CN106119546A - 一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,属于冶金生产技术领域。本发明包括依次连接的回转窑、一次沉降室、收尘装置,其中收尘装置为依次连接的二次沉降室和布袋收集室,包括以下步骤,步骤1,预处理;步骤2,制粒;步骤3,回转窑焙烧:有价金属与氟、氯反应形成氯化物,并以氯化物的方式挥发;所述挥发的有价金属一部分随烟气流进入收尘装置,一部分在一次沉降室冷却沉积为有价金属烟尘;步骤4,富集有价金属;步骤5,收集次氧化锌焙砂产品;步骤6,收集次氧化锌焙尘产品。减少了再次从回转窑装置富集才能湿法提取的工序,简化了工艺流程;提高了微量金属元素的回收率;降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明是一种通过回转窑焙烧次氧化锌富粉集有价金属的方法,属于冶金生产技术领域。
背景技术
在利用回转窑装置处置湿法炼锌浸出渣、除铁中和渣、高炉炼铁瓦斯灰,废水处理中和渣、竖罐炼锌渣、火法炼铅水淬渣等次氧化锌粉时,含有的锌、铅、铁、铟、锡、铋、锗、砷、锑、氟、氯等元素会挥发富集到次氧化锌粉中。次氧化锌粉是回转窑装置处置含锌危险废物得到的产品,其主要化学成分质量百分比如表一所示:
由此可知次氧化锌粉的锌组分和铅组分与其它金属组分相比,含量高,相差的数量级大。
次氧化锌粉一般做为湿法炼锌和锌盐的原料,当用作湿法炼锌的原料时,需要对其中的氟、氯预先脱除,以消除对湿法炼锌过程的危害。次氧化锌粉预处理脱除氟、氯的装置一般采用多膛炉,而多膛炉的建设投资比较大。
对于规模较小的湿法炼锌企业,次氧化锌粉中的氟、氯的脱除,用湿法和火法两种工艺来处理。湿法工艺是利用一定浓度的碱性溶液洗涤次氧化锌粉,氟,氯进入碱洗液,其它的锌等金属成分留在固相,过滤后,进入湿法炼锌工艺流程提取锌;火法使用回转窑装置来焙烧次氧化锌粉,控制炉膛的焙烧温度650℃至750℃,使90%的氟、氯从烟气中挥发脱除,进入收尘装置。锌及其它有价金属则留在氧化锌焙砂中,进入湿法炼锌的工艺流程,用硫酸作为浸出剂,控制浸出液PH值在5.0—5.2时,锌以离子状态进入溶液,从湿法炼锌工艺中提取锌。而现有技术的缺陷与不足在于,次氧化锌粉中的镓、铟、锡、铋、锗等稀有金属,由于含量比较低,无法从湿法炼锌工艺中能直接提取,只能留在浸出渣中,需要通过回转窑等装置再次富集,进行后续提取工艺;从而在“浸出、挥发富集、再浸出”的工艺过程中,镓、铟、锡、铋、锗等稀有金属由于一部份分散到浸出液和回转窑窑渣中,导致了工艺复杂,成本高,且金属回收率低下。
发明内容
本发明属于有色金属的提取工艺,目的在于提供一种利用回转窑装置焙烧次氧化锌粉,将其中的一种或数种有价金属挥发富集到窑尾烟尘中,从而简化后续工序提取的方法,克服现有技术的不足。
本发明通过以下技术步骤实现,包括依次连接的煤气发生炉、回转窑、一次沉降室、收尘装置,其中收尘装置为依次连接的二次沉降室和布袋收集室,包括以下步骤,
步骤1,预处理:将次氧化锌粉加水润湿混料,水分控制在12%至14%;
步骤2,制粒:次氧化锌粉制粒的粒度为5至10mm;
步骤3,回转窑焙烧:将制粒以后的次氧化锌粉送入回转窑中,用煤气发生炉产生的煤气在窑头燃烧提供热源焙烧2至3小时,控制窑头温度1000℃至1100℃,窑尾温度450℃至550℃;控制窑头压力为负压30Pa至负压50Pa;有价金属与氯反应形成氯化物,并以氯化物的方式挥发;
所述挥发的有价金属一部分随烟气流进入收尘装置,一部分在一次沉降室冷却沉积为有价金属烟尘;
步骤4,富集有价金属:收集一次沉降室中冷却沉积的次氧化锌烟尘,并输送回步骤1,即再次与次氧化锌粉一同进行预处理、制粒和焙烧;
