[發明專利]一種處理鋅浸出渣的設備及方法

在審

• 申請號: 201710648675.0
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107419106A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 王福佳;王健月;古明遠;王建華;王敏;曹志成;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/02;C21B13/14;C22B19/20;C22B19/30;C22B19/34
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 王月春,劉國偉

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，尤其涉及一種處理鋅浸出渣的設備及方法。

背景技術

鋅冶煉工藝技術以濕法冶煉為主，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，黃鉀鐵礬法由于易沉淀析出、溶解度低、過濾性好、試劑消耗少和生產成本低而應用最廣。黃鉀鐵礬法沉礬工序就是把鋅浸出溶液中的鐵元素選擇性地形成沉淀，從而達到鐵和鋅分離的最終目的。但是在沉礬過程中除了形成鐵礬，還有一部分的鋅、鉛、銀等有價金屬以硅酸鹽和硫酸鹽的形式和鐵礬一起進入鐵礬渣。

目前對鋅浸渣的處理方法主要有高溫還原揮發法和水溶液浸出方法兩種類型。高溫還原揮發法是在鋅浸渣中配入焦粉作為還原劑，在回轉窯或者煙化爐中進行高溫焙燒或者熔煉，使有價金屬鉛、鋅、銀、銦等還原揮發。水溶液浸出方法有兩種類型，一種是直接將鋅浸渣用酸或堿進行浸出；第二種是將鋅浸渣在500-700℃之間預先焙解，經焙解后的渣再采用酸或者堿溶液浸出鋅浸渣中的金屬。

高溫還原揮發法的優勢是可以同時回收鋅浸渣中的鉛、鋅、銦等，將這些元素全部收集至氧化鋅煙塵中，但該方法能耗高，且產出的含鐵渣由于在揮發鋅過程中呈熔體狀態，熔體中混入大量硅酸鹽，導致含鐵渣中鐵的收率較低。水溶液浸出法的優勢是經浸出后的含鐵渣中鐵的含量達到55％左右，但渣中鋅含量較高，鋅含量普遍在1％以上，因這部分鋅主要是以鐵酸鋅形式存在，在鐵作為煉鐵原料使用時，鋅會對煉鐵過程造成不利影響。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種處理鋅浸出渣的設備及方法，可分別回收鉛、鋅和鐵，得到純凈的鉛、鋅粉塵和金屬鐵粉，且工藝流程較短，操作簡單。

本發明的目的之一是提供一種處理鋅浸出渣的設備，包括預焙燒裝置、煤粉噴吹裝置和還原裝置；

所述預焙燒裝置包括成型料入口、第一煙道和預焙燒料出口，所述第一煙道位于所述預焙燒裝置的頂部；

所述煤粉噴吹裝置包括傳送器和煤粉加料器，所述傳送器傾斜設置，多個所述煤粉加料器設置在所述傳送器的上方，所述煤粉加料器沿所述傳送器的運動方向排布；

所述煤粉加料器包括輸煤管道、高壓氣體管道、噴槍和煤粉分散器，所述噴槍的進氣端連接所述高壓氣體管道，出氣端連接所述煤粉分散器，所述輸煤管道位于所述高壓氣體管道的側壁上，并與所述高壓氣體管道連通；

所述還原裝置包括混合料入口、第二煙道和還原物料出口，所述第二煙道位于所述還原裝置的頂部；

所述預焙燒裝置的預焙燒料出口連接所述傳送器的一端，所述傳送器的另一端連接所述還原裝置的混合料入口。

在本發明的一些實施例中，所述預焙燒裝置的成型料入口處設有傾斜的彈性擋板，所述彈性擋板的一端固定在所述預焙燒裝置上，所述彈性擋板與豎直方向的夾角為30～45°。

作為本發明優選的方案，所述煤粉加料器的數量為2～5個，相鄰所述煤粉加料器的間距為2～3m。

進一步的，本發明的設備還包括成型裝置，所述成型裝置包括渣料顆粒入口和成型料出口，所述成型料出口連接所述預焙燒裝置的成型料入口。

進一步的，所述傳送器與水平方向的夾角為15～30°。

進一步的，本發明的設備還包括熔分爐，所述熔分爐包括還原物料入口和鐵水出口，所述還原裝置的還原物料出口連接所述熔分爐的還原物料入口。

本發明的另一目的是提供一種利用上述的設備處理鋅浸出渣的方法，包括以下步驟：

A、將鋅浸出渣的成型料送入預焙燒裝置，在1050～1180℃進行焙燒，生成含鉛煙氣和預焙燒料，所述含鉛煙氣由第一煙道排出，冷卻獲得氧化鉛粉塵；

B、將所述預焙燒料送至煤粉噴吹裝置的傳送器上，所述預焙燒料在所述傳送器上移動時，煤粉加料器向所述預焙燒料噴吹煤粉，獲得混合料；

C、所述傳送器將所述混合料送入還原裝置，在1100～1280℃進行加熱，發生還原反應，獲得含鋅煙氣和還原物料，所述含鋅煙氣由第二煙道排出，冷卻獲得氧化鋅粉塵。

作為本發明優選的方案，所述煤粉的粒度≤0.5mm。

進一步的，步驟B中，噴吹的煤粉為所述預焙燒料質量的10～25％。

進一步的，在步驟A之前包括步驟：將鋅浸出渣的渣料顆粒進行成型處理，獲得所述成型料。

在本發明的一些實施例中，將所述還原物料送入熔分爐，進行熔分處理，獲得鐵水和熔渣。