CN105039701A

CN105039701A - 一种复杂富锌含铅物料处理方法

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Publication number: CN105039701A
Application number: CN201510367157.2A
Authority: CN
Inventors: 柴承平; 粟明辉; 黄海飞; 谭霖; 覃小龙
Original assignee: Chengzhou City Jingui Silver Co Ltd
Current assignee: Chengzhou City Jingui Silver Co Ltd
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: CN105039701B

Abstract

本发明公开了一种复杂富锌含铅物料处理方法，包括如下步骤：(1)取富锌含铅物料、高铅渣粉料和烟灰混合并加水搅拌，再放入制砖机中制成块矿，块矿在通风处干燥12～24小时后备用。(2)取焦炭、石灰石、铁矿石与块矿依次放入鼓风炉中熔炼，鼓风炉熔炼温度为900～1300℃，风压7～11kpa，单位鼓风量24～35Nm³/min·m²，富氧用量500～780m³/h，氧浓度控制在23.5～24.5％。(3)块矿经鼓风炉熔炼后，得到富集金银的粗铅、冰铜、烟灰、富锌炉渣。富集金银的粗铅送去电解精炼，冰铜作为炼铜的原料，烟灰富含铅锌，作为炼铅锌的原料或者返回步骤(1)作为原料，富锌炉渣送入烟化炉吹炼回收锌。本发明的方法解决了含硫高的富锌含铅物料易形成炉结、不易处理和锌铅得不到有效回收的问题。

Description

一种复杂富锌含铅物料处理方法

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，特别是指一种复杂富锌含铅物料处理的方法。

背景技术

目前，铅的火法冶炼方法氧气底吹熔炼(SKS)—鼓风炉还原法、浸没式顶吹(ISA)熔炼—鼓风炉还原法、基夫赛特法等。在上述方法中，氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法已实现了稳定持续的生产，并取得了良好的技术经济指标，为我国大部分的铅冶炼厂所采用。

复杂富锌含铅物料主要是锌冶炼后浸出渣、水解渣或是铅冶炼中产生的布袋烟尘。大部分冶炼厂物料处理主要是堆存或是返回系统配料进行冶炼，一方面影响有价金属的综合回收，另一方面堆存浸泡的污水对环境造成很大的破坏。该物料含有铅、锌、银、金、铜、锑、硫等有价金属，在锌冶炼行业通常采用回转窑烟化法回收铅锌，而部分稀贵金属进入炉渣中，以硅酸盐的形态难以处理，造成稀贵金属的损失和对环境的污染。采用熔池熔炼法和熔融氯化法处理富锌含铅物料，存在锌的挥发率不高，烟气量大、环境污染大且氯盐对设备存在腐蚀性等问题。

采用鼓风炉还原熔炼，虽然能有效的回收有价金属，但是存在有价金属以硅酸盐的形态进入渣相中得不到有效的回收，铅锌回收率不高。ZnS是非常有害的难熔物质，增加了金属的损失，在熔炼过程中进入炉渣会增大炉渣粘度，使炉渣含铅升高，严重情况下会造成炉结，迫使生产停炉。因此，采用鼓风炉处理高含锌物料要求烧结块残硫低，限制了采用鼓风炉对富锌且含硫高的物料的处理能力。一种有价金属高效回收，环境友好，经济效益好的处理富锌含铅物料的工艺就具有实际的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种复杂富锌含铅物料处理方法，解决了硫含量高的富锌含铅物料易形成炉结、不易处理和锌铅得不到有效回收的问题。

基于上述目的本发明提供的复杂富锌含铅物料处理方法，包括如下步骤：

(1)取富锌含铅物料、高铅渣粉料和烟灰混合形成混合物，向混合物中加水进行搅拌，所述混合物水分含量控制在6～12％，再放入制砖机中制成块矿，所述块矿在通风处干燥12～24小时后备用。

