處理鉛鋅廢料的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了處理鉛鋅廢料的方法和系統(tǒng)，該方法包括：(1)將含鉛鋅窯渣進行烘干處理；(2)將窯渣烘干料進行磨細處理；(3)將鋅浸出渣進行烘干處理；(4)將窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑進行混合；(5)將混合物料進行造球處理，得到混合球團；(6)將混合球團供給至轉底爐的進料區(qū)，使得混合球團依次經過轉底爐的預熱區(qū)、高溫區(qū)進行還原，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出；(7)將金屬化球團進行磨礦磁選處理，得到金屬鐵粉和尾礦。該方法可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，并且鉛、鋅和銦的揮發(fā)率可達98％以上，鐵的回收率可達90％以上。
【專利說明】
處理鉛鋅廢料的方法和系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術領域，具體而言，本發(fā)明涉及一種處理鉛鋅廢料的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在常規(guī)的濕法煉鋅流程中，焙砂中幾乎全部的鉛、金、銀、銦和15%的鋅都進入浸出渣中。每生產一噸電鋅約產生浸出渣1.05噸。采用回轉窯揮發(fā)是處理鋅浸出渣最主要的工藝方法之一，在我國濕法煉鋅廠應用最為廣泛。窯渣的產率為浸出渣的64%?68%，根據生產實際統(tǒng)計，每生產It電鋅約產出窯渣0.8t。目前我國堆放在渣場的窯渣累計已達1000萬t以上，不僅使企業(yè)增加堆放費用，也污染了環(huán)境。
[0003]窯渣是鋅浸出渣配入大量焦粉在回轉窯中經高溫還原揮發(fā)鋅、鉛、金、銀等金屬之后水碎而形成的。浸出渣與焦粉的混合物料在經過回轉窯高溫區(qū)時，渣料呈半熔化狀態(tài)，物料間有互相粘結現象，浸出渣中的氧化鐵大部分被還原成金屬鐵。由于揮發(fā)窯工藝的需要，配入大量的煤未完全反應，因此窯渣含碳高。渣料呈半熔化狀態(tài)，各物質互相嵌布緊密。焦炭配入量偏大，窯渣中具有較多的過剩碳。窯渣直接進行磁選，由于銀在脈石相中包裹嚴重，使得鐵和銀的回收率降低。經磁選得到的含鐵精礦中鐵含量小于70%，但由于鐵粉中銀含量低，銷售時銀金屬也不計價，造成了稀貴金屬的浪費。
[0004]在窯渣的綜合利用技術上，現有工藝主要從選碳和選鐵的角度來進行，得到的鐵產品純度較低一般為66%，并且還需要進一步提取。選鐵碳后產生的尾渣中還含有Zn、Pb等重金屬，含量超標，仍然需要處理。單獨采用鋅浸出渣進行還原揮發(fā)，由于鋅渣粒度較細，礦物分散程度高，需要較高的還原溫度才能實現鐵的快速聚集長大，而較高的還原溫度容易引起物料軟熔，造成生產不順。
[0005]因此，現有的處理含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的技術有待進一步改進。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種處理鉛鋅廢料的方法和系統(tǒng)，該方法可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，并且鉛、鋅和銦的揮發(fā)率可達98%以上，鐵的回收率可達90%以上。
[0007]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理鉛鋅廢料的方法。根據本發(fā)明的實施例，所述鉛鋅廢料為含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣。根據本發(fā)明的一個實施例，該方法包括:
[0008](I)將含鉛鋅窯渣進行烘干處理，以便得到窯渣烘干料；
[0009](2)將所述窯渣烘干料進行磨細處理，以便得到窯渣細料；
[0010](3)將所述鋅浸出渣進行烘干處理，以便得到鋅浸出渣干料；
[0011](4)將所述窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑進行混合，以便得到混合物料；
[0012](5)將所述混合物料進行造球處理，以便得到混合球團；
[0013](6)將所述混合球團供給至轉底爐的進料區(qū)，使得所述混合球團依次經過所述轉底爐的預熱區(qū)、高溫區(qū)進行還原，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出；
[0014](7)將所述金屬化球團進行磨礦磁選處理，以便得到金屬鐵粉和尾礦。
