CN101126133A - 一种从锌窑渣中回收有价元素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的涉及一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，原料锌窑渣经过磨碎至粒度为－0.074mm的占50～75wt％，然后加入原料重量的2～10％焦炭及重量比为1∶1∶1的复合添加剂CaF2、CaO和SiO2充分混匀后，送入高温炉进行熔炼，控制熔炼温度为1200～1350℃，熔炼时间为30～60min，得到金属相、烟尘相和渣相。金属相分层获得金属铁和金属铜，从烟尘中回收铅、锌，从渣相中回收硅、钙等元素。实现了锌窑渣中有价元素铜、铁、锌和铅的分离和富集。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，具体的说是在较低的温度下对锌窑渣处理得到金属相、烟尘相和渣相的方法。属于有色冶金技术领域。
二、技术背景
锌窑渣是湿法炼锌浸出渣中配入焦粉或煤粉后，于回转窑中在1200～1300℃或更高的温度条件下焙烧，使其中的绝大部分锌、铅、铟以及少部分锗挥发进入烟尘后的残余物，属于二次冶炼渣。锌窑渣含有铁、锌、铜和银等有价金属元素，并含有一定量的碳，但因其物相复杂难以回收而废弃堆存或者廉价外售，造成资源浪费和环境污染。有公知文献报导，仅仅采用磁选或者风选的方式回收碳；在公知文献(李昌福.凡口窑渣冶炼工艺试验研究.矿冶.2002，11(3))中公开了以黄铁矿为硫化剂(化学式为CuFeS2)采用硫化的技术来处理锌窑渣，能回收锌窑渣中有价元素，但工艺中产生的二氧化硫会恶化处理环境；在公知文献(周洪武，徐子平.熔池熔炼法从锌窑渣中回收银.有色金属(冶炼部分)，1991(6))中公开了采用熔池熔炼法来回收锌窑渣中有价元素，稀有金属回收率只有40wt％左右，也存在后续处理和二氧化硫污染环境问题；在公知文献(刘志宏，文剑，李玉虎，等.熔融氯化挥发工艺处理凡口窑渣综合回收有价金属的研究.有色金属(冶炼部分)，2005(3))中公开了采用熔融氯化法于烟尘中回收锌窑渣中有价元素，锌和铜的挥发率偏低，锌的挥发指标不理想，也存在烟尘量大、烟尘污染环境和氯盐对处理设备腐蚀等问题。因此，高效分离和环境友好的回收锌窑渣有价元素的方法具有实际意义。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，加入一种复合添加剂，对锌窑渣进行熔炼，可以得到金属相、烟尘相和渣相。金属相富集了铜和铁元素，烟尘中则富集了铅、锌等元素，渣相中则富集了硅、钙等元素。实现了锌窑渣有价元素铜、铁、锌和铅高效分离和富集。
发明按以下步骤完成：
1)原料锌窑渣经过磨碎至粒度为-0.074mm的占50～75wt％。然后加入原料重量的2～10％焦炭，加入复合添加剂CaF2、CaO和SiO2其重量比为1∶1∶1，加入量为原料重量的5～15％，充分混匀后，得到混合料；
2)将混合料送入高温炉进行熔炼，控制熔炼温度为1200～1350℃，熔炼时间为30～60min，得到金属相、烟尘相和渣相；
3)金属相分层获得金属铁和金属铜；从烟尘中回收铅、锌；从渣相中回收硅、钙等元素。
本发明的特点：
1)原料适应性强，物料无需预处理；
2)由于物料中含有一定量的可作还原剂的碳，能直接还原铁、铜、铅和锌等元素，具有自还原性；
3)添加剂CaF2、CaO和SiO2具有降低熔炼温度、作为造渣的成分和在反应过程中替代O2-促进反应等多种作用；
4)本发明通过高温熔炼一次性就能得到粗产品金属相、渣相、烟尘；金属相分层得到粗铁和粗铜；渣相中则富集了硅、钙等元素，是良好的水泥材料；可以通过回收烟尘获得铅、锌。工艺流程简单，有利于后续工序处理。
四、附图说明：
