随着中国汽车、家电等行业对热镀锌板的用量增大,锌锭的消耗量也逐年增加,其直接导致热镀锌渣的产量急剧增加。据统计,全国每年热镀锌用量达80万吨之多,产生热镀锌渣超过10万吨,邯钢每年产生热镀锌渣3600吨。宝钢、鞍钢、武钢都采用过卧式真空炉处理热镀锌渣,由于主体设备受锌液腐蚀严重,维护率过高,最终都停止运行,攀钢采用双真空蒸馏法回收应用效果也不佳。本文针对上述问题进行了热镀锌渣的完全高效回收利用研究,并建立了示范性工业化生产线。通过实验室前期研究,利用立式真空炉进行中试实验研究,还利用精馏炉进行工业化生产,同时研究了MnZn铁氧体、超细锌粉、四针状纳米氧化锌的制备技术。研发了一种利用热镀锌渣为原料直接制备超细锌粉的工艺技术。该法可以避免利用热镀锌渣制成粗锌锭后,再用粗锌锭制备金属锌粉而产生的二次能源浪费。采用全密闭氮气喷吹和快速冷凝相结合的方法,开发了相关的喷吹装置和冷凝装置,并提出了解决锌粉团聚和提高锌粉纯度的方案。研究结果表明:最高温度控制在975℃,恒温时间为45 min,氮气流量11 L/min,小型试验锌渣渣量控制在70 g左右,生产出来的超细锌粉表面光滑,基本无氧化锌的存在,粒度分布均匀、分散性好。符合超细锌粉企业标准化学成分的三级水平要求、粒度18 μm的要求。利用立式真空炉对热镀锌渣进行真空法制备金属锌的中试试验研究。真空蒸馏法处理热镀锌渣是可行的,但还存在一些问题需要改进。生产出来的产品为不规则形状的锌块,还需经过重熔铸锭工序方可应用于生产;并且一次处理量较小,间歇式操作,需多台设备同时运转,难以适应大规模工业化生产。采用990型精馏炉对热镀锌渣进行工业化生产实践研究。研发了一种利用热镀锌渣生产锌锭的新型”三池”结构精炼炉装置;研发了以焦炉煤气为热源蓄热式燃烧的精馏炉节能新技术;开发了精馏炉处理热镀锌渣的工艺自动化控制系统。采用精馏法可以完全处理热镀锌渣,其产品锌锭纯度可达99.995%以上。通过对影响锌精馏过程的因素及特性进行分析,探讨并提出了提高产品回收率、产品质量以及延长精馏塔塔体寿命的措施。研发了以二次锌渣和酸洗废液、废铁屑为原料,在无需进行Zn、Fe分离的情况下,通过同时浸出、同时净化除杂,采用化学共沉淀法的方法直接制备软磁MnZn铁氧体前驱体的方法,进而进行了制备MnZn铁氧体全方位的系统研究,使热镀锌渣得到完全回收利用。结果表明:经过净化后二次锌渣的杂质元素含量<0.001 g/L,酸洗废液的杂质元素含量<0.001 mol/L。制备MnZn铁氧体的最优工艺参数为:原料溶液配方为Fe203:52%,ZnO:23%,MnO为25%,过量系数分别为1.06、1.09、1.09。搅拌速度取500 r/min、进料速度在0.75～1 ml·s-1·cm-2、反应温度为45℃、陈化时间为2h、NH4HC03/NH3·H20为2、采用并加的加料方式,溶液pH=10,分散剂SDBS用量=0.2 g/L,预烧温度450℃、烧结温度1300℃。可以直接得到收得率为92%,粒径<2 μm的MnZn铁氧体前驱体粉料,煅烧后铁氧体磁性能符合CL10F铁氧体行业标准。利用净化后的溶液开展了低成本高性能MnZn铁氧体复合软磁材料的制备与研究。采用化学溶胶凝胶法在Fe基非晶纳米晶颗粒表面沉积覆盖MnZn铁氧体,制备了复合软磁体颗粒。通过添加低熔点合金NiPCuSn粘接Finemet软磁粉末,成功的在低温条件下制备出了具有优异软磁性能的软磁块体。研发了一种利用二次锌渣为原料直接制备四针状纳米氧化锌晶须的工艺技术,并将其作为光催化剂降解水体中有机污染物。研究了四针状纳米氧化锌晶须在紫外光照射下光催化降解的能力,考察了亚甲基蓝溶液的初始浓度、催化剂用量、作用时间等因素对光催化降解反应的影响。研究结果表明:光催化剂最佳用量为2 g/L,此时经25 min光催化降解后,10 mg/L亚甲基蓝的降解率达95%以上。并且四针状氧化锌晶须的尺寸越小光催化性能越高,四针状氧化锌晶须光催化效果要比片状氧化锌晶须好。