CN106119534A - 处理锌浸出渣的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理锌浸出渣的方法和系统，该方法包括：(1)将锌浸出渣进行烘干处理，得到锌浸出渣干料；(2)将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠进行混合，得到混合物料；(3)将混合物料供给至回转窑中进行预还原处理，得到热态窑渣和含锌烟尘；(4)将热态窑渣与兰炭进行热压块处理，得到热压球团；(5)将热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘；(6)将金属团块进行磨矿磁选，得到金属铁粉和尾矿。该方法可以实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。

Description

处理锌浸出渣的方法和系统
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理锌浸出渣的方法和系统。
背景技术
锌的冶炼主要有火法和湿法两种方式。火法是用高温烟化挥发，以ZnO烟尘的形式返回浸出工序回收其中的锌；湿法是高温高酸浸出，使锌进入溶液，同时大量的铁也随之进入溶液，随后使用黄钾铁矾法、针铁矿法或赤铁矿法除铁，使含锌液再返回到中性浸出，回收其中的锌。多年的实践证明，用中性浸出、高温高酸处理浸出渣、除铁、净化、电解的湿法炼锌，在锌的回收率、综合回收有价金属，节能及环保上较火法有一定的优点。至今湿法炼锌已成为生产锌的主要方法，在世界锌的总产量中，大约有80％是用湿法生产的。
湿法炼锌过程中，采用两段中性浸出得到的锌渣一般有两种工艺进行回收，一是火法，即采用回转窑挥发法；另一种是湿法，即热酸浸出法。回转窑挥发法是我国湿法炼锌渣处理使用的典型流程，国内经过三十余年的发展，其技术已经成熟，现有以株冶为代表的较多炼、锌厂采用。锌窑渣是湿法炼锌时的浸出渣再配加40％～50％的焦粉，操作条件差的需要配入80％～100％的焦粉，在回转窑内高温下提取锌、铅等金属后的残余物。通过将窑渣进行再次浸出，耗酸量巨大。另外，通过回转窑烟化挥发能回收92～94％锌和82～84％铅和10％左右的银，窑渣中锌含量约2～3％，铅1％，铁35～40％，尤其是银的含量可达到200～350g/t，C含量12～18％，还有很高的利用价值。
回转窑工艺在处理锌浸出渣的过程中，由于加入了大量的焦炭还有添加剂，导致窑渣的产量较大，由于重金属含量仍然超标，大部分直接堆存，也有少量运到水泥厂，造成资源的浪费。窑渣的铁回收、银回收及铅锌再回收难度较大，多种技术工艺路线可行，但经济性较差。需要对回转窑处理锌浸出工艺进行升级改造。
因此，现有的处理湿法过程所得锌浸出渣的技术有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理锌浸出渣的方法和系统，该方法可以实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理锌浸出渣的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：
(1)将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到锌浸出渣干料；
(2)将所述锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠进行混合，以便得到混合物料；
(3)将所述混合物料供给至回转窑中进行预还原处理，以便得到热态窑渣和含锌烟尘；
(4)将所述热态窑渣与兰炭进行热压块处理，以便得到热压球团；
(5)将所述热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，以便得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘；
(6)将所述金属团块进行磨矿磁选，以便得到金属铁粉和尾矿。
由此，根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法通过将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠混合后供给至回转窑中进行预还原处理，并且通过减少无烟煤的配入量，保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内为预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收，其次将回转窑中所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，不仅可以充分利用热态窑渣的显热，而且兰炭的加入可以保证转底炉内还原性气氛，较现有技术中的将所得热态窑渣进行水淬处理后再进行烘干处理相比，本申请不仅省去了原有工艺中的水淬工艺，而且省去了水淬后窑渣的烘干成本，并且兰炭的加入可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。
