[發明專利]一種高堿量鈉化焙燒濕法冶金熟料的方法

有效

• 申請號: 200910010989.3
• 申請日: 2009-04-02
• 公開（公告）號: CN101525685A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 陳香友;曹宏斌;李玉平;林曉
• 申請（專利權）人: 葫蘆島輝宏有色金屬有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02
• 代理公司: 葫蘆島天開專利代理事務所
• 代理人: 魏 勇

技術領域

本發明提出的是濕法冶金領域用于工業回轉窯無鹵無鈣鈉化焙燒金屬礦物或廢渣熟料的方法，具體地說是一種高堿量鈉化焙燒濕法冶金熟料的方法。

背景技術

濕法冶金行業從金屬礦物或廢渣中提取高純度的金屬鹽類或氧化物的第一道工序是鈉化焙燒熟料，目的是使被提取的金屬轉化為可溶性的鈉鹽，才能進行深度的加工提純。目前世界上廣泛應用的鈉化焙燒方法有三種：

一是在以純堿為主添加劑的同時，添加適量的NaCl或Na₂SO₄，目的是提高被提取的金屬在焙燒過程中轉化可溶性鈉鹽的比率。其負效應是產生的CI₂和SO₂，嚴重污染環境，且此方法適用于純堿的加入量小于被提取的金屬礦物或廢渣加入量的60％。

二是當純堿的加入量與被提取的金屬礦物或廢渣重量比為0.6～0.8∶1時，由于高溫下混合料反應劇烈，放出大量熱量，使反應物料在窯內呈熔融粘稠狀態，易粘結回轉窯的內壁和極易產生燒結結圈，使生產無法進行，故通常加入此種熟料的浸出渣或者石灰等一些惰性填料來解決反應物料粘稠和易燒結結圈的問題。其負效應是人為降低了反應物料中被提取金屬的含量，放熱反應不明顯，致使單位產品的鈉化焙燒工序能耗明顯提高，同時導致浸出工序的水、電、汽消耗也明顯增加。

三是為了解決高溫下物料粘稠易燒結結圈問題，以大量的生石灰或石灰石為添加劑，其負效應一是加大后續工序的廢渣量，占用大量土地來貯存，并且粉塵污染環境；二是被提取金屬的焙燒轉化率低，導致被提取金屬的總回收率降低，浪費資源；三是有可能形成有毒的危險固體廢物(如CaCrO₄)，形成二次污染。

發明內容

為了解決濕法冶金高堿量鈉化焙燒過程反應物料呈熔融粘稠狀態，易粘結回轉窯內壁和易燒結結圈的技術難題，本發明提出一種高堿量鈉化焙燒濕法冶金熟料的方法。該方法解決物料熔融粘稠、易燒結結圈，并有效回收焙燒物料反應熱的技術問題。

本發明解決技術問題所采取的方案是：

1、原料破碎：用破碎機和球磨機將準備提取的金屬礦物或廢渣粉碎至120～180目，得到破碎原料。

2、制備過粘熟料：將純堿與破碎原料充分混勻，投入到反射爐中，以煤或煤氣為燃料，在500～800℃的條件下焙燒30～90分鐘，期間每隔20分鐘人工用鐵鏟充分翻動一次物料，并用鐵鏟擊打粘稠結塊的物料使其破碎，直至物料由粘稠熔融狀態轉至不粘稠的松散狀態，將物料從爐內扒出后進一步破碎至20～80目，制備得到過粘熟料。

3、制備混合料：將純堿與破碎原料按0.6～0.8∶1的質量比加入；過粘熟料的加入量按質量比為破碎原料量與純堿量之和的30％～90％，三種物料準確計量后，在混料機內混合得到混合料。

4、焙燒熟料制備：按照回轉窯升溫曲線用煤氣或天然氣將窯頭的溫度升至800～1000℃，用提升機經給料器由窯尾將混合料投入回轉窯內，混合料發生放熱反應，窯尾溫度升至800～1000℃，窯尾5米內的物料呈半粘稠狀態；在窯溫和二次風正常的條件下，窯內無結圈的現象；窯尾物料自身放熱反應產生的熱量，可使窯尾20米左右的溫度維持在800～1000℃；整個鈉化焙燒的時間為4～8小時。焙燒好的熟料由窯頭流出，經100×100mm網孔的篩分，將少量熟料塊分離出來，自然冷卻返回窯尾作為過粘熟料；通過100mm×100mm網孔的熟料經冷卻機降溫，再經鍔式細碎機粉碎后提至熟料倉供浸出使用。無鹵無鈣鈉化焙燒后的熟料中被提取金屬轉化為可溶性鈉鹽的比率均達到95％以上。

本發明方法克服物料焙燒過程物料熔融粘稠、易燒結結圈并有效回收焙燒物料反應熱，實現了熱能的充分利用，具有節能、環保和循環經濟的特點，適宜產業化回轉窯在高溫下鈉化焙燒高粘度物料的自動化生產應用。

附圖說明

圖1為本發明方法操作流程圖

具體實施方式

實施例1：含釩、鉬和磷的工業廢催化劑的鈉化焙燒

將含釩、鉬和磷的工業廢催化劑按照800噸組批，充分均化后，粉碎120目，得到破碎廢催化劑。

每噸破碎廢催化劑加入純堿1.3噸，在混料機進行充分混勻，然后投入反射爐內，在500℃的條件下進行焙燒30分鐘，期間每隔20分鐘人工用鐵鏟充分翻動一次物料，并用鐵鏟擊打粘稠結塊的物料使其破碎，直至物料轉為不粘稠的松散狀態，將物料從爐內扒出后進一步破碎到20目，制備得到過粘熟料。