氯中間物料中氟氯新工藝。對氧化鋅煙塵、鋅浮渣和含氯銅渣的研究結(jié)果表明：相比其他高溫焙燒脫氟氯過程，脫氟氯溫度可降低100℃以上，脫氟氯效率高；而且，可以采用氣氛調(diào)控使脫氟、氯過程產(chǎn)生的尾氣易于吸收凈化，避免煙氣污染。

1、研究意義

　　我國是一個冶煉大國，2011年我國鋅產(chǎn)量為522.2萬噸，鉛產(chǎn)量接近464.8萬噸。隨著鋅冶煉能力的不斷提高，對原料的需求也迅速增加，但礦產(chǎn)資源日趨短缺和鋅二次資源的大量回收利用，造成了目前國內(nèi)鋅冶煉廠流程中的雜質(zhì)含量越來越高。其中，氯含量的增加給濕法煉鋅系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的影響。濕法煉鋅系統(tǒng)中的氯主要來源于鋅精礦和鋅煙塵中的氯化物，氯含量的升高造成了陰、陽極板的消耗加快，使得電耗上升，同時也對系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生了嚴(yán)重腐蝕，增加了生產(chǎn)成本，降低了電鋅質(zhì)量。因此，通常在電解之前，必須進行除氯凈化處理，使之達到電解要求。另外，國務(wù)院發(fā)布了《有色金屬產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》�！兑�(guī)劃》提出：有色金屬產(chǎn)業(yè)在我國實現(xiàn)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化中的具有重要用，作為現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵支撐材料的地位沒有改變，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本面沒有改變。要充分利用當(dāng)前的有利時機，加快淘汰落后產(chǎn)能，推動企業(yè)兼并重組，提高工藝技術(shù)水平和關(guān)鍵材料加工能力，促進增長方式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。因此，開發(fā)新型脫氯技術(shù)對鉛鋅冶煉含氯廢渣的綜合利用尤為重要。

　　1.1、鉛鋅冶煉含氟氯中間物料種類

　　本文針對的鉛鋅冶煉含氟氯中間物料包括：①鋅濕法冶煉過程中浸出渣經(jīng)回轉(zhuǎn)窯或煙化爐處理后，得到的氧化鋅煙塵；②陰極鋅熔鑄過程產(chǎn)生的鋅浮渣；③鋅液凈化過程中產(chǎn)生的脫氯銅渣；④鉛火法冶煉煙化爐產(chǎn)出的高鉛氧化鋅煙塵等鉛鋅冶煉廢渣。這些物料的含氯量分別達到0.5%～0.8%，1.0%～4.2%，12.0%～17.2%，0.7%～0.8%，如果直接返回系統(tǒng)會造成鋅片質(zhì)量低、陰陽極損耗快等嚴(yán)重后果，對企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)帶來極大影響。

　　1.2、含氟氯中間物料處理現(xiàn)狀

　　現(xiàn)有綜合利用工藝中，鉛鋅冶煉產(chǎn)生的鋅煙塵普遍采用多膛爐或回轉(zhuǎn)窯焙燒技術(shù)來脫氯，鋅浮渣通常采用水洗工藝來脫除氯，脫氯銅渣通常需要堿洗來脫除�，F(xiàn)有處理工藝存在的主要問題是：多膛爐和回轉(zhuǎn)窯投資大，焙燒溫度高易燒結(jié)，能耗大，尾氣中氯等未回收而造成污染；水洗和堿洗脫氯過程含氯廢水的大量排放帶來的環(huán)境污染等問題。并且由于這些工藝脫氯效率低，致使鋅液中氯含量仍然較高，生產(chǎn)過程仍存在著直流單耗高、生產(chǎn)成本高等問題。

　　1.3、微波冶金的優(yōu)勢

　　微波冶金作為一種新型綠色冶金方法，已發(fā)展成一門引人注目的前沿交叉學(xué)科。微波加熱與常規(guī)加熱不同，它不需由表及里的熱傳導(dǎo)，而是通過微波在物料內(nèi)部的能量耗散來直接加熱物料，根據(jù)物料電磁特性的不同，可及時有效地在整個物料內(nèi)部產(chǎn)生熱量。微波加熱在冶金中的應(yīng)用具有以下用常規(guī)加熱方式無法比擬的優(yōu)點：選擇性加熱物料、升溫速率快、加熱效率高；對化學(xué)反應(yīng)具有催化作用，能降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，促進節(jié)能降耗；其本身不產(chǎn)生任何氣體，是實現(xiàn)冶金工業(yè)清潔生產(chǎn)的有效途徑之一；使物料在瞬間得到或失去熱量來源，易于自動控制。利用微波加熱的這些優(yōu)點，有可能開發(fā)出在常規(guī)加熱條件下無法實現(xiàn)的冶金新技術(shù)和新工藝，改造某些傳統(tǒng)的冶金工藝和技術(shù)，提升冶金產(chǎn)品深加工水平，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)冶金過程的高效、節(jié)能、環(huán)境友好。

結(jié)論

　　采用微波脫氯方法不僅避免了傳統(tǒng)多膛爐脫氯工藝需要消耗大量煤氣，回轉(zhuǎn)窯脫氯工藝需要消耗大量重油，和堿洗脫氯工藝需要消耗大量水、碳酸鈉和蒸汽等輔助能源、試劑，成本低廉，而且可以實現(xiàn)尾氣中氯的吸收，避免了廢水、廢氣、廢渣和碳排放。

　　(1)微波法脫氟氯，在小試和中試中都有較好的效果，氟氯脫除率較高。

　　(2)利用新型微波冶金反應(yīng)器及其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)所開發(fā)的微波脫氯專用裝備，具有微波場分布均勻、場強密度可調(diào)，氣氛可控，且微波之間交叉互耦小等特點，并可實現(xiàn)安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行；

　　(3)利用微波場獨特的選擇性內(nèi)部加熱鉛鋅冶煉含氯廢渣中氯化物的特點，脫氯溫度降低100℃以上，顯示了微波催化脫氯過程特征；

　　(4)采用氣氛調(diào)控微波脫氯技術(shù)，使脫氯過程產(chǎn)生HCl和鋅、銅等的氧化物，既使含氯廢渣得到脫氯凈化，又可實現(xiàn)氯的回收利用，完全避免了二次污染；脫氯反應(yīng)過程屬放熱反應(yīng)，可大大節(jié)省能耗。