步骤5,收集次氧化锌焙砂产品:收集从回转窑窑头排出的次氧化锌焙砂产品并包装;
步骤6,收集次氧化锌焙尘产品:挥发的有价金属在收尘装置中冷却沉积,通过收集进入二次沉降室与布袋收集室的有价金属烟尘,得到次氧化锌焙尘产品并包装。
所述步骤1中,将次氧化锌粉用螺旋混料装置加水混匀,次氧化锌粉与加入水的质量百分比是100:12至100:14,水用高压喷雾装置均匀喷入。
所述步骤2中,制粒装置为圆筒制粒装置,次氧化锌粉制粒的粒度为5至10mm。
所述步骤3中,次氧化锌粉送入回转窑内焙烧时,先通过回转窑干燥段进行干燥;然后再通过回转窑预热段进行预热;最后进入到反应温度为1000℃至1300℃的回转窑焙烧段进行焙烧。
所述步骤5中,从回转窑窑头排出的次氧化锌焙砂,收集至冷却圆筒冷却,之后再收集至储料仓,最后包装成为次氧化锌焙砂产品。
所述步骤6中,二次沉降室的焙尘和布袋沉降室的焙尘收集后混合,用螺旋混料机混匀,包装成为富含有价金属的次氧化锌焙尘产品 。
所述步骤6中,从布袋收集室过滤后的烟气进入湿式洗涤除尘装置除尘后,废气排空。
本发明的技术原理在于,利用金属氯化物在1000℃至1300℃温度下容易挥发的原理实现。提供了一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,即控制回转窑温度为1000℃至1300℃,在焙烧次氧化锌粉脱除氟、氯时,使次氧化锌粉中的铅、铟、锡、铋、锗、镓等有价金属以氯化物的方式挥发,并且富集到窑尾收尘装置的氧化锌烟尘中;之后再从次氧化锌烟尘回收铅、铟、锡、铋、锗、镓等有价金属的工艺方法,减少了再次利用回转窑来挥发富集的过程,提高了有价金属的回收率,降低了回收有价金属的生产成本。
本发明的优点在于,在脱除次氧化锌粉中的有害元素氟、氯的同时,将其中的铟、锡、铋、锗、镓等有价金属元素也富集到窑尾收尘装置的烟尘中,富集以后的铟、锡、铋、锗、镓等有价金属元素品位比富集前升高四至八倍,从而使得后续湿法提取工艺中,通过一次浸出即可达到传统工艺多次浸出的富集效果。减少了再次从回转窑等装置富集才能湿法提取的工序,简化了工艺流程;提高了微量金属元素的回收率;降低了生产成本。
附图说明
附图1为装置图。
附图2为流程图。
具体实施方式
从背景技术可知,利用回转窑1处置含锌危险废物回收锌的工艺,可以得到含锌≧55%以上的次氧化锌粉,次氧化锌粉含有氟、氯成分,对后续的湿法提锌工序产生危害,故需要先脱除氟、氯元素。
次氧化锌粉还含有铟、锡、铋、锗、镓等微量金属元素。一般的处理工艺是,次氧化锌粉焙砂在用稀硫酸浸出时,锌进入溶液,铟、锡、铋、锗、镓等微量元素留在浸出渣中;通过过滤后,得到含铟、锡、铋、锗、镓等微量元素的浸出渣,这个浸出渣再利用回转窑装置还原挥发,铟、锡、铋、锗、镓等微量元素在窑尾的收尘装置收集,此时的铟、锡、铋、锗、镓等微量元素的含量已达到一定数量级,可以满足后续的湿法提取工艺的含量要求,但是回收率低下。
结合附图1至2对本发明实施方式说明如下,本发明利用回转窑1焙烧脱除次氧化锌粉中的氟、氯,同时也使次氧化锌粉中的铟、锡、铋、锗、镓也随氟、氯一起从次氧化锌粉中脱除,在回转窑装置的窑尾收尘装置3收集。铟、锡、铋、锗、镓等微量元素的含量比次氧化锌粉中的含量升高四至八倍。
本发明包括依次连接的煤气发生炉、回转窑1、一次沉降室2、收尘装置3,其中收尘装置3为依次连接的二次沉降室31和布袋收集室32,包括以下步骤,
步骤1,预处理:将次氧化锌粉加水润湿混料,水分控制在12%至14%;
步骤2,制粒:次氧化锌粉制粒的粒度为5至10mm;