另外，根据本发明上述实施例的处理锌浸出渣的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述锌浸出渣干料中含水量不高于10wt％。由此，可以显著提高后续预还原阶段硫的挥发效率以及锌和铅的回收效率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，将所述锌浸出渣干料与所述无烟煤和所述碳酸钠按照质量比为100：(20～30)：(2～5)进行混合。由此，通过减少无烟煤的配入量，可以保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内为预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收。
在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述预还原处理的温度为800～1150摄氏度。由此，可以进一步提高预还原阶段硫的挥发效率，减少回转窑内结圈与物料软熔粘接。
在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述热态窑渣与所述兰炭的质量比为100：(10～20)。由此，不仅可以显著提高还原剂的利用效率，而且可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述热态窑渣的温度不高于500摄氏度。由此，可以避免兰炭的烧损。
在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，所述二次还原处理的温度为1200～1300摄氏度，时间为35～50分钟。由此，可以显著提高二次还原处理过程的还原效率。
在本发明的一些实施例中，所述处理锌浸出渣的方法进一步包括：(7)将所述含锌烟尘以及所述含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘进行余热回收，以便得到降温烟尘；(8)将所述降温烟尘进行冷却处理，以便冷却烟尘；(9)将所述冷却烟尘进行布袋收尘，以便收集粉尘。由此，可以实现资源的最大化利用。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种实施上述处理锌浸出渣的方法的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：
烘干装置，所述烘干装置具有锌浸出渣入口和锌浸出渣干料出口；
混合装置，所述混合装置具有锌浸出渣干料入口、无烟煤入口、碳酸钠入口和混合物料出口，所述锌浸出渣干料入口与所述锌浸出渣干料出口相连；
回转窑，所述回转窑具有混合物料入口、含锌烟尘出口和热态窑渣出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
热压块装置，所述热压块装置具有热态窑渣入口、兰炭入口和热压球团出口，所述热态窑渣入口与所述热态窑渣出口相连；
转底炉，所述转底炉具有热压球团入口、含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘出口以及金属团块出口，所述热压球团入口与所述热压球团出口相连；
磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有金属团块入口、金属铁粉出口和尾矿出口，所述金属团块入口与所述金属团块出口相连。
由此，根据本发明实施例的处理锌浸出渣的系统通过将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠混合后供给至回转窑中进行预还原处理，并且通过减少无烟煤的配入量，保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收，其次将回转窑中所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，不仅可以充分利用热态窑渣的显热，而且兰炭的加入可以保证转底炉内还原性气氛，较现有技术中的将所得热态窑渣进行水淬处理后再进行烘干处理相比，本申请不仅省去了原有工艺中的水淬工艺，而且省去了水淬后窑渣的烘干成本，并且兰炭的加入可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。
在本发明的一些实施例中，所述处理锌浸出渣的系统进一步包括：余热锅炉，所述余热锅炉具有烟尘入口和降温烟尘出口，所述烟尘入口分别与所述含锌烟尘出口和所述含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘出口相连；冷却装置，所述冷却装置具有降温烟尘入口和冷却烟尘出口，所述降温烟尘入口与所述降温烟尘出口相连；布袋收尘器，所述布袋收尘器具有冷却烟尘入口、粉尘出口和气体入口，所述冷却烟尘入口与所述冷却烟尘出口相连。由此，可以实现资源的最大化利用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的处理锌浸出渣的方法流程示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的处理锌浸出渣的方法流程示意图；
图3是根据本发明一个实施例的处理锌浸出渣的系统结构示意图；
