[發明專利]一種針鐵礦渣和鉛還原渣的聯合處理方法

在審

• 申請號: 201510837961.2
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105349793A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 何靜;曾令成;王夏陽;王遠文;陳永明;吳斌秀;夏新兵;周長青;郭路路;顏永勝;楊建平;劉冬根;羅琨;李俊紅;賴復興;吳平
• 申請（專利權）人: 深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司;中南大學
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B5/10;C22B19/30;C22B13/02
• 代理公司: 韶關市雷門專利事務所 44226
• 代理人: 周勝明

技術領域

本發明屬于有色金屬冶金技術領域，涉及一種針鐵礦渣和鉛還原渣的聯合處理方法。

背景技術

鉛火法冶煉產出的還原熔煉渣和鋅濕法冶煉產出的浸出渣含有Pb、Zn、Ge、In等有價金屬，屬于國家規定的危廢渣，在堆存、運輸、處理過程中都必須符合國家的法規和標準。在國家日益嚴格的環保政策和鉛鋅冶煉利潤空間逐漸被壓縮的情況下，這些鉛鋅冶煉中間渣采用環保節能的工藝實現冶煉渣中有價金屬的綜合回收利用對冶煉廠顯得尤為重要。鉛鋅冶煉渣一般分開單獨處理。目前鉛冶煉還原渣基本采用煙化爐回收其中的有價金屬，爐渣經水淬無害化處理；鋅浸出渣大多采用回轉窯揮發典型流程，存在有價金屬回收率低、工作環境差、運行費用高、能耗高且需消耗大量冶金焦等缺點。

目前國內用煙化爐處理鋅浸出渣的有云南馳宏鋅鍺有限股份公司和蒙自礦冶有限責任公司，國外的相關應用未見報道，專利CN202808915U公開了一種用于處理鋅浸出渣的煙化爐，除了具備傳統煙化爐的煙化揮發冶煉渣功能外，還具有熱利用率高、使用周期長的優點；專利CN102899502A公開的一種從高錫高銦鋅浸出渣中提取鋅銦及回收錫的方法也是對浸出渣進行還原熔煉，對本項目有一定的借鑒意義。

會澤冶煉分公司舊廠煙化爐從2006年開始進行煙化爐處理鋅浸出渣及氧化礦，新廠煙化爐每年處理熱渣約20萬噸，冷渣約20-25萬噸，同時回收鉛鋅；曲靖分公司煙化處理鼓風爐熱渣及鋅浸出冷渣并在2013年底全部處理完以前堆存的鋅系統浸出渣。

煙化爐搭配處理鉛還原熔煉渣、鋅浸出渣有一定的優勢；由于使用較為廉價的燃料煤，市場適應性較好；作業過程使用DCS過程控制，自動化水平較高，節約人工也降低勞動強度；采用自動定量給煤系統，實現風煤比自動控制，可精準控制爐內氣氛，節約燃料，安全風險顯著降低。

發明內容

為克服上述的技術缺點，本發明提供一種針鐵礦渣和鉛還原渣的聯合處理方法，它能夠解決傳統鉛鋅冶煉中針鐵礦渣及鉛還原渣渣量大、含少量有價金屬但重金屬含量超標，直接堆存或丟棄不僅占地面積大、而且環境危害嚴重等問題，所得產物玻璃渣性質穩定、無毒害，可直接丟棄或鋪路、填海等。

本發明解決其技術問題所采用的技術方法是：一種針鐵礦渣和鉛還原渣的聯合處理方法，其處理步驟是：

步驟一配料

以針鐵礦渣和鉛還原渣為原料，按照預定渣型配入熔劑和還原劑，將爐料混合均勻，裝入反應設備中，其中針鐵礦渣與鉛還原渣包括鐵、硅、鈣、鉛、鋅、銦、鍺、鎘、氧、硫元素，所述針鐵礦渣與鉛還原渣的質量比為1:3-3:1，熔劑為石英、氧化鈣，所述的還原劑為固體碳質還原劑，包括焦粉、焦炭、粉煤、劣質煤和木炭其中的一種或任意幾種的混合物；

步驟二還原熔煉

反應設備進行加熱升溫，到達設定溫度后進行保溫，還原熔煉，其中設定溫度為1200-1400℃，保溫時間為90-180min；

步驟三吹煉

通過進氣管向反應設備內通氣，提供氧化氣氛，控制氣體壓力及流量，使已還原的Pb、Zn、In、Ge、Cd氧化揮發，其中鉛揮發率>98%，鋅揮發率>98.5%，回收進入排氣管中的鉛、鋅等金屬氧化物，其中通氣時間為0-100min，通氣使用到的氣體為氣體流速為0-3.5m/min的空氣或氧氣；

步驟四水淬

反應結束后將所得熔渣水淬，得到性質穩定的玻璃體，該玻璃體含鉛<0.1%，含鋅<0.2%。

所述步驟一中的渣型以混合物料的鐵硅比和鈣硅比來表征。

所述鐵硅比指氧化亞鐵與二氧化硅的質量比，鈣硅比指氧化鈣與二氧化硅的質量比，其中鐵硅比為1.5-1.8，鈣硅比為0.4-0.7，所述的還原劑用量為混合物料的5%-20%；

所述步驟二使用的反應設備能夠通氣及排氣，并與風機以管道相連。

優選的，針鐵礦渣與鉛還原渣按質量比1:1配料，鐵硅比為1.6，鈣硅比為0.5，還原劑用量為混合物料的5%，在熔煉溫度為1400℃的條件下保溫180min，在空氣流速為2.5m³/h的條件下通氣90min；水淬后得到的玻璃體含鉛0.007%，含鋅0.008%，鉛、鋅的揮發率分別為99.41%、99.90%。

本發明的有益效果是：實現鉛還原渣和針鐵礦渣的無害化處理，由于其含鐵較高，在配料時不需加入鐵劑造渣，根據渣中鈣、硅的成分調節，減少熔劑使用量，節省成本；同時實現鉛、鋅等有價金屬的回收，產生一定的附加價值；