所述富锌含铅物料以重量计含Zn15.6％～17.2％、Pb9.8％～13.4％、Fe5.3％～6.2％、Ag32.6g/t～35.3g/t、SiO₂4.2％～6.4％、Cu0.5％～0.9％、CaO3.4％～5.2％、S14.9％～16.9％。

所述高铅渣粉料以重量计含Pb43.2％～46.1％、Zn4.9％～6.5％、FeO8.9％～12.3％、Ag334g/t～358g/t、SiO₂6.6％～9.1％、Cu0.5％～1.5％、CaO3.9％～6.1％。

所述烟灰以重量计含Pb42.3％～47.4％、Zn6.1％～9.3％、Ag32g/t～47g/t。

(2)取焦炭、石灰石、铁矿石与块矿依次放入鼓风炉中熔炼，所述鼓风炉熔炼温度为900～1300℃，风压7～11kpa，单位鼓风量24～35Nm³/min·m²，富氧用量500～780m³/h，氧浓度控制在23.5～24.5％。

所述块矿经鼓风炉熔炼后，得到富集金银的粗铅、冰铜、烟灰、富锌炉渣。所述富集金银的粗铅、富锌炉渣、冰铜由下而上依次分层，所述冰铜通过前渣口放出，所述富锌炉渣通过后渣口放出，所述粗铅通过铅口虹吸放出，所述烟灰通过布袋收集。

所述冰铜直接作为炼铜的原料，所述富锌炉渣送入烟化炉吹炼回收锌，所述富集金银的粗铅送去电解精炼，所述烟灰富含铅锌，作为炼铅、锌的原料或者返回到步骤(1)作为原料。

所述步骤(1)中混合的高铅渣粉料、富锌含铅物料和烟灰重量百分比分别为40～60％、30～50％、5～10％。

所述焦炭、石灰石、铁矿石的加入量分别为块矿重量的10％～13％、4％～10％、2％～5％。

所述鼓风炉焦点区域熔炼温度大于1250℃。

所述鼓风炉的风口角度向上倾斜至与水平面成2～5°夹角。

从上面所述可以看出，本发明提供的方法具有以下积极有益效果：(1)以富锌含铅物料配以高铅渣粉料和烟灰为原料，不仅解决高铅渣物料易风化，资源不能合理利用，堆存污染环境的问题，而且烟尘作为鼓风炉熔炼的尾料得以循环再利用，有价金属有效回收。(2)本发明采用高钙渣型处理复杂富锌含铅物料，减少硫的危害，避免硫化锌生成炉结影响生产，降低了锌和铅的损失，使渣铅更加容易分离。本发明的入炉物料含锌达到10～14％，相对传统鼓风炉熔炼锌的含量提高了2％～5％，而且锌的直收率也有所增加。本发明实施例提供的方法提高了鼓风炉对富锌物料的适应范围，有价金属得到高效回收，环境友好，具有良好的可行性和经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例富锌含铅物料处理方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

实施例1

参照图1所示，其为本发明实施例富锌含铅物料处理方法流程图。

步骤一：取富锌含铅物料(主要组分及其重量百分比为：Zn15.6％、Pb9.8％、Fe5.3％、Ag32.6g/t、SiO26.4％、Cu0.5％、CaO3.4％、S15.8％)、高铅渣粉料(主要组分及其重量百分比为：Pb44.8％、Zn5.5％、FeO10.3％、Ag348g/t、SiO27.6％、Cu0.9％、CaO5.2％)、烟灰(主要组分及其重量百分比为：Pb45.7％、Zn7.9％、Ag39g/t)一起混合形成混合物，向混合物中加水进行搅拌，所述混合物中富锌含铅物料、高铅渣粉料和烟灰的重量百分比分别为45％、50％、5％，所述混合物的水分含量控制在8％。再送入制砖机中制成块状形成块矿，于通风处自然干燥12h后经过链板机送入料仓进行配料工序。

