CN104846200B - 一种利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，属于金属冶炼技术领域。首先将浸锌渣磨矿至粒度为5目占80%以上，将磨矿和水混合均匀，然后在圆盘制团机中进行制团，获得直径为5~20mm浸锌渣团矿，浸锌渣团矿经通风自然干燥后备用；将得到浸锌渣团矿和焦丁混合均匀后通过一次风加入循环流化床中，然后鼓入二次风氧化反应获得主要物质为ZnO、PbO、InO2、CuO的烟尘相和渣相，渣相通过排渣管排除后处理渣中富含Fe、Ag金属后其余送到建材厂做建材用。该方法利用循环流化床富氧熔炼技术原理，有效的提高了对浸锌渣的有价金属回收率，同时通过鼓入富氧，提高了热反应效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，属于金属冶炼技术领域。
背景技术
浸锌渣是湿法炼锌过程中产生的一种固体废弃渣，含有锌、铅、铜、镓、锗、铟和银等有价值的金属元素，具有极大的综合利用价值。循环流化床反应装置是利用气固两相流的燃烧原理进行反应的化工装置，其主要包括流化床反应器、供风装置、气固分离器、进料和返料器、换热器等。目前的流化床供风主要分为两部分，一是布风板下方的主体供风部分（一次风），二是炉体中上段的辅助供风部分（二次风），二者配合供风满足燃料燃烧的需要。与传统的回转窑相比，循环流化床可对燃料的燃烧温度、压力进行实时的控制。传统的回转窑必须克服渣粒对耐火材料的磨损问题，循环流化床反应器不需要考虑这个问题。向反应器鼓入富氧，随着氧气浓度增加对燃料燃烧会产生很大的影响，增加氧气浓度，燃料的着火温度降低，燃烧反应速度、火焰温度、燃料燃尽率都得到提升。
申请号为CN201010131973.0发明专利名称“一种用鼓风炉同时熔炼浸锌渣和锌窑渣的方法”的发明专利，该专利采鼓风炉用烟化法回收浸锌渣中的部分有价元素。采用鼓风炉无法对炉内燃料温度、压力进行实时控制，并且燃料还对鼓风炉壁耐火材料磨损，造成不必要的浪费。
申请号为CN200410021701发明专利名称“高富氧炼锌法”的发明专利，该专利是一种能一次性冶炼出精锌、生铁、粗铅和锌、精粉的火法冶炼法与配套的冶炼炉，它是电热炉在上，鼓风炉居中，工频炉在下以制氧机等主体部件组成炼锌炉，小部件有冷凝器积锌池、铅池、液态锌罐、锌粉柜、布袋除尘器等所组成高富氧冶炼锌炉，还附有原料成型系统，预热系统，供电系统，从排水系统，起重运输系统等所组成的炼锌炉。
申请号为CN01128600发明专利名称“浸锌渣中有价元素的综合回收方法”的发明专利，该专利是将浸锌渣成型后，用回转窑进行还原焙烧，还原焙烧渣经过破碎、磨矿、磁选后，分离渣中有价元素。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法。该方法利用循环流化床富氧熔炼技术原理，有效的提高了对浸锌渣的有价金属回收率，同时通过鼓入富氧，提高了热反应效率，降低了生产成本，本发明通过以下技术方案实现。
一种利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，其具体步骤如下：
步骤1、首先将浸锌渣磨矿至粒度为5目占80%以上，将磨矿和水按照质量比92~90：8~10混合均匀，然后在圆盘制团机中进行制团，获得直径为5~20mm浸锌渣团矿，浸锌渣团矿经通风自然干燥后备用；
步骤2、将步骤1得到浸锌渣团矿和焦丁按质量比1:1混合均匀后通过一次风加入循环流化床中，然后鼓入氧与空气体积比为22~60：100二次风，在压强为-100Pa~200Pa、温度为800~950℃氧化反应获得主要物质为ZnO、PbO、InO2、CuO的烟尘相和渣相，渣相通过排渣管排除后处理渣中富含Fe、Ag金属后其余送到建材厂做建材用。
所述步骤1中浸锌渣包括以下质量百分比组分：Zn3~25%、Pb2.8~3.5%、Cd0.1~0.3%、Cu0.8~1.5%、Fe1.5~10%、Ag0.022~0.03%、In0.03~0.08%和S4~8%。
所述步骤1中一次风为空气，一次风的流量为15000~50000m3/h，经空气预热器预热后的温度为120~300℃。
所述步骤2中二次风的流量为6000~20000m3/h，经空气预热器预热后的温度为150~400℃。
本发明的有益效果是：
（1）循环流化床反应器的温度和压力可实时并精确控制；
（2）通入富氧提高燃料燃烧温度，稳定火焰燃烧，增加燃烧效率，降低生产成本；
（3）与回转窑相比减少渣粒对反应器耐火材料的磨损，增加了燃料利用率，提高热反应效率，降低成本。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，其具体步骤如下：
步骤1、首先将1000g浸锌渣磨矿至粒度为5目占80%以上，将磨矿和水按照质量比90：10混合均匀，然后在圆盘制团机中进行制团，获得直径为5mm浸锌渣团矿，浸锌渣团矿经通风自然干燥后备用；其中浸锌渣包括以下质量百分比组分：Zn15%、Pb2.8%、Cd0.1%、Cu0.8%、Fe1.5%、Ag0.022%、In0.03%和S4%。