步骤3,回转窑1焙烧:将制粒以后的次氧化锌粉送入回转窑1中,用煤气发生炉产生的煤气在窑头燃烧提供热源焙烧2至3小时,控制窑头温度1000℃至1100℃,窑尾温度450℃至550℃;其中次氧化锌粉首先通过回转窑1的干燥带,在480℃至550℃的温度下将水分干燥;干燥后的次氧化锌粉颗粒进入预热带预热干燥带,温度是580℃至950℃;预热干燥以后的次氧化锌粉颗粒进入焙烧带焙烧,温度是1000℃至1300℃;焙烧后的次氧化锌焙砂从回转窑1的窑头排除;回转窑1的供热由煤气发生炉生产的煤气燃烧提供;
控制窑头压力为负压30Pa至负压50Pa;次氧化锌粉中的铟、锡、铋、锗、镓等微量元素与氯反应形成氯化物,并以氯化物的方式挥发;所述挥发的有价金属一部分随烟气流进入收尘装置,一部分在一次沉降室2冷却沉积为有价金属烟尘;
步骤4,富集有价金属:收集一次沉降室2中冷却沉积的次氧化锌烟尘,并输送回步骤1,即再次与次氧化锌粉一同进行预处理、制粒和焙烧;
步骤5,收集次氧化锌焙砂产品:收集从回转窑1窑头排出的次氧化锌焙砂产品并包装;
步骤6,收集次氧化锌焙尘产品:挥发的有价金属在收尘装置3中冷却沉积,通过收集进入二次沉降室31与布袋收集室32的有价金属烟尘,得到次氧化锌焙尘产品并包装。
进一步地,所述步骤1中,将次氧化锌粉用螺旋混料装置加水混匀,氧化锌粉与加入水的质量百分比是100:12至100:14,水用高压喷雾装置均匀喷入。
进一步地,所述步骤2中,制粒装置为圆筒制粒装置,次氧化锌粉制粒的粒度为5至10mm。
进一步地,所述步骤3中,次氧化锌粉送入回转窑1内焙烧时,先通过干燥段进行干燥;然后再通过预热段进行预热;最后进入到反应温度为1000℃至1300℃的回转窑焙烧段进行焙烧。
进一步地,所述步骤5中,从回转窑1窑头排出的次氧化锌焙砂,收集至冷却圆筒冷却,之后再收集至储料仓,最后包装成为次氧化锌焙砂产品。
进一步地,所述步骤6中,二次沉降室31的焙尘和布袋沉降室32的焙尘收集后混合,用螺旋混料机混匀,包装成为富含有价金属的次氧化锌焙尘产品 。
进一步地,所述步骤6中,从布袋收集室32过滤后的烟气进入湿式洗涤除尘装置除尘后,布袋收集室中的废气排空。
以焙烧处理100吨次氧化锌粉,脱除氟、氯,并富集铟、锗、锡、铋为实施例,所述的次氧化锌粉是利用回转窑1处置含锌危险废物得到,含锌的危险废物如炼铁厂的高炉瓦斯灰,其次是湿法炼锌浸出渣、除铁中和渣、废水处理中和渣、竖罐炼锌渣、炼铅水淬渣。次氧化锌粉的化学成分如表一所示。
步骤1,将次氧化锌粉用装载机加入料仓中,通过螺旋混料机中加水混湿、混匀。加入的水量为次氧化锌粉和水的质量百分比是100:12,水用高压喷雾装置均匀喷入。实时抽样检测混匀以后的次氧化锌粉含水,控制在12%至14%。
步骤2,将加入水分混匀以后的次氧化锌粉通过圆筒制粒机制粒,粒度为5至7mm 。
步骤3,制粒以后的次氧化锌粉下料进入回转窑1,次氧化锌粉首先通过回转窑1的干燥带,在500℃的温度下将水分干燥;干燥后的次氧化锌粉颗粒进入预热带预热,温度是600℃;预热以后的次氧化锌粉颗粒进入焙烧带焙烧,温度是1100℃;控制回转窑1的转速,次氧化锌粉在回转窑炉膛内的停留时间是2.5小时;回转窑1窑头气流压力保持负压40Pa,焙烧后的次氧化锌焙砂从回转窑1的窑头排除收集。
步骤4,次氧化锌粉中的铟、锡、铋、锗、镓等微量元素也随氟、氯一起从次氧化锌粉中脱除后,随烟气流进入窑尾一次沉降室2,沉降收集。一次沉降室2收集的次氧化锌烟尘返回混料、制粒系统,重新进入回转窑1焙烧。
步骤5,焙烧后的次氧化锌焙砂从回转窑1窑头排除,进入冷却圆筒冷却降温。次氧化锌焙砂从冷却圆筒排除后进入储料仓,包装后成为次氧化锌焙砂产品,产量是81 吨。次氧化锌焙砂的化学成分见表二:
步骤6,将二次沉降室31的次氧化锌焙尘和布袋沉降室32的次氧化锌焙尘收集后混合;用螺旋混料机混匀,包装,成为富含多金属的次氧化锌焙尘产品 ,产量是 19.93 吨,占投入量100吨的 19%,富含有价金属的次氧化锌焙尘的主要化学成分如表三:
