CN102399995B - 一种锌渣挥发窑提取氧化锌铅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种锌浸出渣挥发窑富氧助燃提取氧化锌铅的方法。本工艺包括配料、氧气制备、氧气储压、气体混合、浓度调试、给风方式等步骤，在配料环节以浸出渣与煤炭质量比例为1:35～45，混合料含碳12～16wt%；在挥发过程中，添加混合料重量5～10%的熟石灰；在气体混合环节将体积浓度90%以上、给氧压力0.4～0.5MPa的氧气通入，在窑头混气罐混氧，混合气体体积浓度控制在25～45%；在挥发环节控制在1200～1350℃下挥发产出氧化锌铅烟尘。本发明可改善挥发窑碳燃烧条件，大幅降低燃料耗用，合理地提升挥发窑中氧浓度并提高碳燃烧效率，达到了节约能源、降低成本，提高金属挥发率。
Description
技术领域
本发明属于湿法炼锌浸出渣的火法处理及低品位锌氧化物火法富集领域，具体涉及一种锌浸出渣挥发窑富氧助燃提取氧化锌铅的方法。
背景技术
硫化锌精矿的湿法炼锌工艺经氧化焙烧——浸出后产出含铁的锌的浸出渣，通常是采用挥发窑处理。处理方法是将浸出渣和焦粉或优质煤按渣/焦（煤）以1:0.5～0.7混合，在高温下将锌还原挥发，分别产出氧化锌粉和窑渣。锌挥发的同时，渣中的铅、铟和部分银也同时挥发。
湿法炼锌的另一种处理浸出渣的方法是湿法工艺，主要有铁矾法和针铁矿法，分别产出铁矾渣和针铁矿渣，这些渣中含有大量可溶性重金属锌、铅、镉等，随着环境保护日益严格的要求，这些渣必须经过无害化处理。目前可行的方法是火法处理，采用的设备通常是挥发窑处理工艺，其方法与前述浸出渣挥发窑处理相同。
另外有一些低品位氧化锌矿和含锌低的锌氧化物，通常也采用挥发窑工艺，锌与其他脉石进行分离并富集。
上述处理锌物料的挥发窑法是将进窑原料与焦粉（或煤）混合后，在高温下通入空气使锌还原为锌，挥发进入气相，在气相中锌蒸汽被氧化为氧化锌，经收尘系统收集后成为氧化锌，未挥发部分成为窑渣从窑头排出。该工艺在实际生产的操作中存在有以下问题：挥发窑中氧浓度不足，导致挥发窑碳燃烧不完全、挥发条件相对较差，特别是在高原地区，空气相对稀薄，这一问题更显得突出；在还原、挥发过程中，必须采用焦粉或优质煤，使得燃料成本难以降低，并且锌和铅的挥发率还不够理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种锌渣挥发窑提取氧化锌铅的方法，可改善挥发窑碳燃烧条件，大幅降低燃料耗用，合理地提升挥发窑中氧浓度并提高碳燃烧效率，达到了节约能源、降低成本，提高金属挥发率。
解决本发明的技术问题所采取的技术方案是：包括配料、氧气制备、氧气储压、气体混合、浓度调试、给风方式等工艺步骤，在配料环节以浸出渣与煤炭质量比例为1:35～45,混合料含碳12～16wt%；在挥发过程中，添加混合料重量5～10%的熟石灰；在气体混合环节将体积浓度90%以上、给氧压力0.4～0.5MPa的氧气通入，在窑头混气罐混氧，混合气体体积浓度控制在25～45%；在挥发环节控制在1200～1350℃下挥发产出氧化锌铅烟尘。
本发明的具体技术方案还包括：浸出渣为含锌6～25%、铅1～12%的锌铅矿湿法冶炼的浸出渣，煤炭为发热量3500～5000大卡、含碳量30～55%的无烟煤，混合料的颗粒粒度为1.5～3.0cm。
混合物料在挥发窑挥发过程中，控制鼓风量，以窑头刚好不冒出烟气为准，且给风管以切向10～15°的仰角给风，给风距离距离为设计窑长的一半。
为了最大限度地回收氧化锌铅烟尘及碳，可在挥发窑的主回收风管旁设置辅风管进行补收。
本发明所述的高浓氧气可使用变压吸附制氧，再通过输气管输送到窑头混气罐时，为保证压力及气流量稳定，可采取轻微开启供气阀门的方式，以罗茨风机鼓风在混气罐中进行混合，按用氧量适当调节。
本发明的工艺操作与传统工艺相较，减少了工艺操作中的经验因素，可实现标准化流程生产，技术转移及应用不受客观因素影响，可达到以下效果。
（1）提高氧化锌挥发效率，达到93～95%，比传统工艺提高15%，提高资源利用率；（2）降低挥发窑对燃料质量的要求及煤炭量的消耗，采用低热值煤炭，极大地降低了生产成本，实现了能源的充分利用；（3）改善了燃料的燃烧条件，提高了挥发过程的温度条件，缩短燃料的完全燃烧时间，加快挥发反应速度，大大提高了单机(窑)处理量，提高比例未25～30%；（4）产品质量得到提高，产品由原来氧化锌含量40～55%提高到60%以上，产品中含碳比例由原来的5～7%降为2%以下；（5）解决了挥发窑传统的低温结圈及结窑的难题，保证窑体的通畅及良好的窑况，有效延长窑内砌筑体的使用时间，保证了挥发窑稳定连续生产；因此，富氧助燃应用于氧化锌挥发窑，可以取得很好的经济效益、社会效益和环保效益。
具体实施方式
常规技术以挥发窑提取氧化锌方法实例：采用传统电解浸出渣，针对无特殊性物料选择的特点，常规浸出渣PH值4.5～5.2，水分18～22%，主要成分如下表。