步骤二：取焦炭、石灰石、铁矿石、块矿依次放入鼓风炉熔炼，所述焦炭、石灰石、铁矿石的加入量分别为块矿重量的12％、4％、2％。鼓风炉所控制的工艺技术条件为：鼓风炉熔炼分布温度为900～1300℃，鼓风炉焦点区熔炼温度大于1250℃、风压7.5kpa、单位鼓风量28Nm³/min·m²、富氧用量590m³/h、氧浓度控制在23.5％。

步骤三：块矿经过鼓风炉富氧还原熔炼后，得到富集金银的粗铅、冰铜、烟灰、富锌炉渣。所述冰铜包含的化学成分及其重量百分比为：Cu5.34％、Ag112g/t、Au3g/t。所述富锌炉渣包含的化学成分及其重量百分比为：Zn14.89％、FeO25.6％、SiO219.3％、CaO19.4％、Pb1.2％。所述富集金银的粗铅包含的化学成分及其重量百分比为：Pb92.4％、Ag1252g/t、Au3g/t。所述烟灰包含的化学成分及其重量百分比为：Pb35.6％、Zn8.9％、Ag28g/t。

所述富集金银的粗铅、富锌炉渣、冰铜根据密度不同由下而上依次分层，所述冰铜通过前渣口放出，所述富锌炉渣通过后渣口放出，所述粗铅通过铅口虹吸吸出，所述烟灰通过布袋收集。

所述冰铜直接作为炼铜的原料，所述富锌炉渣送入烟化炉吹炼回收锌，所述富集金银的粗铅送去电解精炼，所述烟灰富含铅锌，作为炼铅、锌的原料或者返回到步骤一作为原料。

实施例2

步骤一：取富锌含铅物料(主要组分及其重量百分比为：Zn17.2％、Pb13.4％、Fe6.2％、Ag35.3g/t、SiO₂4.2％、Cu0.9％、CaO5.2％、S14.9％)、高铅渣粉料(主要组分及其重量百分比为：Pb43.2％、Zn4.9％、FeO8.9％、Ag334g/t、SiO₂6.6％、Cu0.5％、CaO3.9％)、烟灰(主要组分及其重量百分比为：Pb47.4.％、Zn9.3％、Ag47g/t)一起混合形成混合物，向混合物中加水进行搅拌，所述混合物中富锌含铅物料、高铅渣粉料和烟灰重量百分比分别为40％、55％、5％，所述混合物的水分含量控制在10％；接着送入制砖机中制成块状形成块矿，于通风处自然干燥18h后经过链板机送入料仓进行配料工序。

步骤二：取焦炭、石灰石、铁矿石、块矿依次放入鼓风炉熔炼，所述焦炭、石灰石、铁矿石的加入量分别为块矿重量的12％、5％、3％。鼓风炉所控制的工艺技术条件为：鼓风炉熔炼分布温度为900～1300℃，并要求鼓风炉焦点区熔炼温度大于1250℃、风压8.5kpa、单位鼓风量29Nm³/min·m²、富氧用量640m³/h、氧浓度控制在23.7％。

步骤三：块矿经过鼓风炉富氧还原熔炼后，得到富集金银的粗铅、冰铜、烟灰、富锌炉渣。冰铜包含的化学成分及其重量百分比为：Cu5.45％、Ag113g/t、Au3g/t。所述炉渣包含的化学成分及其重量百分比为：Zn15.09％、FeO25.7％、SiO219.2％、CaO19.9％、Pb0.8％。所述富集金银的粗铅包含的化学成分及其重量百分比为：Pb92.9％、Ag1278g/t、Au3g/t。所述烟灰包含的化学成分及其重量百分比为：Pb36.3％、Zn9.2％、Ag28.4g/t。