富集有价金属以后的次氧化锌焙尘中,铟的富集倍数达到4.5倍;锡的富集倍数达到4.4倍;铋的富集倍数达到4.7倍;锗的富集倍数达到5倍;镓的富集倍数达到4.8倍 。
次氧化锌焙砂和次氧化锌焙尘中,锌的回收率达到99.5 %;次氧化锌焙砂中,氟的脱除率达到95 %;次氧化锌焙砂中,氯的脱除率达到97%。减少了再次从回转窑装置富集才能湿法提取的工序,简化了工艺流程;提高了微量金属元素的回收率;降低了生产成本。
Claims (7)
1.一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,包括依次连接的回转窑、一次沉降室、收尘装置,其中收尘装置为依次连接的二次沉降室和布袋收集室,其特征在于包括以下步骤,
步骤1,预处理:将次氧化锌粉加水润湿混料,水分控制在12%至14%,
步骤2,制粒:次氧化锌粉制粒的粒度为5至10mm;
步骤3,回转窑焙烧:将制粒以后的次氧化锌粉送入回转窑中,用煤气发生炉产生的煤气在窑头燃烧提供热源焙烧2至3小时,控制窑头温度1000℃至1100℃,窑尾温度450℃至550℃;控制窑头压力为负压30Pa至负压50Pa;有价金属与氯反应形成氯化物,并以氯化物的方式挥发;
所述挥发的有价金属一部分随烟气流进入收尘装置,一部分在一次沉降室冷却沉积为有价金属烟尘;
步骤4,富集有价金属:收集一次沉降室中冷却沉积的次氧化锌烟尘,并输送回步骤1,即再次与次氧化锌粉一同进行预处理、制粒和焙烧;
步骤5,收集次氧化锌焙砂产品:收集从回转窑窑头排出的次氧化锌焙砂产品并包装;
步骤6,收集次氧化锌焙尘产品:挥发的有价金属在收尘装置中冷却沉积,通过收集进入二次沉降室与布袋收集室的有价金属烟尘,得到次氧化锌焙尘产品并包装。
2.根据权利要求1所述的一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,其特征在于,所述步骤1中,将次氧化锌粉用螺旋混料装置加水混匀,氧化锌粉与加入水的质量百分比是100:12至100:14,水用高压喷雾装置均匀喷入。
3.根据权利要求1所述的一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,其特征在于,所述步骤2中,制粒装置为圆筒制粒装置,次氧化锌粉制粒的粒度为5至10mm。
4.根据权利要求1所述的一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,其特征在于,所述步骤3中,次氧化锌粉送入回转窑内焙烧时,先通过回转窑干燥段进行干燥;然后再通过回转窑预热段进行预热;最后进入到反应温度为1000℃至1300℃的回转窑焙烧段进行焙烧。
5.根据权利要求1所述的一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,其特征在于,所述步骤5中,从回转窑窑头排出的次氧化锌焙砂,收集至冷却圆筒冷却,之后再收集至储料仓,最后包装成为次氧化锌焙砂产品。
6.根据权利要求1所述的一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,其特征在于,所述步骤6中,二次沉降室的焙尘和布袋沉降室的焙尘收集后混合,用螺旋混料机混匀,包装成为富含有价金属的次氧化锌焙尘产品 。
7.根据权利要求1所述的一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法,其特征在于,所述步骤6中,从布袋收集室过滤后的烟气进入湿式洗涤除尘装置除尘后废气排空。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161116 |