图4是根据本发明再一个实施例的处理锌浸出渣的系统结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理锌浸出渣的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到锌浸出渣干料；(2)将所述锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠进行混合，以便得到混合物料；(3)将所述混合物料供给至回转窑中进行预还原处理，以便得到热态窑渣和含锌烟尘；(4)将所述热态窑渣与兰炭进行热压块处理，以便得到热压球团；(5)将所述热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，以便得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘；(6)将所述金属团块进行磨矿磁选，以便得到金属铁粉和尾矿。发明人发现，通过将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠混合后供给至回转窑中进行预还原处理，并且通过减少无烟煤的配入量，保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内为预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收，其次将回转窑中所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，不仅可以充分利用热态窑渣的显热，而且兰炭的加入可以保证转底炉内还原性气氛，较现有技术中的将所得热态窑渣进行水淬处理后再进行烘干处理相比，本申请不仅省去了原有工艺中的水淬工艺，而且省去了水淬后窑渣的烘干成本，并且兰炭的加入可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。
下面参考图1和2对本发明实施例的处理锌浸出渣的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：将锌浸出渣进行烘干处理
根据本发明的实施例，将锌浸出渣进行烘干处理，从而可以得到锌浸出渣干料。由此，可以显著提高后续预还原阶段硫的挥发效率以及锌和铅的回收效率。具体的，所得锌浸出渣干料中含水量不高于10wt％。
S200：将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠进行混合
根据本发明的实施例，将上述所得到的锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠进行混合，得到混合物料。具体的，可以将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠在圆盘给料机中进行混合。
根据本发明的一个实施例，锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠按照质量比为100：(20～30)：(2～5)进行混合。发明人发现，无烟煤配入量过高会导致回转窑预热段还原性气氛强，不利于SO2的挥发，并且回转窑采用的是粉料入炉，增加无烟煤配入量会进一步加大煤的燃烧，导致还原剂利用效率低，而无烟煤配入量过低起不到预还原的作用，如影响铁预还原以及铅、锌的挥发，碳酸钠能够在该阶段促进还原作用，并且混合阶段，硫酸钠可均匀分布在混合物料中，从而进一步保证热压块中硫酸钠分布均匀性，促进后续过程中铁颗粒的长大与聚集。
S300：将混合物料供给至回转窑中进行预还原处理
根据本发明的实施例，将上述所得到的混合物料供给至回转窑中进行预还原处理，得到热态窑渣和含锌烟尘。具体的，通过减少无烟煤的配入量，保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内为预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅发生还原后挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收，即得到含有氧化锌和氧化铅的含锌烟尘。根据本发明的具体实施例，预还原处理的温度可以为800～1150摄氏度。由此，在进一步提高预还原阶段硫的挥发效率以及锌和铅的回收效率的同时有效防止物料粘接熔化和回转窑结圈，使物料结块较小，有利于后续的热压块工艺。
S400：将热态窑渣与兰炭进行热压块处理
根据本发明的实施例，将上述所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，得到热压球团。发明人发现，通过将回转窑中所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，不仅可以充分利用热态窑渣的显热，而且兰炭的加入可以保证转底炉内还原性气氛，较现有技术中的将所得热态窑渣进行水淬处理后再进行烘干处理相比，本申请不仅省去了原有工艺中的水淬工艺，而且省去了水淬后窑渣的烘干成本，并且兰炭的加入可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经后续磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。该步骤中，具体的，回转窑中所得800℃的热态窑渣经风冷冷却至500℃以下后再于兰炭进行热压块，从而可以有效避免兰炭的烧损。