[0015]由此，根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法通過將含鉛鋅窯渣細料與鋅浸出渣干料混合造球后供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳部分替代還原劑用于鋅浸出渣和窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，從而不僅可以實現含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的資源化利用，而且可以解決現有技術中窯渣大量堆積占地和污染環(huán)境的難題，并且可以顯著降低還原工藝過程中還原劑的外配，從而降低處理成本，同時通過將窯渣磨細，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提高鐵品位和回收率，另外采用該方法對鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣兩種含鉛廢料進行處理，可以實現鉛、鋅和銦的揮發(fā)率達98 %以上，鐵的回收率達90 %以上。
[0016]另外，根據本發(fā)明上述實施例的處理鉛鋅廢料的方法還可以具有如下附加的技術特征:
[0017]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(I)中，所述窯渣烘干料中含水量不高于6wt%。由此，可以顯著提高轉底爐中的還原效率。
[0018]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(2)中，所述窯渣細料的粒徑為20?100微米，優(yōu)選30?70微米。由此，通過將窯渣磨細，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提高鐵品位和回收率
[0019]在本發(fā)明的一些實施例中，其特征在于，在步驟(3)中，所述鋅浸出渣干料的含水量不尚于6wt% ο由此，可以進一步提尚轉底爐中的還原效率。
[0020]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(4)中，將所述窯渣細料、所述鋅浸出渣干料、所述還原劑和所述粘結劑按照質量比為100: (20?80): (O?15): (2?5)進行混合。由此，可以在保證鐵的還原和聚集長大的同時提高鉛鋅銦等揮發(fā)物的還原揮發(fā)。
[0021]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(6)中，所述高溫區(qū)的溫度為1100?1300攝氏度，優(yōu)選為1200?1300攝氏度。由此，可以顯著提高鉛鋅銦的揮發(fā)率以及鐵的回收率。
[0022]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(6)中，所述高溫區(qū)的空燃比為5?8。由此，可以進一步提尚鉛梓銅的揮發(fā)率以及鐵的回收率。
[0023]在本發(fā)明的一些實施例中，所述處理鉛鋅廢料的方法進一步包括:(8)將所述含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵經布袋收塵器收集。
[0024]在本發(fā)明的再一個方面，本發(fā)明提出了一種實施上述處理鉛鋅廢料的方法的系統(tǒng)。根據本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng)包括:
[0025]窯渣烘干裝置，所述窯渣烘干裝置具有含鉛鋅窯渣入口和窯渣烘干料出口 ；
[0026]磨細裝置，所述磨細裝置具有窯渣烘干料入口和窯渣細料出口，所述窯渣烘干料入口與所述窯渣烘干料出口相連；
[0027]鋅浸出渣烘干裝置，所述鋅浸出渣烘干裝置具有鋅浸出渣入口和鋅浸出渣干料出P;
[0028]混合裝置，所述混合裝置具有窯渣細料入口、鋅浸出渣干料入口、還原劑入口、粘結劑入口和混合物料出口，所述窯渣細料入口與所述窯渣細料出口相連，所述鋅浸出渣干料入口與所述鋅浸出渣干料出口相連；
[0029]造球裝置，所述造球裝置具有混合物料入口和混合球團出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；
[0030]轉底爐，所述轉底爐內沿著爐底轉動方向依次形成進料區(qū)、預熱區(qū)、高溫區(qū)和出料區(qū)，所述進料區(qū)設置有混合球團入口，所述預熱區(qū)設置有煙塵出口，所述出料區(qū)設置有金屬化球團出口，所述混合球團入口和所述混合球團出口相連；
[0031]磨礦磁選裝置，所述磨礦磁選裝置具有金屬化球團入口、金屬鐵粉出口和尾礦出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。
[0032]由此，根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的系統(tǒng)通過將含鉛鋅窯渣細料與鋅浸出渣干料混合造球后供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳部分替代還原劑用于鋅浸出渣和窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，從而不僅可以實現含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的資源化利用，而且可以解決現有技術中窯渣大量堆積占地和污染環(huán)境的難題，并且可以顯著降低還原工藝過程中還原劑的外配，從而降低處理成本，同時通過將窯渣磨細，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提高鐵品位和回收率，另外采用該方法對鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣兩種含鉛廢料進行處理，可以實現鉛、鋅和銦的揮發(fā)率達98 %以上，鐵的回收率達90 %以上。