步骤2、将步骤1得到浸锌渣团矿和焦丁按质量比1:1混合均匀后通过一次风加入循环流化床中，然后鼓入氧与空气体积比为22：100二次风，在压强为200Pa、温度为950℃氧化反应获得主要物质为ZnO、PbO、InO2、CuO的烟尘相和渣相，渣相通过排渣管排除后处理渣中富含Fe、Ag金属后其余送到建材厂做建材用，其中一次风为空气，流量为15000m3/h，经空气预热器预热温度为120℃；二次风的流量为6000m3/h，经空气预热器预热温度为150℃。
经上述步骤获得的烟尘相中包括以下质量百分比组分：ZnO40%，PbO13.5%，InO20.2%，CuO5%。
对比实验
在传统熔炼浸锌渣的装置回转窑中，与上述相同的条件下获得的烟尘相中包括以下质量百分比组分：ZnO为35%，PbO为10.5%，InO2为0.1%，CuO为3%。同时采用循环流化床富氧熔炼方法对燃料焦丁的使用减少了60%。回转窑还会对窑壁耐火材料造成一定磨损，定期更换窑壁耐火材料，从而也增加了成本。
实施例2
如图1所示，该利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，其具体步骤如下：
步骤1、首先将1000g浸锌渣磨矿至粒度为5目占80%以上，将磨矿和水按照质量比92：8混合均匀，然后在圆盘制团机中进行制团，获得直径为20mm浸锌渣团矿，浸锌渣团矿经通风自然干燥后备用；其中浸锌渣包括以下质量百分比组分：Zn25%、Pb3.5%、Cd0.3%、Cu1.5%、Fe10%、Ag0.03%、In0.08%和S8%。
步骤2、将步骤1得到浸锌渣团矿和焦丁按质量比1:1混合均匀后通过一次风加入循环流化床中，然后鼓入氧与空气体积比为60：100，在压强为-100Pa、温度为800℃氧化反应获得主要物质为ZnO、PbO、InO2、CuO的烟尘相和渣相，渣相通过排渣管排除后处理渣中富含Fe、Ag金属后其余送到建材厂做建材用，其中一次风为空气，流量为50000m3/h，经空气预热器预热后的温度为300℃，二次风的流量为20000m3/h，经空气预热器预热后的温度为400℃。
经上述步骤获得的烟尘相中包括以下质量百分比组分：ZnO为65%，PbO为20%，InO2为0.8%，CuO为12%。
实施例3
如图1所示，该利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，其具体步骤如下：
步骤1、首先将1000g浸锌渣磨矿至粒度为5目占80%以上，将磨矿和水按照质量比92：8混合均匀，然后在圆盘制团机中进行制团，获得直径为12.5mm浸锌渣团矿，浸锌渣团矿经通风自然干燥后备用；其中浸锌渣包括以下质量百分比组分：Zn20%、Pb3.15%、Cd0.2%、Cu1.15%、Fe5.75%、Ag0.025%、In0.055%和S6%。
步骤2、将步骤1得到浸锌渣团矿和焦丁按质量比1:1混合均匀后通过一次风加入循环流化床中，然后鼓入氧与空气体积比为40：100二次风，在压强为100Pa、温度为900℃氧化反应获得主要物质为ZnO、PbO、InO2、CuO的烟尘相和渣相，渣相通过排渣管排除后处理渣中富含Fe、Ag金属后其余送到建材厂做建材用，其中一次风为空气，流量为32500m3/h，二次风的流量为13000m3/h。
经上述步骤获得的烟尘相中包括以下质量百分比组分：ZnO55%，PbO17%，InO20.5%，CuO8%。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1、首先将浸锌渣磨矿至粒度为5目占80%以上，将磨矿和水按照质量比92~90：8~10混合均匀，然后在圆盘制团机中进行制团，获得直径为5~20mm浸锌渣团矿，浸锌渣团矿经通风自然干燥后备用；
步骤2、将步骤1得到浸锌渣团矿和焦丁按质量比1:1混合均匀后通过一次风加入循环流化床中，然后鼓入氧与空气体积比为22~60：100二次风，在压强为-100Pa~200Pa、温度为800~950℃氧化反应获得主要物质为ZnO、PbO、InO2、CuO的烟尘相和渣相，渣相通过排渣管排出后处理渣中富含Fe、Ag金属后其余送到建材厂做建材用；
所述步骤1中浸锌渣包括以下质量百分比组分：Zn3~25%、Pb2.8~3.5%、Cd0.1~0.3%、Cu0.8~1.5%、Fe1.5~10%、Ag0.022~0.03%、In0.03~0.08%和S4~8%。
2.根据权利要求1所述的利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，其特征在于：所述步骤1中一次风为空气，一次风的流量为15000~50000m3/h，经空气预热器预热后的温度为120~300℃。
3.根据权利要求1所述的利用循环流化床反应器富氧熔炼浸锌渣回收铅锌铟铜的方法，其特征在于：所述步骤2中二次风的流量为6000~20000m3/h，经空气预热器预热后的温度为150~400℃。
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