[發明專利]一種固廢瓦斯灰、含鋅鐵釩渣綜合回收工藝

有效

• 申請號: 201410091107.1
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104911356B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 郭海軍
• 申請（專利權）人: 北京事竟成有色金屬研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B19/00;C22B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬冶金過程二次資源循環利用領域，涉及一種采用清潔火法富集技術從低品位含鋅固廢渣中綜合回收有價金屬，并進行無害化處理的工藝過程，尤其涉及一種從瓦斯泥(灰)、含鋅鐵釩渣中綜合提取有色金屬的冶金方法。

技術背景

我國是世界第一鋼鐵大國，產能約占全球的60％以上。鋼鐵行業每年都會產生大量的冶金煙塵，而燒結塵、重力灰、轉爐灰、氧化鐵皮、水渣、鋼渣等固廢物絕大部分已在鋼鐵企業內得到有效的回收和利用，高爐煉鐵瓦斯灰(泥)因其成分復雜多變、含有較多的鉛、鋅等重金屬，且回收過程中極易富集和對高爐作業、產品質量造成巨大危害，一直以來成為制約鋼鐵行業發展的重大難題。我國鋼鐵企業每年產出的瓦斯灰(泥)約800～1000萬噸，這些固廢物一般均采取直接外排堆存、少量返回循環、送水泥廠、磚廠做配料的方式進行處理，這些處置措施不但占用了大量土地，也造成了較大的資源價值浪費，易對社會和環境帶來更嚴重的重金屬污染負擔，完全違背國家對再生資源循環利用的政策和意愿。

目前國內對瓦斯灰處理技術主要有兩大類：即轉底爐法和回轉窯還原揮發工藝。轉底爐法以國內日照鋼鐵企業為代表(引進日本新日鐵公司技術)，該技術是將高爐煉鐵及煉鋼煙塵、鐵精礦、碳粉、粘結劑混合造球，烘干后置于轉底爐，外加熱使Pb、Zn揮發、收集，同時鐵被還原成金屬化球團后可直接加入高爐利用。該工藝的優點是物料成分利用較合理；缺點是處理后的金屬球團里面還含有較高的雜質，且不能單獨處理瓦斯灰，設備投資及維護費用較高。而回轉窯還原揮發工藝則較為普遍，其充分利用瓦斯灰含余碳高的特點，通過添加少量外碳措施，將其簡單配料、制粒后直接加入到窯內進行高溫還原反應。該工藝的優點是設備簡單，維護費用低，原料適應性強；缺點使設備熱能利用效率低，還原氣氛弱。

我國是鉛鋅生產大國，隨著鉛鋅行業的快速發展，國內鋅冶煉產能已連續3年突破500萬噸。近年來，隨著全球鋅礦石資源緊張形勢的加劇，高溫高酸黃鉀鐵礬工藝已成為處理高鐵低鋅資源的有效方法，該工藝技術因原料適應性強、金屬回收率高、能耗低，已被國內外90％以上的大中型鋅冶煉企業采用，逐漸成為行業主導工藝流程。黃鉀鐵釩技術與常規濕法工藝相比雖具有明顯的優點，但也存在著浸出渣量大，含鐵低，穩定性差，堆存后因附屬重金屬離子溶出、滲漏易造成二次污染等不足，特別是其需另建專用渣場，致使企業付出的環保成本過高，已逐漸成為影響企業發展和經濟效益的重要難題。

當前鋅行業中對鐵礬渣的處置僅局限于進行無害固化處理和綜合回收有色金屬的層面，充分開發資源有效價值的效果較差，其主要回收方法為：火法固化富集和濕法綜合回收。火法固化富集技術主要是以高溫燒結法、還原焙燒-磁選法為代表，該類技術是通過外加焦、煤等燃料在煙化富集有價金屬的同時使礬渣得到高溫固化，從而達到無害化堆存的特性，該方法雖然在富集的同時解決了堆存危害問題，但回收過程能耗較大，成本高，易產生低濃度SO₂煙氣污染，從堆渣中高效開發鐵及稀貴金屬的價值未充分體現。鐵礬渣濕法綜合回收技術是通過采用酸、堿試劑及特殊活化過程，達到選擇性浸出、分離的目的，使渣有價金屬得到了高效分離和提取，降低了渣的重金屬危害性；雖然該技術近些年得到了突破和應用推廣，但因其工藝流程長，過程控制繁瑣，對渣的毒性并未徹底消除，貴金屬選冶分離效果低，過程廢水還需進行環保達標處理，從而制約了產業化技術開發的進程，致使其經濟效益未能充分體現。

近年來，隨著全球對資源、環境保護意識的增強，我國政府也加強了對重金屬污染問題的高度重視，陸續頒布和出臺了一系列政策、法規及文件，并嚴令企業要加強對重金屬污染的防治工作；未來國家環保政策將更加嚴格和細化，不但對黃鉀鐵釩廢渣處置的技術要求更加苛刻和嚴厲；同時也會把瓦斯灰(泥)的管理正式劃入危廢范疇，致使企業廢渣處置成本將大幅度上升，并嚴重制約產能和效益提升。另外，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》(2006～2020年)已將“開發非常規污染物控制技術，廢棄物等資源化利用技術，重污染行業清潔生產集成技術，建立發展循環經濟的技術示范模式”列為優先發展主題；《有色金屬工業中長期科技發展規劃》(2006～2020年)也將“開發鋼鐵煙塵、含鋅鐵礬渣回收鋅、鉛技術”列為重要研究課題。因此，采用綜合、先進、實用新技術來加強和促進對冶金行業固廢(瓦斯灰、鐵礬渣)的合理處置，已日顯迫切和重要；同時再生金屬資源的利用不僅解決了大量資源需求問題，而且也是節能減排的重要結構性措施，將是國家“十二五”重點扶持戰略性新型產業。