[0033]在本發(fā)明的一些實施例中，所述處理鉛鋅廢料的系統(tǒng)進一步包括:布袋收塵器，所述布袋收塵器具有煙塵入口、粉塵出口和氣體出口，所述煙塵入口與所述煙塵出口相連。
[0034]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0035]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0036]圖1是根據本發(fā)明一個實施例的處理鉛鋅廢料的方法流程示意圖；
[0037]圖2是根據本發(fā)明再一個實施例的處理鉛鋅廢料的方法流程示意圖；
[0038]圖3是根據本發(fā)明一個實施例的處理鉛鋅廢料的系統(tǒng)結構示意圖；
[0039]圖4是根據本發(fā)明再一個實施例的處理鉛鋅廢料的系統(tǒng)中的轉底爐的俯視結構示意圖；
[0040]圖5是根據本發(fā)明再一個實施例的處理鉛鋅廢料的系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0042]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0043]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0044]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0045]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理鉛鋅廢料的方法。根據本發(fā)明的實施例，所述鉛鋅廢料為含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣。根據本發(fā)明的一個實施例，該方法包括:(I)將含鉛鋅窯渣進行烘干處理，得到窯渣烘干料；(2)將所述窯渣烘干料進行磨細處理，以便得到窯渣細料；(3)將所述鋅浸出渣進行烘干處理，以便得到鋅浸出渣干料；(4)將所述窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑進行混合，以便得到混合物料；(5)將所述混合物料進行造球處理，以便得到混合球團；(6)將所述混合球團供給至轉底爐的進料區(qū)，使得所述混合球團依次經過所述轉底爐的預熱區(qū)、高溫區(qū)進行還原，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出；(7)將所述金屬化球團進行磨礦磁選處理，以便得到金屬鐵粉和尾礦。發(fā)明人發(fā)現，通過將含鉛鋅窯渣細料與鋅浸出渣干料混合造球后供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳部分替代還原劑用于鋅浸出渣和窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，從而不僅可以實現含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的資源化利用，而且可以解決現有技術中窯渣大量堆積占地和污染環(huán)境的難題，并且可以顯著降低還原工藝過程中還原劑的外配，從而降低處理成本，同時通過將窯渣磨細，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提高鐵品位和回收率，另外采用該方法對鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣兩種含鉛廢料進行處理，可以實現鉛、鋅和銦的揮發(fā)率達98%以上，鐵的回收率達90%以上。
[0046]下面參考圖1和2對本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法進行詳細描述。根據本發(fā)明的實施例，該方法包括:
[0047]SlOO:將含鉛鋅窯渣進行烘干處理
[0048]根據本發(fā)明的實施例，將含鉛鋅窯渣進行烘干處理，得到窯渣烘干料。由此，可以顯著提高后續(xù)還原階段鉛鋅銦的揮發(fā)效率以及鐵的回收效率。具體的，含鉛鋅窯渣來自于鋅浸出渣配入大量焦粉在回轉窯中經高溫揮發(fā)鋅鉛金銀等金屬后再經水淬得到的廢渣，鋅浸出渣與焦粉的混合物料在經過回轉窯高溫區(qū)時，渣料呈半熔化狀態(tài)，物料間有互相粘結現象，浸出渣中的氧化鐵大部分被還原成金屬鐵，由于揮發(fā)窯工藝的需要，配入大量的煤未完全反應，因此窯渣含碳高，同時渣料呈半熔化狀態(tài)，各物質互相嵌布緊密，并且該步驟中，所得窯渣烘干料中含水量不高于6wt%。
[0049]S200:將窯渣烘干料進行磨細處理
[0050]根據本發(fā)明的實施例，將上述所得窯渣烘干料進行磨細處理，得到窯渣細料。具體的，所得窯渣細料的粒徑可以為20?100微米，優(yōu)選30?70微米。發(fā)明人發(fā)現，通過將窯渣磨細至該粒徑范圍，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提尚鐵品位和回收率。
