CN105039700B

CN105039700B - 一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法

Info

Publication number: CN105039700B
Application number: CN201510363811.2A
Authority: CN
Inventors: 马红周; 王耀宁; 赵俊学; 王碧侠; 唐雯聃; 崔雅茹; 王书民
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2017-10-31
Anticipated expiration: 2035-06-26
Also published as: CN105039700A

Abstract

本发明提供了一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法在湿法炼锌渣还原挥发过程中加入调渣剂，所述的调渣剂为石灰、氧化镁、氧化铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或多种。加入调渣剂，其不仅具有提高锌渣的熔点的作用，同时其可以减少炉料在还原炉窑内的结圈，增加了还原炉窑炉窑清理结圈的周期。所使用的调渣剂是石灰、氧化镁、氧化铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或几种的混合物，其成本较低，有利于提高资源综合利用率，降低生产成本。

Description

一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法

技术领域

本发明属于湿法炼锌领域，涉及湿法炼锌渣还原挥发，具体涉及一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法。

背景技术

目前湿法炼锌工厂对浸出渣中的铅、锌、铟普遍采用还原挥发的方法进行脱除，通过向浸出渣中配入焦粉(碳粉)在1200℃左右进行还原，在还原过程中，渣中的铅、锌、铟等被还原挥发，通过处理挥发后烟气而获得铅、锌、铟的化合物，还原后的渣通常直接排入水中，进行水淬，水淬后渣可以进一步处理，回收其中的铁及炭等物料。

锌渣中的锌的主要存在形式为为铁酸锌，氧化锌、硫化锌、硅酸锌等，铅的存在形式主要为硫酸铅、硫化铅、氧化铅、硅酸铅等，另外其中含含有铟，铟主要以类质同相形式存在于铁酸锌等物质中。含锌、铅的物质在焙烧过程中铁酸锌分解为氧化锌和氧化铁，硫酸铅分解为氧化铅和二氧化硫气体，氧化锌和氧化铅与配入的碳进行还原反应，还原为单质铅和锌，在挥发过程中由炉窑中的二氧化碳氧化为氧化锌和氧化铅。在铁酸锌分解的同时，铟也被分解后还原，转变为气体进入回转窑烟气中进行回收。目前对湿法炼锌浸出渣中铅锌的还原挥发普遍采用的设备为回转窑，生产中为了提高铅锌在挥发过程中的回收率，回转窑的反应带温度通常控制在1200℃左右，通常渣中二氧化硅的含量在5-10％之间，在此高温条件下，渣中的二氧化硅等会转变为硅酸盐等熔体，在有熔体态物质出现时，对回转窑挥发会造成以下问题：

1)铅锌挥发的回收率降低：在回转窑中炉渣经高温出现液相后，液相会裹挟部分未还原的粉体，形成外包硅酸盐熔体外壳，内部为粉体料的“夹生”料，同时熔体中也会有硅酸锌之类的物质生成，这两种原因造成挥发窑铅锌挥发率降低。

2)回转窑结圈影响生产：窑中熔体的形成，会造成窑内部结圈，并且随着结圈的增加，窑内径缩小，减少了窑的处理量及窑的寿命。

3)窑渣中铁回收困难：因浸出渣中部分氧化铁形成硅酸铁，另在熔体的裹挟下，部分氧化铁不能还原为磁铁矿，造成窑渣中铁的回收率较低，对硅酸铁及熔体裹挟态的氧化铁在破碎过程中很难解离，造成铁的难回收。

发明内容

基于目前回转窑挥发方法存在的问题，本发明提出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，解决现有技术中铅锌挥发的回收率低、回转窑结圈影响生产、窑渣中铁回收困难的问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法在湿法炼锌渣还原挥发过程中加入调渣剂，所述的调渣剂为石灰、氧化镁、氧化铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或多种。