实施例3

步骤一：取富锌含铅物料(主要组分及其重量百分比为：Zn16.3％、Pb11.8％、Fe5.7％、Ag34.1g/t、SiO₂5.3％、Cu0.7％、CaO4.3％、S16.9％)、高铅渣粉料(主要组分及其重量百分比为：Pb46.1％、Zn6.5％、FeO12.3％、Ag358g/t、SiO₂9.1％、Cu1.5％、CaO6.1％)、烟灰(主要组分及其重量百分比为：Pb42.3％、Zn6.1％、Ag32g/t)一起混合形成混合物，向混合物中加水进行搅拌，所述混合物中富锌含铅物料、高铅渣粉料和烟灰的重量百分比分别为60％、30％、10％，所述混合物的水分含量控制在12％，接着送入制砖机中制成块状形成块矿，于通风处自然干燥22h后经过链板机送入料仓进行配料工序。

步骤二：取焦炭、石灰石、铁矿石、块矿的配比批量放料，所述焦炭、石灰石、铁矿石的加入量分别为块矿重量的12％、6％、4％。鼓风炉所控制的工艺技术条件为：鼓风炉熔炼分布温度为900～1300℃，并要求鼓风炉焦点区熔炼温度大于1250℃、风压9.2kpa、单位鼓风量30Nm³/min·m²、富氧用量680m³/h、氧浓度控制在23.9％。

步骤三：块矿经过鼓风炉富氧还原熔炼后，得到富集金银的粗铅、冰铜、烟灰、富锌炉渣。所述冰铜包含的化学成分及其重量百分比为：Cu5.54％、Ag117g/t、Au3g/t。所述炉渣包含的化学成分及其重量百分比为：Zn15.19％、FeO26.1％、SiO₂19.5％、CaO20.8％、Pb0.6％。所述粗铅包含的化学成分及其重量百分比为：Pb93.8％、Ag1298g/t、Au3g/t。所述烟灰包含的化学成分及其重量百分比为：Pb36.5％、Zn9.6％、Ag27.8g/t。

本发明实施例中，需要处理的物料是富锌含铅物料，配以高铅渣粉料和烟灰作为原料。富锌含铅物料含有丰富的锌和硫，放在一起熔炼，极易形成硫化锌，影响生产。高铅渣粉料堆存易风化成粉料，堆存浸泡的污水对环境造成很大破坏。烟灰是鼓风炉熔炼收集的尾料。将富锌含铅物料，与高铅渣粉料以及烟灰放在一起进入鼓风炉熔炼处理，不仅解决了高铅渣粉料堆存风化，不易处理且对环境造成污染的问题，而且烟灰循环再利用，节约环保，有价金属得到回收。此外，本发明处理的富锌含铅物料含硫量高，为了降低硫化锌的危害，采用高钙渣型，即在鼓风炉中加入石灰石，提高了鼓风炉对高含硫的富锌含铅物料的处理能力。

本发明实施例中在鼓风炉熔炼过程中加入石灰石，石灰石在高温条件下能够分解成二氧化碳和氧化钙，与直接加入氧化钙相比，加入石灰石还可以释放二氧化碳，二氧化碳与焦炭反应释放更多用作还原剂的一氧化碳，有价金属得到充分还原。

本实施例在处理复杂富锌含铅物料的过程中采用高钙渣型具体有以下有益效果：(1)加入熔点较高的氧化钙，提高炉渣的熔点，尽可能的使氧化锌以固体状态得到还原，减少渣含锌。(2)能够提高焦点区温度，使炉内反应更趋于完全，熔炼产物经风口区得到充分过热，更利于锌的挥发。(3)由于CaO是炉渣中碱性最强的氧化物，能将渣中溶解的锌即ZnO·SiO2和PbO·SiO2置换成极易被CO和固体C所还原的ZnO和PbO，减少锌和铅以硅酸盐的形态进入渣相得不到有效回收。(4)氧化钙能分解ZnS和PbS成金属锌和铅，避免ZnS形成炉结对鼓风炉造成损害，降低锌和铅的损失，减少硫的危害。(5)氧化钙可降低金属与渣之间的表面张力，以减少炉渣比重，利于铅的沉淀分离。