[0051 ] S300:將鋅浸出渣進行烘干處理
[0052]根據本發(fā)明的實施例，將鋅浸出渣進行烘干處理，得到鋅浸出渣干料。具體的，鋅浸出渣為采用常規(guī)濕法煉鋅流程得到的浸出渣，并且該步驟中，所得鋅浸出渣干料中含水量不高于6wt%。由此，可以進一步提高后續(xù)還原階段鉛鋅銦的揮發(fā)效率以及鐵的回收效率。
[0053]S400:將窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑進行混合
[0054]根據本發(fā)明的實施例，將上述所得到的窯渣細料、鋅浸出渣干料與還原劑和粘結劑進行混合，得到混合物料。發(fā)明人發(fā)現，通過將含鉛鋅窯渣細料與鋅浸出渣干料混合造球后供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳部分替代還原劑用于鋅浸出渣和窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，從而不僅可以實現含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的資源化利用，而且可以解決現有技術中窯渣大量堆積占地和污染環(huán)境的難題，并且可以顯著降低還原工藝過程中還原劑的外配，從而降低處理成本。本領域技術人員可以根據實際需要對還原劑和粘結劑的具體類型進行選擇，例如還原劑可以為碳質還原劑等，粘結劑可以為膨潤土等。
[0055]根據本發(fā)明的一個實施例，窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑的混合比例并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發(fā)明的具體實施例，窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑可以按照質量比為100: (20?80): (O?15): (2?5)進行混合。發(fā)明人發(fā)現，若鋅浸出渣干料比例過低，不利于充分利用窯渣中剩碳，造成C的資源浪費，并且通過實驗表明若鋅浸出渣干料的比例低于20份時，還原后的金屬化球團中C含量仍將高于8%，而若鋅浸出渣干料過高，混合球團中C的百分比例過低，不足10%，不利于混合球團的還原反應，另外窯渣中起到形核劑作用的金屬鐵比例低于6%，起不到促進晶粒長大的作用，而粘結劑加入量過低，成球性較差，而若粘結劑加入量過高，增加成本。根據本發(fā)明的一個具體示例，以窯渣為100份計，鋅渣比例為20?80份，優(yōu)選鋅浸出渣干料比例為40?60%。
[0056]S500:將混合物料進行造球處理
[0057]根據本發(fā)明的實施例，將上述所得到的混合物料進行造球處理，得到混合球團。具體的，可以采用對輥壓球機制備混合球團。
[0058]S600:將混合球團供給至轉底爐的進料區(qū)，使得混合球團依次經過轉底爐的預熱區(qū)、高溫區(qū)進行還原，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出
[0059]該步驟中，具體的，將上述得到的混合球團供給至轉底爐的進料區(qū)，隨著爐底的轉動，混合球團依次經過轉底爐的預熱區(qū)、高溫區(qū)進行還原，混合球團中的Fe3(k、PbS、ZnO、ZnS、In203利用窯渣中的C和外配還原劑進行充分還原，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，同時窯渣中的金屬鐵相可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，得到金屬化球團，并且得到的金屬化球團從出料區(qū)排出，經檢測，球團中鋅鉛銦的揮發(fā)率達98%以上。
[0060]根據本發(fā)明的一個實施例，高溫區(qū)的溫度并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發(fā)明的具體實施例，高溫區(qū)的溫度可以為1100?1300攝氏度，優(yōu)選為1200?1300攝氏度。由此，可以進一步提高鉛鋅銦的揮發(fā)率以及鐵的回收率。
[0061]根據本發(fā)明的再一個實施例，高溫區(qū)的空燃比并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發(fā)明的具體實施例，高溫區(qū)的空燃比可以為5?8。發(fā)明人發(fā)現，空燃比過高，不利于維持高溫區(qū)內強還原性氣氛，空燃比過低，高溫區(qū)爐溫不能保證，同時燃料消耗量過高。
[0062]S700:將金屬化球團進行磨礦磁選處理
[0063]該步驟中，具體的，將上述得到的金屬化球團經冷卻后破碎至2mm以下后進行磨礦磁選，從而可以分離得到金屬鐵粉和尾礦，并且通過檢測，鐵的回收率達90 %以上。