根据本发明的一个实施例，热态窑渣与兰炭的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热态窑渣与兰炭可以按照质量比为100：(10～20)进行混合。由此，采用该混合比例，不仅可以显著提高还原剂的利用效率，而且可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率。
S500：将热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理
根据本发明的实施例，将上述所得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘。发明人发现，通过将热压球团供给至转底炉中进行还原处理，其中的兰炭可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘(其中银在烟尘中的物相为氧化银、硫化银和银单质)，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。根据本发明的具体实施例，二次还原处理过程的温度可以为1200～1300℃，时间可以为35～50分钟。由此，可以显著提高二次还原处理过程的还原效率。
S600：将金属团块进行磨矿磁选
根据本发明的实施例，将上述所得到的金属团块进行磨矿磁选，得到金属铁粉和尾矿。具体的，将所得金属团块经冷却、破碎、磨细后进行磁选处理即可实现金属铁粉和尾矿的分离。
根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法通过将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠混合后供给至回转窑中进行预还原处理，并且通过减少无烟煤的配入量，保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收，其次将回转窑中所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，不仅可以充分利用热态窑渣的显热，而且兰炭的加入可以保证转底炉内还原性气氛，较现有技术中的将所得热态窑渣进行水淬处理后再进行烘干处理相比，本申请不仅省去了原有工艺中的水淬工艺，而且省去了水淬后窑渣的烘干成本，并且兰炭的加入可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。
参考图2，根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法进一步包括：
S700：将含锌烟尘以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘进行余热回收
根据本发明的实施例，将S300得到含锌烟尘以及S500得到的含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘进行余热回收，得到降温烟尘。由此，通过对所得到的含锌烟尘以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘进行余热回收，可以将该部分余热用于发电，并且降温烟尘的温度降至400℃左右，从而实现资源的最大化利用。
S800：将降温烟尘进行冷却处理
根据本发明的实施例，将上述得到的降温烟尘进行冷却处理，可以得到冷却烟尘。具体的，将上述得到的降温烟尘经表面冷却器后温度降至250℃左右。
S900：将冷却烟尘进行布袋收尘
根据本发明的实施例，将上述得到的冷却烟尘进行布袋收尘，从而可以收集粉尘。
如上所述，根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法可以具有选自下列的优点至少之一：
根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法可实现锌浸出渣中铁、银、锌、铅的综合回收利用。可实现铁的回收率大于80％，锌挥发率大于99％、铅挥发率大于98％，银的挥发率大于85％的技术指标。
根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法通过窑渣的热压块，减少了原有工艺中水淬工艺，省去窑渣中水分烘干成本，充分利用窑渣显热用于转底炉的还原，节省了整个工艺的能耗。
根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法较现有回转窑挥发工艺处理1吨锌渣产生0.65吨窑渣，二次固废量大，本申请经过降低回转窑煤配入量，转底炉再次挥发窑渣中残余锌铅硫并回收铁粒之后，1吨锌渣最终只产生0.30吨尾渣，锌渣减排量大幅提高。
根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法通过减少回转窑阶段无烟煤配入量，在热压块过程中加入兰炭粒，保证了回转窑预热和还原段的气氛，硫的挥发率可由原来的60％提高到80％以上，减少了硫化锌或硫化铁的生成。
根据本发明实施例的处理锌浸出渣的方法采用热压形式在转底炉内还原提高了碳质还原剂的利用率。减少了由于燃烧引起的碳烧损。
