[發明專利]一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發率的還原揮發方法

有效

• 申請號: 201510363811.2
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105039700B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 馬紅周;王耀寧;趙俊學;王碧俠;唐雯聃;崔雅茹;王書民
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B5/16;C22B13/02;C22B19/30
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明屬于濕法煉鋅領域，涉及濕法煉鋅渣還原揮發，具體涉及一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發率的還原揮發方法。

背景技術

目前濕法煉鋅工廠對浸出渣中的鉛、鋅、銦普遍采用還原揮發的方法進行脫除，通過向浸出渣中配入焦粉(碳粉)在1200℃左右進行還原，在還原過程中，渣中的鉛、鋅、銦等被還原揮發，通過處理揮發后煙氣而獲得鉛、鋅、銦的化合物，還原后的渣通常直接排入水中，進行水淬，水淬后渣可以進一步處理，回收其中的鐵及炭等物料。

鋅渣中的鋅的主要存在形式為為鐵酸鋅，氧化鋅、硫化鋅、硅酸鋅等，鉛的存在形式主要為硫酸鉛、硫化鉛、氧化鉛、硅酸鉛等，另外其中含含有銦，銦主要以類質同相形式存在于鐵酸鋅等物質中。含鋅、鉛的物質在焙燒過程中鐵酸鋅分解為氧化鋅和氧化鐵，硫酸鉛分解為氧化鉛和二氧化硫氣體，氧化鋅和氧化鉛與配入的碳進行還原反應，還原為單質鉛和鋅，在揮發過程中由爐窯中的二氧化碳氧化為氧化鋅和氧化鉛。在鐵酸鋅分解的同時，銦也被分解后還原，轉變為氣體進入回轉窯煙氣中進行回收。目前對濕法煉鋅浸出渣中鉛鋅的還原揮發普遍采用的設備為回轉窯，生產中為了提高鉛鋅在揮發過程中的回收率，回轉窯的反應帶溫度通常控制在1200℃左右，通常渣中二氧化硅的含量在5-10％之間，在此高溫條件下，渣中的二氧化硅等會轉變為硅酸鹽等熔體，在有熔體態物質出現時，對回轉窯揮發會造成以下問題：

1)鉛鋅揮發的回收率降低：在回轉窯中爐渣經高溫出現液相后，液相會裹挾部分未還原的粉體，形成外包硅酸鹽熔體外殼，內部為粉體料的“夾生”料，同時熔體中也會有硅酸鋅之類的物質生成，這兩種原因造成揮發窯鉛鋅揮發率降低。

2)回轉窯結圈影響生產：窯中熔體的形成，會造成窯內部結圈，并且隨著結圈的增加，窯內徑縮小，減少了窯的處理量及窯的壽命。

3)窯渣中鐵回收困難：因浸出渣中部分氧化鐵形成硅酸鐵，另在熔體的裹挾下，部分氧化鐵不能還原為磁鐵礦，造成窯渣中鐵的回收率較低，對硅酸鐵及熔體裹挾態的氧化鐵在破碎過程中很難解離，造成鐵的難回收。

發明內容

基于目前回轉窯揮發方法存在的問題，本發明提出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發率的還原揮發方法，解決現有技術中鉛鋅揮發的回收率低、回轉窯結圈影響生產、窯渣中鐵回收困難的問題。

為了解決上述技術問題，本申請采用如下技術方案予以實現：

一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發率的還原揮發方法，該方法在濕法煉鋅渣還原揮發過程中加入調渣劑，所述的調渣劑為石灰、氧化鎂、氧化鋁、白云石、石灰石或鋁礬土中的一種或多種。

本發明還具有如下區別技術特征：

所述的調渣劑的粒度小于等于200mm。

所述的濕法煉鋅渣為中性浸出渣或經高溫高酸浸出產生的鉛銀渣。

所述的濕法煉鋅渣、煤粉與調渣劑之間的質量比為(1～5):(1～5)：1。

該方法具體包括以下步驟：

將濕法煉鋅渣、煤粉與調渣劑進行混合，攪拌均勻；混合后的物料加熱至1000℃～1200℃保溫30min～150min，而后對加熱后的物料進行卸料，熱物料直接卸入水中。

本發明與現有技術相比，有益的技術效果是：

調渣劑的加入可以較完全的解決目前工藝存在的以上三方面的問題，并且不改變目前的生產操作條件及生產設備，并且調渣劑的價格較低，不會提高生產成本：

調渣劑加入含鋅渣后，可以提高渣的熔點，在現階段采用的焙燒制度條件下，不會產生液相，經焙燒后渣以粉體態存在，這樣既可以提高窯中鉛鋅的揮發率，又可以避免窯內產生結圈，提高窯的生產率和使用壽命，并且可以較容易的回收窯渣中的鐵。該方法提高了渣中鉛、鋅、銦等金屬的揮發率，減少了爐窯的結圈，并降低了還原窯渣的磨礦量。

加入調渣劑，其不僅具有提高鋅渣的熔點的作用，同時其可以減少爐料在還原爐窯內的結圈，增加了還原爐窯爐窯清理結圈的周期。所使用的調渣劑是石灰、氧化鎂、氧化鋁、白云石、石灰石或鋁礬土中的一種或幾種的混合物，其成本較低，有利于提高資源綜合利用率，降低生產成本。

為了改善回轉窯中低熔點物料對回轉窯揮發過程的影響，在爐渣進入回轉窯之前，向其中配入一定的調渣劑，其主要作用是調整鋅渣的渣型，提高浸出鋅渣的熔點，使浸出渣在回轉窯中不生成液相，提高鉛鋅的揮發率，降低回轉窯的結圈。

具體實施方式