利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法，包括：(1)將鋅浸出渣和熔劑加入到頂吹爐內(nèi)；(2)通過頂吹噴槍將含氧氣體和褐煤粉噴入到頂吹爐的熔池內(nèi)以完成造渣熔煉并部分貧化還原出鋅浸出渣中的鋅，得到包含含有鋅和和其它有價金屬的煙塵的煙氣；(3)將粒狀或塊狀褐煤加入到熔池內(nèi)以貧化還原出熔融渣中的鋅和其它有價金屬，得到包含含有鋅和其它有價金屬的煙塵的煙氣以及棄渣；(4)從頂吹爐的排煙口排出煙氣且從頂吹爐的排渣口排出棄渣。采用該方法可以顯著提高資源的綜合利用水平，并且與現(xiàn)有的處理鋅浸出渣的工藝相比，本申請的處理方法成本更低，但是所得金屬鋅和其他有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等仍具有較高的回收率。
【專利說明】
利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬冶煉領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法。【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的鋅浸出渣處理工藝是回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法。但是回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法存在明顯的缺點(diǎn)，例如，設(shè)備能力低，爐襯壽命短，綜合能耗高，需要價格昂貴的焦炭或煙煤，設(shè)備占地面積大，操作環(huán)境差，鋅浸出渣中的其它有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等回收率低。
[0003]因此，現(xiàn)有的處理鋅浸出渣的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題。為此，本發(fā)明提出了一種利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法，采用該方法可以實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣的無害化處理，從而可以顯著提高資源的綜合利用水平，并且與現(xiàn)有的處理鋅浸出渣的工藝相比，本申請的處理方法成本更低，但是可以保證所得金屬鋅和其他有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等仍具有較高的回收率。
[0005]需要說明的是，本發(fā)明是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而得到的:
[0006]目前常采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法對鋅浸出渣進(jìn)行處理，并且為了保證所得金屬鋅具有較高的回收率，需采用價格較為昂貴的焦炭或煙煤作為還原煤使用，導(dǎo)致處理成本顯著增加， 同時由于回轉(zhuǎn)窯設(shè)備能力低，爐襯壽命短，勢必進(jìn)一步增加了能耗，另外采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法所得其他金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等回收率較低，嚴(yán)重造成資源浪費(fèi)。本發(fā)明的發(fā)明人通過對現(xiàn)有的鋅浸出渣處理技術(shù)進(jìn)行積極探索，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的處理成本高且其他有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等回收率低的問題。
[0007]為此，在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0008](1)將鋅浸出渣和熔劑加入到頂吹爐內(nèi)；
[0009](2)通過頂吹噴槍將含氧氣體和褐煤粉噴入到所述頂吹爐的熔池內(nèi)以完成造渣熔煉并部分貧化還原出所述鋅浸出渣中的鋅，得到包含含有鋅和和其它有價金屬的煙塵的煙氣；
[0010](3)將粒狀或塊狀褐煤加入到所述熔池內(nèi)以貧化還原出熔融渣中的鋅和其它有價金屬，得到包含含有鋅和其它有價金屬的煙塵的煙氣以及棄渣;和
[0011](4)從所述頂吹爐的排煙口排出煙氣且從所述頂吹爐的排渣口排出所述棄渣。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法至少具有如下有益效果:
[0013]1)本發(fā)明實(shí)施例的鋅浸出渣處理方法可以實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣的無害化處理，并且可以充分回收鋅浸出渣中的鋅等有價金屬，因此既能夠節(jié)約寶貴的金屬資源，又能夠防止含有鋅等有價金屬的鋅浸出渣對環(huán)境造成污染；
[0014]2)本發(fā)明實(shí)施例的鋅浸出渣的處理方法通過采用頂吹爐對鋅浸出渣進(jìn)行處理，與現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)爐相比具有較高的自動化程度、裝備水平和節(jié)能效果，并且鋅等有價金屬的回收率提尚；
[0015]3)本發(fā)明實(shí)施例的鋅浸出渣處理方法能夠使用廉價的褐煤有效地處理鋅浸出渣， 并且所得金屬鋅和其它有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等具有較高的回收率，因此與現(xiàn)有的使用價格昂貴的冶金焦炭或煙煤的回轉(zhuǎn)窯相比，本發(fā)明方法能夠大幅度降低生產(chǎn)成本。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0017]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法還包括:通過余熱鍋爐回收從所述排煙口排出的煙氣中的余熱;和通過收塵器收集從所述排煙口排出的煙氣中的所述含有鋅和其它有價金屬的煙塵。由此，在提高資源化利用的同時提高鋅浸出渣中金屬鋅和其他有價金屬元素的回收率。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法還包括:從所述頂吹爐的放出口排出粗鉛或冰銅。