[0064]根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法通過將含鉛鋅窯渣細料與鋅浸出渣干料混合造球后供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳部分替代還原劑用于鋅浸出渣和窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，從而不僅可以實現含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的資源化利用，而且可以解決現有技術中窯渣大量堆積占地和污染環(huán)境的難題，并且可以顯著降低還原工藝過程中還原劑的外配，從而降低處理成本，同時通過將窯渣磨細，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提高鐵品位和回收率，另外采用該方法對鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣兩種含鉛廢料進行處理，可以實現鉛、鋅和銦的揮發(fā)率達98 %以上，鐵的回收率達90 %以上。
[0065]參考圖2，根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法進一步包括:
[0066]S800:將含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵經布袋收塵器收集
[0067]該步驟中，具體的，采用布袋收塵器對轉底爐中排出的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵進行收塵，從而回收氧化銦、氧化鋅和氧化鉛。
[0068]如上所述，根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法可以具有選自下列的優(yōu)點至少之一:
[0069]根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法可利用窯渣中過剩碳替代部分還原劑，用于鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，降低了工藝中外配的還原劑，并且本申請還原劑的補充量為O?15份，遠低于現有工藝的還原劑配入量。
[0070]根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法將窯渣磨細至20?100微米，使窯渣中金屬鐵相、鐵橄欖石相充分解離，可作為鋅進出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，可在低溫條件下(如1150°c)使鐵顆粒迅速聚集長大，降低后續(xù)磨礦磁選段數，提高鐵品位和回收率。
[0071]根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的方法可利用低有價金屬含量的窯渣的成分特性，實現對高金屬含量的鋅浸出渣的綜合回收處理，窯渣和鋅浸出渣均屬于鋅廠的含鉛鋅廢料，通過該工藝可實現以廢治廢，綜合回收。
[0072]在本發(fā)明的再一個方面，本發(fā)明提出了一種實施上述處理鉛鋅廢料的方法的系統(tǒng)。根據本發(fā)明的實施例，參考圖3和4，該系統(tǒng)包括:窯渣烘干裝置100、磨細裝置200、鋅浸出渣烘干裝置300、混合裝置400、造球裝置500、轉底爐600和磨礦磁選裝置700。
[0073]根據本發(fā)明的實施例，窯渣烘干裝置100具有含鉛鋅窯渣入口101和窯渣烘干料出口 102，且適于將含鉛鋅窯渣進行烘干處理，得到窯渣烘干料。由此，可以顯著提高后續(xù)還原階段鉛鋅銦的揮發(fā)效率以及鐵的回收效率。具體的，含鉛鋅窯渣來自于鋅浸出渣配入大量焦粉在回轉窯中經高溫揮發(fā)鋅鉛金銀等金屬后再經水淬得到的廢渣，鋅浸出渣與焦粉的混合物料在經過回轉窯高溫區(qū)時，渣料呈半熔化狀態(tài)，物料間有互相粘結現象，浸出渣中的氧化鐵大部分被還原成金屬鐵，由于揮發(fā)窯工藝的需要，配入大量的煤未完全反應，因此窯渣含碳高，同時渣料呈半熔化狀態(tài)，各物質互相嵌布緊密，并且該步驟中，所得窯渣烘干料中含水量不高于6wt%。
[0074]根據本發(fā)明的實施例，磨細裝置200具有窯渣烘干料入口201和窯渣細料出口 202，窯渣烘干料入口 201與窯渣烘干料出口 102相連，且適于將上述所得窯渣烘干料進行磨細處理，得到窯渣細料。具體的，所得窯渣細料的粒徑可以為20?100微米，優(yōu)選30?70微米。發(fā)明人發(fā)現，通過將窯渣磨細至該粒徑范圍，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提高鐵品位和回收率。
[0075]根據本發(fā)明的實施例，鋅浸出渣烘干裝置300具有鋅浸出渣入口 301和鋅浸出渣干料出口 302，且適于將鋅浸出渣進行烘干處理，得到鋅浸出渣干料。具體的，鋅浸出渣為采用常規(guī)濕法煉鋅流程得到的浸出渣，并且該步驟中，所得鋅浸出渣干料中含水量不高于6wt%。由此，可以進一步提高后續(xù)還原階段鉛鋅銦的揮發(fā)效率以及鐵的回收效率。