在本发明的再一个方面，本发明提出了实施上述处理锌浸出渣的方法的系统。根据本发明的实施例，参考图3和4，该系统包括：烘干装置100、混合装置200、回转窑300、热压块装置400、转底炉500和磨矿磁选装置600。
根据本发明的实施例，烘干装置100具有锌浸出渣入口101和锌浸出渣干料出口102，且适于将锌浸出渣进行烘干处理，从而可以得到锌浸出渣干料。由此，可以显著提高后续预还原阶段硫的挥发效率以及锌和铅的回收效率。具体的，所得锌浸出渣干料中含水量不高于10wt％。
根据本发明的实施例，混合装置200具有锌浸出渣干料入口201、无烟煤入口202、碳酸钠入口203和混合物料出口204，锌浸出渣干料入口201与锌浸出渣干料出口102相连，且适于将上述所得到的锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠进行混合，得到混合物料。具体的，混合装置可以为圆盘给料机。
根据本发明的一个实施例，锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠按照质量比为100：(20～30)：(2～5)进行混合。发明人发现，无烟煤配入量过高会导致回转窑预热段还原性气氛强，不利于SO2的挥发，并且回转窑采用的是粉料入炉，增加无烟煤配入量会进一步加大煤的燃烧，导致还原剂利用效率低，而无烟煤配入量过低起不到预还原的作用，如影响铁预还原以及铅、锌的挥发，碳酸钠能够在该阶段促进还原作用，并且混合阶段，硫酸钠可均匀分布在混合物料中，从而进一步保证热压块中硫酸钠分布均匀性，促进后续过程中铁颗粒的长大与聚集。
根据本发明的实施例，回转窑300具有混合物料入口301、含锌烟尘出口302和热态窑渣出口303，混合物料入口301与混合物料出口204相连，且适于将上述所得到的混合物料供给至回转窑中进行预还原处理，得到热态窑渣和含锌烟尘。具体的，通过减少无烟煤的配入量，保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内为预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅发生还原后挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收，即得到含有氧化锌和氧化铅的含锌烟尘。根据本发明的具体实施例，预还原处理的温度可以为800～1150摄氏度。由此，在进一步提高预还原阶段硫的挥发效率以及锌和铅的回收效率的同时有效防止物料粘接熔化和回转窑结圈，使物料结块较小，有利于后续的热压块工艺。
根据本发明的实施例，热压块装置400具有热态窑渣入口401、兰炭入口402和热压球团出口403，热态窑渣入口401与热态窑渣出口303相连，且适于将上述所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，得到热压球团。发明人发现，通过将回转窑中所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，不仅可以充分利用热态窑渣的显热，而且兰炭的加入可以保证转底炉内还原性气氛，较现有技术中的将所得热态窑渣进行水淬处理后再进行烘干处理相比，本申请不仅省去了原有工艺中的水淬工艺，而且省去了水淬后窑渣的烘干成本，并且兰炭的加入可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经后续磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。该步骤中，具体的，回转窑中所得800℃的热态窑渣经风冷冷却至500℃以下后再于兰炭进行热压块，从而可以有效避免兰炭的烧损。
根据本发明的一个实施例，热态窑渣与兰炭的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热态窑渣与兰炭可以按照质量比为100：(10～20)进行混合。由此，采用该混合比例，不仅可以显著提高还原剂的利用效率，而且可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率。
根据本发明的实施例，转底炉500具有热压球团入口501、含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘出口502以及金属团块出口503，热压球团入口501与热压球团出口403相连，且适于将上述所得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘。发明人发现，通过将热压球团供给至转底炉中进行还原处理，其中的兰炭可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘(其中银在烟尘中的物相为氧化银、硫化银和银单质)，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。根据本发明的具体实施例，二次还原处理过程的温度可以为1200～1300℃，时间可以为35～50分钟。由此，可以显著提高二次还原处理过程的还原效率。
根据本发明的实施例，磨矿磁选装置600具有金属团块入口601、金属铁粉出口602和尾矿出口603，金属团块入口601与金属团块出口503相连，且适于将上述所得到的金属团块进行磨矿磁选，得到金属铁粉和尾矿。具体的，将所得金属团块经冷却、破碎、磨细后进行磁选处理即可实现金属铁粉和尾矿的分离。
