[發明專利]一種利用干法回轉窯余熱處理鐵礬渣的工藝

無效

• 申請號: 201410047260.4
• 申請日: 2014-02-11
• 公開（公告）號: CN103789533A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 譚宏斌;馬小玲;侯小強;郭從盛;林拉才;鄭旭濤
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種冶煉工業有害廢渣的處理方法。

背景技術

近十年來，我國鉛鋅冶金保持了快速增長的勢頭，2010年，鉛鋅總產量達到958.1萬噸。對于年產10萬噸的濕法工藝生電鋅廠，若鋅精礦含鐵以8%計，則每年產出的黃銨鐵礬渣（簡稱鐵礬渣）約為5.3萬噸[陳永明，唐謨堂，第19卷第7期中國有色金屬學報楊聲海等，NaOH分解含銦鐵礬渣新工藝[J]，中國有色金屬學報，2009，19（7）：1322-1331]。我國鉛鋅金屬產量已連續多年位居世界第一。在產品產能飛速發展的同時，生產過程中的黃銨鐵礬渣的處理問題逐步凸現，不僅關系到資源的綜合循環利用，而且更關系到對自然環境的影響。

目前，鐵礬渣處理的方法主要為采用高溫煅燒和加堿分解處理，加堿處理的工藝復雜，得到的廢渣、廢液難于處理。高溫煅燒工藝簡單，無廢渣、廢氣、廢液產生。

鐵礬渣高溫煅燒處理主要為采用回轉窯加熱煅燒，根據黃銨鐵礬的熱性質，在加熱升溫過程中發生熱分解，不同溫度分解的產物不同；在290-479℃，分解的產物為氧化鐵的中間產物和氨氣；在650℃以上，最終分解得到氧化鐵和氧化硫，反應式如下：

[邱電云，馬榮駿，熱酸浸出濕法煉鋅中鐵礬渣的處理方法[J]，湖南有色金屬，1994，10（3）：158-162]。現有方法雖可回收氧化鐵和氧化硫，但需要外加能源對鐵礬渣進行加熱，氨和氧化硫的分離較困難，不利于回收。另外鐵礬渣的晶粒較細（1-10μm），在脫硫處理時，由于硫和水的進一步脫出，晶粒與晶粒的粘結能力減弱，將得到較細的粉，不利于脫硫后的氣體與固體的分離。

發明內容

本發明的目的是提供一種節能、環保的鐵礬渣的處理方法。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種利用干法回轉窯余熱處理鐵礬渣的工藝，其特征是，包括下述步驟：

（1）脫氨處理

將鐵礬渣破碎后，送入旋轉烘干機干燥，干燥用的熱風為干法回轉窯窯尾的熱風，熱風溫度控制在300℃，得到含碳酸銨的尾氣和脫氨鐵礬渣；

（2）脫硫處理

將脫氨鐵礬渣粉碎后，加入粘結劑和水，混合均勻后，制備成粒徑為1毫米的小球，利用干法回轉窯的溫度為900℃的三次熱風，在多級旋風筒處理器中進行脫硫處理，得到氧化鐵和含SO₂的尾氣，其中，粘結劑為硅溶膠、鋁溶膠、鋁礬土、高嶺石、伊利石、蒙脫石中的一種，加入量為脫氨鐵礬渣重量的5-10%；水的加入量為脫氨鐵礬渣重量的30%；

（3）將脫硫處理產生的含SO₂的尾氣，送入硫酸車間生產硫酸；將氧化鐵經洗滌后，回收有價金屬，洗滌后的氧化鐵作為煉鋼原料。

上述方法中，所述多級旋風筒處理器為三級旋風筒處理器，脫硫處理具體步驟如下：

a、脫氨鐵礬渣小球在旋風筒處理器中的行進路線為：通過加料口，進入二級旋風筒的排氣口，被帶入一級旋風筒，碰到一級旋風筒的內壁落下，進入三級旋風筒的排氣口，被帶入到二級旋風筒，碰到二級旋風筒的內壁落下，被三次風入口的風帶入三級旋風筒，碰到三級旋風筒的內壁落下，進入冷卻室，最后通過轉塔的轉動，從出料口排出；

b、氣體的運動路線為：熱風通過三次風入口進入三級旋風筒，經三級旋風筒上部的排氣管，進入二級旋風筒，經二級旋風筒上部的排氣管進入一級旋風筒，經一級旋風筒上部的排氣管進入排出；通過三次風入口進入三級旋風筒的熱風，在冷卻室的頂部產生一個負壓，將冷空氣從出料口吸入，對渣進行冷卻。

所述各級旋風筒的下部設有密封裝置，固體可以向下運動，氣體不能向上或向下運動。

將步驟（1）所得含碳酸銨的尾氣進行氣體和碳酸銨分離，得到的碳酸銨送入煉鋅廠循環利用，氣體達標排放。

所述步驟（3）的洗滌采用稀硫酸洗滌，洗滌液排入鋅冶煉的浸出液中。

與現有技術相比，本發明的熱源采用干法回轉窯的余熱，即干法回轉窯窯尾的熱風對鐵礬渣進行干燥，回轉窯窯尾尾氣含有大量CO₂，CO₂與鐵礬渣分解產生的氨氣反應，得到碳酸銨，有利于氨氣的回收和儲存，同時還可回收有價值的硫和氧化鐵，因此，本發明工藝具有顯著的經濟效益和環保效益。此外，本發明在脫氨處理后的鐵礬渣中加入粘結劑，制備成粒徑為1毫米的小球，利用干法回轉窯的溫度為900℃的三次熱風，在多級旋風筒處理器中進行脫硫處理，有利于氣體與固體的分離，進一步降低尾氣的除塵成本。