[0076]根據本發(fā)明的實施例，混合裝置400具有窯渣細料入口401、鋅浸出渣干料入口402、還原劑入口 403、粘結劑入口 404和混合物料出口 405，窯渣細料入口 401與窯渣細料出口 202相連，鋅浸出渣干料入口 402與鋅浸出渣干料出口 302相連，且適于將上述所得到的窯渣細料、鋅浸出渣干料與還原劑和粘結劑進行混合，得到混合物料。發(fā)明人發(fā)現，通過將含鉛鋅窯渣細料與鋅浸出渣干料混合造球后供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳部分替代還原劑用于鋅浸出渣和窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，從而不僅可以實現含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的資源化利用，而且可以解決現有技術中窯渣大量堆積占地和污染環(huán)境的難題，并且可以顯著降低還原工藝過程中還原劑的外配，從而降低處理成本。本領域技術人員可以根據實際需要對還原劑和粘結劑的具體類型進行選擇，例如還原劑可以為碳質還原劑等，粘結劑可以為膨潤土等。
[0077]根據本發(fā)明的一個實施例，窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑的混合比例并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發(fā)明的具體實施例，窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑可以按照質量比為100: (20?80): (O?15): (2?5)進行混合。發(fā)明人發(fā)現，若鋅浸出渣干料比例過低，不利于充分利用窯渣中剩碳，造成C的資源浪費，并且通過實驗表明若鋅浸出渣干料的比例低于20份時，還原后的金屬化球團中C含量仍將高于8%，而若鋅浸出渣干料過高，混合球團中C的百分比例過低，不足10%，不利于混合球團的還原反應，另外窯渣中起到形核劑作用的金屬鐵比例低于6%，起不到促進晶粒長大的作用，而粘結劑加入量過低，成球性較差，而若粘結劑加入量過高，增加成本。根據本發(fā)明的一個具體示例，以窯渣為100份計，鋅渣比例為20?80份，優(yōu)選鋅浸出渣干料比例為40?60%。
[0078]根據本發(fā)明的實施例，造球裝置500具有混合物料入口 501和混合球團出口 502，混合物料入口 501與混合物料出口 405相連，且適于將上述所得到的混合物料進行造球處理，得到混合球團。具體的，造球裝置可以為對輥壓球機。
[0079]根據本發(fā)明的實施例，參考圖3和4，轉底爐600內沿著爐底轉動方向依次形成進料區(qū)61、預熱區(qū)62、高溫區(qū)63和出料區(qū)64，進料區(qū)61設置有混合球團入口 601，預熱區(qū)62設置有煙塵出口 602，出料區(qū)64設置有金屬化球團出口 603，混合球團入口 601和混合球團出口 405相連，且適于將上述得到的混合球團供給至轉底爐的進料區(qū)，隨著爐底的轉動，混合球團依次經過轉底爐的預熱區(qū)、高溫區(qū)進行還原，混合球團中的Fe3O4、PbS、ZnO、ZnS、In2O3利用窯渣中的C和外配還原劑進行充分還原，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，同時窯渣中的金屬鐵相可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，得到金屬化球團，并且得到的金屬化球團從出料區(qū)排出，經檢測，球團中鋅鉛銦的揮發(fā)率達98%以上。
[0080]根據本發(fā)明的一個實施例，高溫區(qū)的溫度并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發(fā)明的具體實施例，高溫區(qū)的溫度可以為1100?1300攝氏度，優(yōu)選1200?1300攝氏度。由此，可以進一步提高鉛鋅銦的揮發(fā)率以及鐵的回收率。
[0081]根據本發(fā)明的再一個實施例，高溫區(qū)的空燃比并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發(fā)明的具體實施例，高溫區(qū)的空燃比可以為5?8。發(fā)明人發(fā)現，空燃比過高，不利于維持高溫區(qū)內強還原性氣氛，空燃比過低，高溫區(qū)爐溫不能保證，同時燃料消耗量過高。
[0082]根據本發(fā)明的實施例，磨礦磁選裝置700具有金屬化球團入口701、金屬鐵粉出口702和尾礦出口 703，金屬化球團入口 701與金屬化球團出口 603相連，且適于將上述得到的金屬化球團經冷卻后破碎至2mm以下后進行磨礦磁選，從而可以分離得到金屬鐵粉和尾礦，并且通過檢測，鐵的回收率達90 %以上。