图1是实施例一铁的金相组织分析图，图2是实施例二铁的金相组织分析图，图3是实施例三铁的金相组织分析图。
五、具体的实施方式：
以下结合具体实例进一步说明本发明。
实施例一
原料锌窑渣主要化学成分的重量百分比为TFe 31.36wt％，Zn 4.57wt％，Cu 0.77wt％，Pb 0.48wt％，C 15wt％，粒度磨碎至-0.074mm占50-75wt％，高温熔炼工艺条件为：复合添加剂CaF2∶CaO∶SiO2＝1∶1∶1加入量5wt％、加入焦碳10wt％、熔炼时间60min、熔炼温度1300±50℃，熔炼所得到金属相铁产率为28wt％，铁的回收率为92.5wt％，铜的回收率为98.5wt％。铁的金相组织分析见图1，属于铸铁类；对应的渣相化学成分：TFe为3.76wt％，Cu≤0.001wt％，Pb≤0.019wt％，Zn≤0.001wt％，SiO2为34.95wt％，CaO为16.18wt％；烟尘中Zn含量≥90wt％，Pb含量≥89wt％。
实例二
原料锌窑渣主要化学成分的重量百分比为TFe32.82wt％，Zn5.29wt％，Pb0.60wt％，Cu0.91wt％，C18wt％；粒度磨碎至-0.074mm占50-75wt％；复合添加剂CaF2、CaO和SiO2加入量15wt％，加入焦碳8wt％，熔炼时间45min，熔炼温度1250±50℃。熔炼所得到金属相铁产率为25wt％，铁的回收率为90.5wt％，铜的回收率为99.0wt％，其金相组织分析见附图2，属于铸铁类；对应的渣相化学成分：TFe为4.08wt％，Cu≤0.001wt％，Pb≤0.001wt％，Zn≤0.001wt％，SiO2为38.60wt％，CaO为19.05wt％；烟尘中Zn含量≥91wt％，Pb≥90wt％。
实例三
原料锌窑渣主要化学成分的重量百分比为TFe33.55wt％，Zn6.46wt％，Pb0.28wt％，Cu1.1wt％，C22wt％，粒度磨碎至-0.074mm目占65wt％，高温熔炼工艺条件为：复合添加剂CaF2、CaO和SiO2加入量10wt％、配入焦碳量5wt％、熔炼时间30min、熔炼温度1300℃、熔炼所得到金属相铁产率为20wt％，铁的回收率为88.5wt％，铜的回收率为99.5wt％。铁的金相组织分析见附图3，对应的渣化学成分：TFe为5.1wt％；Cu≤0.001wt％；Pb≤0.001wt％；Zn≤0.001wt％；SiO2为36.14wt％；CaO为17.88wt％。烟尘中锌的回收率Zn≥92wt％，Pb≥91wt％。
Claims (2)
1.一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，其特征在于：其按以下步骤完成：
1)、原料锌窑渣经过磨碎至粒度为-0.074mm的占50～75wt％，然后加入原料重量的2～10％焦碳，加入复合添加剂CaF2、CaO和SiO2其重量比为1∶1∶1，加入量为原料重量的5～15％，充分混匀后，得到混合料；
2)、将混合料送入高温炉进行熔炼，控制熔炼温度为1200～1350℃，熔炼时间为30～60min，得到分层的粗铁和粗铜金属相、含铅锌的烟尘相和富集了硅、钙的渣相。
2.根据权利要求1所述从锌窑渣中回收有价元素的方法，其特征在于：所述的锌窑渣主要化学成分的重量百分比为TFe 31.36％，Zn 4.57％，Pb 0.48％，Cu 0.77％，C 15％或TFe 32.82％，Zn 5.29％，Pb 0.60％，Cu 0.91％，C 18％或TFe 33.55％，Zn 6.46％，Pb 0.28％，Cu 1.1％，C 22％。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
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