根据本发明实施例的处理锌浸出渣的系统通过将锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠混合后供给至回转窑中进行预还原处理，并且通过减少无烟煤的配入量，保证回转窑内预热段为氧化性气氛，从而促进锌浸出渣中硫酸盐的分解和二氧化硫的挥发，同时保证窑内预还原阶段为弱还原性气氛，从而减少硫化锌的生成，使得锌浸出渣中的大部分锌和铅挥发进行烟道中以氧化锌和氧化铅的形式被回收，其次将回转窑中所得热态窑渣与兰炭进行热压块处理，不仅可以充分利用热态窑渣的显热，而且兰炭的加入可以保证转底炉内还原性气氛，较现有技术中的将所得热态窑渣进行水淬处理后再进行烘干处理相比，本申请不仅省去了原有工艺中的水淬工艺，而且省去了水淬后窑渣的烘干成本，并且兰炭的加入可以实现窑渣中残余锌和低价铁氧化物的还原以及银的还原和挥发，从而在降低能耗的同时提高二次还原处理过程中铁、银、锌和铅的还原效率，另外通过将采用热压形式得到的热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，可以显著提高还原剂的利用率，并且再经磨矿磁选即可实现锌浸出渣中铁、银、锌和铅的综合回收，并且硫的挥发率达80％以上，铁的回收率达80％以上，锌挥发率达99％以上，铅挥发率达98％以上，银挥发率达85％以上。
参考图4，根据本发明实施例的处理锌浸出渣的系统进一步包括：余热锅炉700、冷却装置800和布袋收尘器900。
根据本发明的实施例，余热锅炉700具有烟尘入口701和降温烟尘出口702，烟尘入口701分别与含锌烟尘出口302和含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘出口502相连，且适于将回转窑得到含锌烟尘以及转底炉得到的含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘进行余热回收，得到降温烟尘。由此，通过对所得到的含锌烟尘以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘进行余热回收，可以将该部分余热用于发电，并且降温烟尘的温度降至400℃左右，从而实现资源的最大化利用。
根据本发明的实施例，冷却装置800具有降温烟尘入口801和冷却烟尘出口802，降温烟尘入口801与降温烟尘出口702相连，且适于将上述得到的降温烟尘进行冷却处理，可以得到冷却烟尘。具体的，冷却装置可以为表面冷却器，并且降温烟尘经表面冷却器后温度降至250℃左右。
根据本发明的实施例，布袋收尘器900具有冷却烟尘入口901、粉尘出口902和气体入口903，冷却烟尘入口901与冷却烟尘出口802相连，且适于将上述得到的冷却烟尘进行布袋收尘，从而可以收集粉尘。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
将锌浸出渣烘干至含水<10wt％，然后将所得锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠均匀混合，其中，无烟煤的配入量为锌浸出渣干料重量的30％，碳酸钠的配入量为锌浸出渣干料重量的2％，物料混匀后通过圆盘给料机进入回转窑进行预还原，预还原过程温度控制在800～1100℃，得到含锌粉尘和热态窑渣，热态窑渣中硫含量<3wt％，硫的挥发率大于65％，热态窑渣中锌含量在6％，并且热态窑渣较为松散，没有较硬结块，然后将从回转窑窑口排出的800℃热态窑渣经风冷冷却至500℃以下，将所得热态窑渣与兰炭粒进行热压块，其中，兰炭的加入量为热态窑渣重量的10％，将所得热压球团通过输送装置送入中温转底炉炉底进行二次还原，还原过程中从转底炉烟道收集含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘，中温转底炉温度为1200～1250℃，炉内还原时间在40min，还原结束后得到金属团块，其中，金属团块中铅、锌含量<0.1％，银含量为0.008％，最后将金属团块经冷却、破碎、磨细后进行磁选即可得到金属铁粉和尾渣。
实施例2
将锌浸出渣烘干至含水<10wt％，然后将所得锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠均匀混合，其中，无烟煤的配入量为锌浸出渣干料重量的20％，碳酸钠的配入量为锌浸出渣干料重量的4％，物料混匀后通过圆盘给料机进入回转窑进行预还原，预还原过程温度控制在900～1150℃，得到含锌粉尘和热态窑渣，热态窑渣中硫含量<3wt％，硫的挥发率大于70％，热态窑渣中锌含量在7％，并且热态窑渣少量结块产生，然后将从回转窑窑口排出的800℃热态窑渣经风冷冷却至500℃以下，将所得热态窑渣与兰炭粒进行热压块，其中，兰炭的加入量为热态窑渣重量的15％，将所得热压球团通过输送装置送入中温转底炉炉底进行二次还原，还原过程中从转底炉烟道收集含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘，中温转底炉温度为1250～1300℃，炉内还原时间在30min，还原结束后得到金属团块，其中，金属团块中铅、锌含量<0.07％，银含量<0.003％，最后将金属团块经冷却、破碎、磨细后进行磁选即可得到金属铁粉和尾渣。