[0019]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述造渣熔煉階段所述熔池內(nèi)的溫度為1150?1250 °C，在還原貧化階段所述熔池內(nèi)的溫度為1250?1350°C。由此，可以進(jìn)一步提高鋅浸出渣中金屬鋅和其他有價金屬元素的回收率。
[0020]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述造渣熔煉階段所述含氧氣體中氧氣的體積比為 25 %?40 %。由此，可以進(jìn)一步提高鋅浸出渣中金屬鋅和其他有價金屬元素的回收率。
[0021]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述其它有價金屬包括銦、鍺和銀中的至少一種。[〇〇22]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(shí)踐了解到?！靖綀D說明】
[0023]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法流程示意圖；
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法流程示意圖；
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法流程示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)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(shí)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。[〇〇28]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“橫向”、“縱向”、“長度”、“寬度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“豎直”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0029] 此外，術(shù)語“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。
[0030]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)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(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括和第二特征直接接觸，也可以包括和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示特征水平高度高于第二特征。特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 包括特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示特征水平高度小于第二特征。
[0032]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:(1)將鋅浸出渣和熔劑加入到頂吹爐內(nèi)；(2)通過頂吹噴槍將含氧氣體和褐煤粉噴入到所述頂吹爐的熔池內(nèi)以完成造渣熔煉并部分貧化還原出所述鋅浸出渣中的鋅，得到包含含有鋅和和其它有價金屬的煙塵的煙氣；(3)將粒狀或塊狀褐煤加入到所述熔池內(nèi)以貧化還原出熔融渣中的鋅和其它有價金屬，得到包含含有鋅和其它有價金屬的煙塵的煙氣以及棄渣;和(4)從所述頂吹爐的排煙口排出煙氣且從所述頂吹爐的排渣口排出所述棄渣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用頂吹爐對鋅浸出渣進(jìn)行處理，與現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)爐相比具有較高的自動化程度、裝備水平和節(jié)能效果，并且鋅等有價金屬的回收率可以顯著提高，同時本申請的發(fā)明人通過大膽嘗試將頂吹爐與價格低廉的褐煤進(jìn)行結(jié)合來處理鋅浸出渣，不僅有效降低了鋅浸出渣的處理成本，而且所得金屬鋅和其它有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等具有較高的回收率。
[0033]下面參考圖1-3對本發(fā)明實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0034]S100:將鋅浸出渣和熔劑加入到頂吹爐內(nèi)[〇〇35]具體的，需要冶煉的鋅浸出渣中各主要成分及所占比例分別為:Zn 8%?20%， Fe/Si020.8?1.6(重量比)，Ca0/Si02 0.2?0.6(重量比)。并且，按質(zhì)量百分比計，鋅浸出渣主要成分如下:Zn 8.66%，Pb 1.29%，Cu 0.46%，F(xiàn)e 40%，Si〇2 1.29%，Ca0 0.37%。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對熔劑的具體類型以及鋅浸出渣和熔劑的加入比例進(jìn)行選擇。[〇〇36]S200:通過頂吹噴槍將含氧氣體和褐煤粉噴入到頂吹爐的熔池內(nèi)以完成造渣熔煉并部分貧化還原出鋅浸出渣中的鋅
[0037]具體的，通過頂吹爐爐頂上設(shè)置的噴槍將含氧氣體和褐煤粉噴入到頂吹爐的熔池內(nèi)以完成造渣熔煉并部分貧化還原出鋅浸出渣中的鋅，從而可以得到包含含有鋅和和其它有價金屬的煙塵的煙氣。在上述處理工藝中，優(yōu)選地，在造渣熔煉階段熔池內(nèi)的溫度為1150 ?1250°C，在還原貧化階段所述熔池內(nèi)的溫度為1250?1350°C，由此可以使鋅浸出渣內(nèi)的鋅以及其他有價金屬充分氣化，從而提高鋅以及其他有價金屬的回收率。發(fā)明人通過大膽嘗試將頂吹爐與價格低廉的褐煤進(jìn)行結(jié)合來處理鋅浸出渣，不僅有效降低了鋅浸出渣的處理成本，而且所得金屬鋅和其它有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等具有較高的回收率。
[0038]并且，發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在造渣熔煉階段當(dāng)爐體中的含氧氣體中氧氣的體積比為25 %?40 %時，可以保證鋅浸出渣的處理較為充分。[〇〇39]另外，在上述具體實(shí)施例中，造渣熔煉階段熔池內(nèi)的溫度優(yōu)選為1200°C，在還原貧化階段熔池內(nèi)的溫度優(yōu)選為1300 °C，含氧氣體中的氧氣所占體積比優(yōu)選為30 %。經(jīng)爐體熔煉后，得到熔融爐渣和含有鉛、銦、銀的鋅的煙塵。其中按質(zhì)量百分比計，熔融爐渣主要成分如下:Zn 5.34%，Pb 0.88%，Cu 0.41%，F(xiàn)e 37.25%，Si〇2 23.38%，Ca0 9.39%。