[0083]根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的系統(tǒng)通過將含鉛鋅窯渣細料與鋅浸出渣干料混合造球后供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳部分替代還原劑用于鋅浸出渣和窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的還原，可以實現鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣中碳、鐵、鉛、鋅和銦的綜合回收利用，從而不僅可以實現含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣兩種鉛鋅廢料的資源化利用，而且可以解決現有技術中窯渣大量堆積占地和污染環(huán)境的難題，并且可以顯著降低還原工藝過程中還原劑的外配，從而降低處理成本，同時通過將窯渣磨細，可以使得窯渣中的金屬鐵相與鐵橄欖石相充分解離，從而在還原過程中可以作為鋅浸出渣中鐵化合物還原得到的新生鐵相的形核劑，從而可以在低溫條件下使得生成的鐵顆粒迅速聚集長大，進而不僅降低還原溫度，而且可以降低后續(xù)磨礦磁選的段數，提高鐵品位和回收率，另外采用該方法對鋅浸出渣和含鉛鋅窯渣兩種含鉛廢料進行處理，可以實現鉛、鋅和銦的揮發(fā)率達98 %以上，鐵的回收率達90 %以上。
[0084]參考圖5，根據本發(fā)明實施例的處理鉛鋅廢料的系統(tǒng)進一步包括:布袋收塵器800。
[0085]根據本發(fā)明的實施例，布袋收塵器800具有煙塵入口 801、粉塵出口 802和氣體出口803，煙塵入口 801與煙塵出口 602相連，且適于采用布袋收塵器對轉底爐中排出的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵進行收塵，從而回收氧化銦、氧化鋅和氧化鉛。
[0086]下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0087]實施例1
[0088]含鉛鋅窯渣中鐵含量為28wt%，MFe含量為12wt%，C含量為15wt%，Zn含量為1.5wt% ;鋅浸出渣中鋅含量為16wt%，鐵含量為22wt%，In?300g/t。將窯渣烘干至含水量不超高4wt%，然后將所得窯渣烘干料破碎磨細至粒徑30μπι占95%，將鋅浸出渣烘干至含水量低于5wt%，將所得窯渣細料和鋅浸出渣干料與膨潤土進行混合，其中，以窯渣細料為100份計，混入42份鋅浸出渣干料，加入3份膨潤土，在潤磨設備中進行混勻磨細，然后將所得混合物料調整水分送入對輥壓球機，得到混合球團，并將球團烘干至水分〈2%后送入轉底爐進行還原，高溫區(qū)的溫度為1150°C，還原時間為70min，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出，所得金屬化球團經兩段磨礦磁選后可得到鐵含量大于89%的金屬鐵粉，鐵回收率為82%，鋅揮發(fā)率為93%，鉛揮發(fā)率為92%，銦揮發(fā)率為93 %。
[0089]實施例2
[0090]含鉛鋅窯渣中鐵含量為28wt%，MFe含量為12wt%，C含量為15wt%，Zn含量為1.5wt% ;鋅浸出渣中鋅含量為16wt%，鐵含量為22wt%，In?300g/t。將窯渣烘干至含水量不超高5wt%，然后將所得窯渣烘干料破碎磨細至粒徑30μπι占95%，將鋅浸出渣烘干至含水量低于5wt%，將所得窯渣細料和鋅浸出渣干料與無煙煤、膨潤土進行混合，其中，以窯渣細料為100份計，混入42份鋅浸出渣干料，加入6份還原劑，加入3份膨潤土，在潤磨設備中進行混勻磨細，然后將所得混合物料調整水分送入對輥壓球機，得到混合球團，并將球團烘干至水分〈2%后送入轉底爐進行還原，高溫區(qū)的溫度為1150°C，還原時間為70min，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出，所得金屬化球團經兩段磨礦磁選后可得到鐵含量大于89%的金屬鐵粉，鐵回收率為83%，鋅揮發(fā)率為94%，鉛揮發(fā)率為95%，銦揮發(fā)率為95%。
[0091]實施例3
[0092]含鉛鋅窯渣中鐵含量為28wt%，MFe含量為12wt%，C含量為15wt%，Zn含量為1.5wt% ;鋅浸出渣中鋅含量為16wt%，鐵含量為22wt%，In?300g/t。將窯渣烘干至含水量不超高3wt%，然后將所得窯渣烘干料破碎磨細至粒徑30μπι占95%，將鋅浸出渣烘干至含水量低于3wt%，將所得窯渣細料和鋅浸出渣干料與膨潤土進行混合，其中，以窯渣細料為100份計，混入25份鋅浸出渣干料，加入3份膨潤土，在潤磨設備中進行混勻磨細，然后將所得混合物料調整水分送入對輥壓球機，得到混合球團，并將球團烘干至水分〈2%后送入轉底爐進行還原，高溫區(qū)的溫度為1250°C，還原時間為40min，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出，所得金屬化球團經兩段磨礦磁選后可得到鐵含量大于90 %的金屬鐵粉，鐵回收率為87 %，鋅揮發(fā)率為96 %，鉛揮發(fā)率為97 %，銦揮發(fā)率為97 %。
[0093]實施例4
[0094]含鉛鋅窯渣中鐵含量為28wt%，MFe含量為12wt%，C含量為15wt%，Zn含量為1.5wt% ;鋅浸出渣中鋅含量為16wt%，鐵含量為22wt%，In?300g/t。將窯渣烘干至含水量不超高4wt%，然后將所得窯渣烘干料破碎磨細至粒徑60μπι占95%，將鋅浸出渣烘干至含水量低于3wt%，將所得窯渣細料和鋅浸出渣干料與無煙煤和膨潤土進行混合，其中，以窯渣細料為100份計，混入67份鋅浸出渣干料，加入15份還原劑，加入3份膨潤土，在潤磨設備中進行混勻磨細，然后將所得混合物料調整水分送入對輥壓球機，得到混合球團，并將球團烘干至水分〈2%后送入轉底爐進行還原，高溫區(qū)的溫度為1250°C，還原時間為40min，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出，所得金屬化球團經兩段磨礦磁選后可得到鐵含量大于90%的金屬鐵粉，鐵回收率為91%，鋅揮發(fā)率為98%，鉛揮發(fā)率為98%，銦揮發(fā)率為99%。