燃料采用热值6000大卡的原煤，采用的挥发窑为3.5m×50m标准窑，浸出渣与煤炭按1:50的比例混合，因为物料SiO2含量较高，为避免挥发反应过程中的液相影响，再加入7%的生石灰。制好的混合料主要按16吨∕小时的投料量进入回转窑。窑头按2650M3∕小时的流量以罗茨风机强行压风，排风机按窑头反应，以窑头保持微负压为标准，以本实例按14～18赫兹的频率来保证烟气足量进入收尘系统。最后获得的产品及窑渣综合含量如下。
。
浸出渣中锌挥发率88.83%。本实例在生产过程中窑况较好，不结窑，但物料在窑内流动性较差，煤炭燃烧不充分，燃料燃烧率低，产品质量一般，Zn的挥发率一般，铅的挥发率较差。生产成本过高。
采用富氧助燃方案实例
实施例1：本实例所采用浸出渣与上述常规工艺相同，煤炭相同，浸出渣与煤炭按1:45的比例混合，窑头按每小时2560 M3通入氧浓度为25～45%的混合气体，最后获得的产品及窑渣综合含量如下。
浸出渣中Zn挥发率为93.93%。本实例在生产过程中窑况好，不结窑，物料翻动充分，煤炭充分燃烧，产品质量高，Zn的挥发率好，铅的挥发率极好。但煤炭过剩，造成燃料浪费，成本较高。
实施例2:本实例所采用浸出渣与上述常规工艺相同，采用发热量为4500大卡热值的煤炭，浸出渣与煤炭按1:40的比例混合，窑头按每小时2800 M3通入氧浓度为25～45%的混合气体。最后获得的产品及窑渣综合含量：
浸出渣中Zn挥发率为94.24%。本实例在生产过程中窑况好，不结窑，物料翻动充分，煤炭基本完全燃烧，产品质量高，Zn的挥发率非常好，铅的挥发率极好。成本较低。
实施例3：本实例所采用浸出渣及煤炭与上例相同，同时采用了申请人公司三防渣坝堆存的含铅浸出渣与常规浸出渣混合，以达到回收铅金属的目的。含铅浸出渣PH值4.5～5.2，水分18～22%，主要成分如下表。
混合比例按常规浸出渣与含铅浸出渣3:1的比例混合，混合浸出渣与煤炭按1:45的比例混合，窑头按每小时2560 M3通入氧浓度为25～45%的混合气体，最后获得的产品及窑渣综合含量如下。
浸出渣中Zn挥发率为93.93%，Pb的挥发率为91%。本实例在生产过程中窑况好，物料发黏，轻微挂窑，不结窑，物料翻动充分，煤炭充分燃烧，产品质量较高，Zn的挥发率好，铅的挥发率极好，极大降低成本。该实例对累年堆积的含铅浸出渣进行回收处理，能取得较好的经济效益，并对环境治理、解决铅污染隐患，打开了新思路。
Claims (3)
1.一种锌渣挥发窑提取氧化锌铅的方法，其特征在于：
1.1配料环节以浸出渣与煤炭质量比例为1：35～45，混合料含碳12～16wt％；
1.2在挥发过程中，添加混合料重量5～10％的熟石灰；
1.3将体积浓度90％以上、给氧压力0.4～0.5MPa的氧气通入，在窑头混气罐混氧，混合气体体积浓度控制在25～45％；
1.4控制在1200～1350℃下挥发产出氧化锌铅烟尘；
所述浸出渣为含锌6～25％、铅1～12％的锌铅矿湿法冶炼的浸出渣，所述煤炭为发热量3500～5000大卡、含碳量30～55％的无烟煤，所述混合料的颗粒粒度为1.5～3.0cm。
2.根据权利要求1所述锌渣挥发窑提取氧化锌铅的方法，其特征在于：混合物料在挥发窑挥发过程中，控制鼓风量，以窑头刚好不冒出烟气为准，且给风管以切向10～15°的仰角给风，给风距离为设计窑长的一半。
3.根据权利要求2所述锌渣挥发窑提取氧化锌铅的方法，其特征在于：在挥发窑的主回收风管旁设置辅风管补收氧化锌铅烟尘及碳。
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| 李若贵.锌冶炼浸出渣处理.《全国"十二五"铅锌冶金技术发展论坛暨驰宏公司六十周年大庆学术交流会论文集》.2010,70-79. |
| 锌冶炼浸出渣处理;李若贵;《全国"十二五"铅锌冶金技术发展论坛暨驰宏公司六十周年大庆学术交流会论文集》;20101231;70-79 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN102399995A (zh) | 2012-04-04 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method of extracting zinc and lead oxide from zinc slag by volatilization kiln Effective date of registration: 20201223 Granted publication date: 20140416 Pledgee: Yunnan Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: Yunnan Xiangyun Feilong Recycling Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020530000019 |
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Effective date of registration: 20220104 Granted publication date: 20140416 |