本发明实施例选择的熔炼条件，包括对熔炼温度、风压、单位鼓风量、富氧用量、氧浓度控制等技术参数的选择。其中，鼓风炉焦点区域熔炼温度大于1250℃。选用的高钙渣型熔点高，采用上述熔炼条件，使焦炭提供足够的热量，满足焦点区和炉缸区对高钙渣型熔炼温度的需求，使渣充分过热。而且鼓风炉焦点区域熔炼温度大于1250℃，使锌铅化合物在还原带得到充分还原，满足还原、沉淀分离过程。

此外，本发明为了满足采用高钙渣型需要焦点区和炉缸区温度高的要求，对风口角度改进，使风口角度向上倾斜至与水平面成2～5°夹角，风夹带着氧气以倾斜方式吹入鼓风炉中并汇聚于鼓风炉焦点区域，提高焦点区域温度，使焦点区域熔炼温度大于1250℃。

由此可以看出，本发明实施例提供的方法提高了富锌含铅物料的处理能力，采用高钙渣型，避免硫化锌生成炉结的危害，减少硫的危害，降低了锌和铅的损失，使渣铅更加容易分离。本发明实施例的入炉物料含锌达到10～14％，相对传统鼓风炉熔炼锌的含量提高了2％～5％，增加了锌的直收率。本发明实施例提供的方法提高了鼓风炉对富锌物料的适应范围，具有良好的可行性和经济效益。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种复杂富锌含铅物料处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取富锌含铅物料、高铅渣粉料和烟灰混合形成混合物，向混合物中加水进行搅拌，所述混合物水分含量控制在6～12％，再放入制砖机中制成块矿，所述块矿在通风处干燥12～24小时后备用；

所述富锌含铅物料以重量计含Zn15.6％～17.2％、Pb9.8％～13.4％、Fe5.3％～6.2％、Ag32.6g/t～35.3g/t、SiO₂4.2％～6.4％、Cu0.5％～0.9％、CaO3.4％～5.2％、S14.9％～16.9％；

所述高铅渣粉料以重量计含Pb43.2％～46.1％、Zn4.9％～6.5％、FeO8.9％～12.3％、Ag334g/t～358g/t、SiO₂6.6％～9.1％、Cu0.5％～1.5％、CaO3.9％～6.1％；

所述烟灰以重量计含Pb42.3％～47.4％、Zn6.1％～9.3％、Ag32g/t～47g/t；

2.根据权利要求1所述的复杂富锌含铅物料处理方法，其特征在于，所述块矿经鼓风炉熔炼后，得到富集金银的粗铅、冰铜、烟灰、富锌炉渣，所述富集金银的粗铅、富锌炉渣、冰铜由下而上依次分层，所述冰铜通过前渣口放出，所述富锌炉渣通过后渣口放出，所述粗铅通过铅口虹吸放出，所述烟灰通过布袋收集。

3.根据权利要求2所述的复杂富锌含铅物料处理方法，其特征在于，所述冰铜直接作为炼铜的原料，所述富锌炉渣送入烟化炉吹炼回收锌，所述富集金银的粗铅送去电解精炼，所述烟灰富含铅锌，作为炼铅、锌的原料或者返回到步骤(1)作为原料。

4.根据权利要求1所述的复杂富锌含铅物料处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合的高铅渣粉料、富锌含铅物料和烟灰重量百分比分别为40～60％、30～50％、5～10％。

5.根据权利要求1所述的复杂富锌含铅物料处理方法，其特征在于，所述焦炭、石灰石、铁矿石的加入量分别为块矿重量的10％～13％、4％～10％、2％～5％。

6.根据权利要求1所述的复杂富锌含铅物料处理方法，其特征在于，所述鼓风炉焦点区域熔炼温度大于1250℃。

7.根据权利要求1所述的复杂富锌含铅物料处理方法，其特征在于，所述鼓风炉的风口角度向上倾斜至与水平面成2～5°夹角。