[0095]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0096]盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種處理鉛鋅廢料的方法，所述鉛鋅廢料為含鉛鋅窯渣和鋅浸出渣，其特征在于，包括: (1)將含鉛鋅窯渣進行烘干處理，以便得到窯渣烘干料； (2)將所述窯渣烘干料進行磨細處理，以便得到窯渣細料； (3)將所述鋅浸出渣進行烘干處理，以便得到鋅浸出渣干料； (4)將所述窯渣細料、鋅浸出渣干料、還原劑和粘結劑進行混合，以便得到混合物料； (5)將所述混合物料進行造球處理，以便得到混合球團； (6)將所述混合球團供給至轉底爐的進料區(qū)，使得所述混合球團依次經過所述轉底爐的預熱區(qū)、高溫區(qū)進行還原，得到的含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區(qū)排出，得到金屬化球團從出料區(qū)排出； (7)將所述金屬化球團進行磨礦磁選處理，以便得到金屬鐵粉和尾礦。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述窯渣烘干料中含水量不高于6wt%。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述窯渣細料的粒徑為20?100微米，優(yōu)選30?70微米。4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述鋅浸出渣干料的含水量不高于6wt %。5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，將所述窯渣細料、所述鋅浸出渣干料、所述還原劑和所述粘結劑按照質量比為100: (20?80): (O?15): (2?5)進行混合。6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟(6)中，所述高溫區(qū)的溫度為1100?1300攝氏度，優(yōu)選為1200?1300攝氏度。7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟(6)中，所述高溫區(qū)的空燃比為5?8。8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法，其特征在于，進一步包括: (8)將所述含有氧化銦、氧化鋅和氧化鉛的煙塵經布袋收塵器收集。9.一種實施權利要求1-8中任一項所述的處理鉛鋅廢料的方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 窯渣烘干裝置，所述窯渣烘干裝置具有含鉛鋅窯渣入口和窯渣烘干料出口 ； 磨細裝置，所述磨細裝置具有窯渣烘干料入口和窯渣細料出口，所述窯渣烘干料入口與所述窯渣烘干料出口相連； 鋅浸出渣烘干裝置，所述鋅浸出渣烘干裝置具有鋅浸出渣入口和鋅浸出渣干料出口； 混合裝置，所述混合裝置具有窯渣細料入口、鋅浸出渣干料入口、還原劑入口、粘結劑入口和混合物料出口，所述窯渣細料入口與所述窯渣細料出口相連，所述鋅浸出渣干料入口與所述鋅浸出渣干料出口相連； 造球裝置，所述造球裝置具有混合物料入口和混合球團出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連； 轉底爐，所述轉底爐內沿著爐底轉動方向依次形成進料區(qū)、預熱區(qū)、高溫區(qū)和出料區(qū)，所述進料區(qū)設置有混合球團入口，所述預熱區(qū)設置有煙塵出口，所述出料區(qū)設置有金屬化球團出口，所述混合球團入口和所述混合球團出口相連； 磨礦磁選裝置，所述磨礦磁選裝置具有金屬化球團入口、金屬鐵粉出口和尾礦出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。10.根據權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括: 布袋收塵器，所述布袋收塵器具有煙塵入口、粉塵出口和氣體出口，所述煙塵入口與所述煙塵出口相連。
【文檔編號】C22B1/00GK106086400SQ201610619367
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月1日 公開號201610619367.0, CN 106086400 A, CN 106086400A, CN 201610619367, CN-A-106086400, CN106086400 A, CN106086400A, CN201610619367, CN201610619367.0
【發(fā)明人】吳道洪, 古明遠, 王敏, 吳佩佩, 曹志成, 薛遜
【申請人】江蘇省冶金設計院有限公司