本发明还具有如下区别技术特征：

所述的调渣剂的粒度小于等于200mm。

所述的湿法炼锌渣为中性浸出渣或经高温高酸浸出产生的铅银渣。

所述的湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂之间的质量比为(1～5):(1～5)：1。

该方法具体包括以下步骤：

将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂进行混合，搅拌均匀；混合后的物料加热至1000℃～1200℃保温30min～150min，而后对加热后的物料进行卸料，热物料直接卸入水中。

本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

调渣剂的加入可以较完全的解决目前工艺存在的以上三方面的问题，并且不改变目前的生产操作条件及生产设备，并且调渣剂的价格较低，不会提高生产成本：

调渣剂加入含锌渣后，可以提高渣的熔点，在现阶段采用的焙烧制度条件下，不会产生液相，经焙烧后渣以粉体态存在，这样既可以提高窑中铅锌的挥发率，又可以避免窑内产生结圈，提高窑的生产率和使用寿命，并且可以较容易的回收窑渣中的铁。该方法提高了渣中铅、锌、铟等金属的挥发率，减少了炉窑的结圈，并降低了还原窑渣的磨矿量。

加入调渣剂，其不仅具有提高锌渣的熔点的作用，同时其可以减少炉料在还原炉窑内的结圈，增加了还原炉窑炉窑清理结圈的周期。所使用的调渣剂是石灰、氧化镁、氧化铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或几种的混合物，其成本较低，有利于提高资源综合利用率，降低生产成本。

为了改善回转窑中低熔点物料对回转窑挥发过程的影响，在炉渣进入回转窑之前，向其中配入一定的调渣剂，其主要作用是调整锌渣的渣型，提高浸出锌渣的熔点，使浸出渣在回转窑中不生成液相，提高铅锌的挥发率，降低回转窑的结圈。

具体实施方式

遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

下述实施例中，物料中铅锌含量的测定采用国家标准规定的方法进行，铅测定采用GB/T8152.2-2006测定方法，锌测定采用GB/T8151.1-2000测定方法。

实施例1：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比5：5：1进行混合，搅拌均匀，湿法炼锌渣为中性浸出渣，调渣剂为石灰，调渣剂的粒度小于等于200mm，混合后的物料加热至1200℃保温30min，而后对加热后的物料进行卸料，热物料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到98.9％和98.8％。

实施例2：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比5：5：1进行混合，搅拌均匀，湿法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为氧化镁，调渣剂的粒度小于等于200mm，混合后的物料加热至1000℃保温150min，而后对加热后的物料进行卸料，热物料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.2％和99.1％。

实施例3：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比3：3：1进行混合，搅拌均匀，湿法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为氧化铝，调渣剂的粒度小于等于200mm，混合后的物料加热至1100℃保温60min，而后对加热后的物料进行卸料，热物料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到98.2％和98.1％。

实施例4：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比1：1：1进行混合，搅拌均匀，湿法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为白云石，调渣剂的粒度小于等于200mm，混合后的物料加热至1100℃保温60min，而后对加热后的物料进行卸料，热物料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.8％和99.9％。

实施例5：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为石灰石。。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.3％和99.4％。

实施例6：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为铝矾土。。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到98.3％和98.4％。

实施例7：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为石灰和氧化镁按照2：1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到98.5％和98.7％。

实施例8：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为氧化铝和白云石按照1：1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到98.9％和99.1％。

实施例9：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为石灰石或铝矾土按照3：1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.1％和99.2％。

实施例10：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为氧化镁、石灰石和铝矾土按照4：4：1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.5％和99.1％。

Claims

1.一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，其特征在于：

该方法在将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比5：5：1进行混合，搅拌均匀，湿法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为氧化镁，调渣剂的粒度小于等于200mm，混合后的物料加热至1000℃保温150min，而后对加热后的物料进行卸料，热物料直接卸入水中，冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.2％和99.1％；

或者该方法将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比1：1：1进行混合，搅拌均匀，湿法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为白云石，调渣剂的粒度小于等于200mm，混合后的物料加热至1100℃保温60min，而后对加热后的物料进行卸料，热物料直接卸入水中，冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.8％和99.9％。