[0040]S300:將粒狀或塊狀褐煤加入到所述熔池內(nèi)以貧化還原出熔融渣中的鋅和其它有價金屬
[0041]該步驟中，具體的，將粒狀或塊狀褐煤加入到熔池內(nèi)以貧化還原出熔融渣中的鋅和其它有價金屬，從而可以得到包含含有鋅和其它有價金屬的煙塵的煙氣以及棄渣。該熔融爐渣通過進(jìn)行貧化吹煉，熔池溫度為1250-1350°C，經(jīng)貧化還原后，產(chǎn)出含有鉛、銦、銀的鋅煙塵和棄渣，棄渣經(jīng)水淬后排放，其中按質(zhì)量百分比計，棄渣主要成分如下:Zn 1.62%， Pb 0.12%，Cu 0.42%，F(xiàn)e 38.1%，Si〇2 25.39%，Ca0 9.94%。由此可知，通過本發(fā)明實(shí)施例的鋅浸出渣處理工藝對鋅浸出渣連續(xù)進(jìn)行處理后，產(chǎn)生的棄渣中所含有的鋅及鉛的質(zhì)量百分比已經(jīng)大幅度降低，不會對環(huán)境造成污染。因此，本發(fā)明實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法既能夠節(jié)約寶貴的金屬資源，又能夠防止含有鋅和鉛等對環(huán)境造成污染。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對粒狀或塊狀褐煤的粒度進(jìn)行選擇。[〇〇42]S400:從頂吹爐的排煙口排出煙氣且從頂吹爐的排渣口排出棄渣
[0043]該步驟中，將步驟S200和S300得到的包含含有鋅和其它有價金屬的煙塵的煙氣從頂吹爐的排煙口排出，且從頂吹爐的排渣口排出棄渣，所得棄渣可以用作制造水泥的原料， 同時從頂吹爐的放出口排出粗鉛或冰銅。
[0044]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法通過采用頂吹爐對鋅浸出渣進(jìn)行處理，與現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)爐相比具有較高的自動化程度、裝備水平和節(jié)能效果，并且鋅等有價金屬的回收率可以顯著提高，同時本申請的發(fā)明人通過大膽嘗試將頂吹爐與價格低廉的褐煤進(jìn)行結(jié)合來處理鋅浸出渣，不僅有效降低了鋅浸出渣的處理成本，而且所得金屬鋅和其它有價金屬例如銀、銦、鍺等有價金屬等具有較高的回收率。
[0045]參考圖2和3,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法進(jìn)一步包括:
[0046]S500:通過余熱鍋爐回收從排煙口排出的煙氣中的余熱
[0047]該步驟中，將從頂吹爐排煙口排出的包含含有鋅和其它有價金屬的煙塵的煙氣供給至余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收。由此，可以提高煙氣中余熱的資源化利用。
[0048]S600:通過收塵器收集從排煙口排出的煙氣中的含有鋅和其它有價金屬的煙塵
[0049]該步驟中，將上述經(jīng)過余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收后的煙氣經(jīng)過收塵器回收的其中的有價金屬銦、鍺和銀中的至少一種，并將收塵的煙氣供給至脫硫系統(tǒng)進(jìn)行處理。由此，可以顯著提高有價金屬銦、鍺和銀的回收率。
[0050]并且，經(jīng)過與相同條件下的使用回轉(zhuǎn)窯的現(xiàn)有處理工藝相比，通過本發(fā)明實(shí)施例的利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法而得到的棄渣中所含有的鋅及鉛的質(zhì)量百分比明顯較低，且能耗成本也顯著降低。因此，上述利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法能夠在一定程度上提高對鋅等有價金屬的回收率的同時降低鋅浸出渣的處理成本。
[0051]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。[〇〇52] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用頂吹爐處理鋅浸出渣的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)將鋅浸出渣和熔劑加入到頂吹爐內(nèi)；(2)通過頂吹噴槍將含氧氣體和褐煤粉噴入到所述頂吹爐的熔池內(nèi)以完成造渣熔煉并 部分貧化還原出所述鋅浸出渣中的鋅，得到包含含有鋅和和其它有價金屬的煙塵的煙氣；(3)將粒狀或塊狀褐煤加入到所述熔池內(nèi)以貧化還原出熔融渣中的鋅和其它有價金 屬，得到包含含有鋅和其它有價金屬的煙塵的煙氣以及棄渣;和(4)從所述頂吹爐的排煙口排出煙氣且從所述頂吹爐的排渣口排出所述棄渣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:通過余熱鍋爐回收從所述排煙口排出的煙氣中的余熱;和通過收塵器收集從所述排煙口排出的煙氣中的所述含有鋅和其它有價金屬的煙塵。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括從所述頂吹爐的放出口排出粗鉛或 冰銅。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述造渣熔煉階段所述熔池內(nèi)的溫度為 1150?1250°C，在還原貧化階段所述熔池內(nèi)的溫度為1250?1350°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述造渣熔煉階段所述含氧氣體中氧氣 的體積比為25 %?40 %。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述其它有價金屬包括銦、鍺和銀中的至 少一種。
【文檔編號】C22B19/30GK106086465SQ201610417310
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月14日 公開號201610417310.2, CN 106086465 A, CN 106086465A, CN 201610417310, CN-A-106086465, CN106086465 A, CN106086465A, CN201610417310, CN201610417310.2
【發(fā)明人】張萬寶
【申請人】內(nèi)蒙古興安銅鋅冶煉有限公司