[發(fā)明專利]一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710648669.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN107641715A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王福佳;王健月;古明遠(yuǎn);王建華;王敏;曹志成;吳道洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B1/02;C22B19/30;C22B19/20;C22B13/02
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,項(xiàng)榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金能源領(lǐng)域，具體涉及一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

目前，鋅浸渣的處理方法主要包括高溫還原揮發(fā)法和水溶液浸出法。高溫還原揮發(fā)法是在鋅浸渣中配入焦粉作為還原劑，在回轉(zhuǎn)窯或者煙化爐中進(jìn)行高溫焙燒或者熔煉，使有價(jià)金屬鉛、鋅、銀、銦等還原揮發(fā)。水溶液浸出法包括兩種：直接將鋅浸渣用酸或堿溶液浸出；鋅浸渣在500～700℃預(yù)焙解，得到的渣再采用酸或堿溶液浸出其中的金屬。

高溫還原揮發(fā)法的優(yōu)勢(shì)是可以同時(shí)回收鋅浸渣中的鉛、鋅、銦等，能夠?qū)⑦@些元素全部收集至氧化鋅煙塵中，但能耗高，且產(chǎn)出的含鐵渣由于在揮發(fā)鋅過程中呈熔體狀態(tài)，熔體中混入大量硅酸鹽，導(dǎo)致含鐵渣中鐵的收率較低。水溶液浸出法的優(yōu)勢(shì)是經(jīng)浸出后的含鐵渣中鐵的含量達(dá)到55wt％(wt％為質(zhì)量百分?jǐn)?shù))左右，但渣中鋅含量較高，普遍在1wt％以上，且主要以鐵酸鋅形式存在，用作煉鐵原料使用時(shí)，鋅會(huì)對(duì)煉鐵過程造成不利影響。

在利用濕法冶煉處理鋅浸渣時(shí)，按浸出液除鐵工藝的不同，可分為針鐵礦法、赤鐵礦法和黃鉀鐵礬法等。其中，黃鉀鐵礬法具有易沉淀析出、溶解度低、過濾性好、試劑消耗少、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。黃鉀鐵礬法是使鋅浸出液中的鐵元素選擇性地形成沉淀，從而達(dá)到鐵、鋅分離的目的。同時(shí)，還有一部分的鋅、鉛、銀等有價(jià)金屬以硅酸鹽和硫酸鹽的形式進(jìn)入鐵礬渣。目前，我國(guó)堆存鐵礬渣的量超過3000萬(wàn)噸，而且以每年100萬(wàn)噸的速度增長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的潛在污染。并且，有價(jià)金屬損失大，如果鐵礬渣按平均含鋅5wt％計(jì)算，則積存的鋅金屬量超過150萬(wàn)噸，利用價(jià)值很高。因此，對(duì)鋅浸渣進(jìn)行深入研究具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明旨在提出一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng)和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)鋅浸出渣中鉛、鋅、鐵的分離和回收，系統(tǒng)中還原工序的壓力小，還原劑用量小，得到的氧化鉛、氧化鋅及金屬鐵的純度較高。

本發(fā)明提出了一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng)，包括進(jìn)料裝置、預(yù)焙燒裝置、出料裝置、還原劑輸送裝置、還原裝置。

所述進(jìn)料裝置具有鋅浸出渣出口。

所述預(yù)焙燒裝置具有鋅浸出渣入口、焙燒后物料出口，在所述預(yù)焙燒裝置的頂部設(shè)置有第一煙道。所述進(jìn)料裝置的鋅浸出渣出口與所述預(yù)焙燒裝置的鋅浸出渣入口連接。在所述預(yù)焙燒裝置的鋅浸出渣入口處設(shè)置有第一擋板。

所述出料裝置具有焙燒后物料入口、焙燒后物料出口。所述出料裝置的焙燒后物料入口與所述預(yù)焙燒裝置的焙燒后物料出口連接。在所述預(yù)焙燒裝置的焙燒后物料出口處設(shè)置有第二擋板。

所述還原劑輸送裝置具有還原劑入口、還原劑出口。

所述還原裝置具有進(jìn)料口、出料口和第二煙道，所述進(jìn)料口分別與所述出料裝置的焙燒后物料出口和所述還原劑輸送裝置的還原劑出口連接。所述進(jìn)料口處設(shè)置有加料器，所述加料器中設(shè)置有攪拌螺旋。所述第二煙道位于所述還原裝置的頂部。

進(jìn)一步地，所述第一擋板和所述第二擋板與垂直方向的夾角均為30～45°。

進(jìn)一步地，所述出料裝置向下傾斜，且與豎直方向的夾角為15～30°。

進(jìn)一步地，所述加料器向下傾斜，且與水平方向的夾角為2～3°。

本發(fā)明還提出了一種利用上述系統(tǒng)處理鋅浸出渣的方法，包括步驟：

A、將鋅浸出渣經(jīng)由所述進(jìn)料裝置送入所述預(yù)焙燒裝置中，在1000～1200℃的溫度下進(jìn)行預(yù)焙燒，得到氧化鉛粉塵和經(jīng)除鉛的焙燒后物料，其中，所述氧化鉛粉塵經(jīng)由所述第一煙道排出進(jìn)行收集，所述焙燒后物料經(jīng)由所述出料裝置送入所述加料器中。

B、還原劑通過所述還原劑輸送裝置送入所述加料器中，所述還原劑與焙燒后物料在所述攪拌螺旋的攪拌作用下均勻混合，并經(jīng)由進(jìn)料口送入所述還原裝置中進(jìn)行還原反應(yīng)。

C、所述焙燒后物料與所述還原劑在1000～1300℃的溫度下發(fā)生還原反應(yīng)，得到的氧化鋅粉塵經(jīng)由所述第二煙道排出收集，同時(shí)，得到富含金屬鐵的還原物料。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鋅浸出渣的粒度≤3mm。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原劑添加的質(zhì)量占所述鋅浸出渣質(zhì)量的5～20％。

進(jìn)一步地，所述還原劑的粒度≤1mm。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述預(yù)焙燒的溫度為1050～1150℃。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原反應(yīng)的溫度為1150～1250℃。