实施例3
将锌浸出渣烘干至含水<10wt％，然后将所得锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠均匀混合，其中，无烟煤的配入量为锌浸出渣干料重量的20％，碳酸钠的配入量为锌浸出渣干料重量的2％，物料混匀后通过圆盘给料机进入回转窑进行预还原，预还原过程温度控制在900～1150℃，得到含锌粉尘和热态窑渣，热态窑渣中硫含量<3wt％，硫的挥发率大于70％，热态窑渣中锌含量在7％，并且热态窑渣少量结块产生，然后将从回转窑窑口排出的800℃热态窑渣经风冷冷却至500℃以下，将所得热态窑渣与兰炭粒进行热压块，其中，兰炭的加入量为热态窑渣重量的15％，将所得热压球团通过输送装置送入中温转底炉炉底进行二次还原，还原过程中从转底炉烟道收集含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘，中温转底炉温度为1300℃，炉内还原时间在30min，还原结束后得到金属团块，其中，金属团块中铅、锌含量<0.3％，银含量<0.009％，最后将金属团块经冷却、破碎、磨细后进行磁选即可得到金属铁粉和尾渣。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种处理锌浸出渣的方法，其特征在于，包括：
(1)将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到锌浸出渣干料；
(2)将所述锌浸出渣干料与无烟煤和碳酸钠进行混合，以便得到混合物料；
(3)将所述混合物料供给至回转窑中进行预还原处理，以便得到热态窑渣和含锌烟尘；
(4)将所述热态窑渣与兰炭进行热压块处理，以便得到热压球团；
(5)将所述热压球团供给至转底炉中进行二次还原处理，以便得到金属团块以及含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘；
(6)将所述金属团块进行磨矿磁选，以便得到金属铁粉和尾矿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述锌浸出渣干料中含水量不高于10wt％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述锌浸出渣干料与所述无烟煤和所述碳酸钠按照质量比为100：(20～30)：(2～5)进行混合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述预还原处理的温度为800～1150摄氏度。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述热态窑渣与所述兰炭的质量比为100：(10～20)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述热态窑渣的温度不高于500摄氏度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述二次还原处理的温度为1200～1300摄氏度，时间为35～50分钟。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(7)将所述含锌烟尘以及所述含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘进行余热回收，以便得到降温烟尘；
(8)将所述降温烟尘进行冷却处理，以便冷却烟尘；
(9)将所述冷却烟尘进行布袋收尘，以便收集粉尘。
9.一种实施权利要求1-8中任一项所述的处理锌浸出渣的方法的系统，其特征在于，包括：
烘干装置，所述烘干装置具有锌浸出渣入口和锌浸出渣干料出口；
混合装置，所述混合装置具有锌浸出渣干料入口、无烟煤入口、碳酸钠入口和混合物料出口，所述锌浸出渣干料入口与所述锌浸出渣干料出口相连；
回转窑，所述回转窑具有混合物料入口、含锌烟尘出口和热态窑渣出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
热压块装置，所述热压块装置具有热态窑渣入口、兰炭入口和热压球团出口，所述热态窑渣入口与所述热态窑渣出口相连；
转底炉，所述转底炉具有热压球团入口、含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘出口以及金属团块出口，所述热压球团入口与所述热压球团出口相连；
磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有金属团块入口、金属铁粉出口和尾矿出口，所述金属团块入口与所述金属团块出口相连。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括：
余热锅炉，所述余热锅炉具有烟尘入口和降温烟尘出口，所述烟尘入口分别与所述含锌烟尘出口和所述含有氧化锌、氧化铅和银的烟尘出口相连；
冷却装置，所述冷却装置具有降温烟尘入口和冷却烟尘出口，所述降温烟尘入口与所述降温烟尘出口相连；
布袋收尘器，所述布袋收尘器具有冷却烟尘入口、粉尘出口和气体入口，所述冷却烟尘入口与所述冷却烟尘出口相连。
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