CN106244817A - 一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺 - Google Patents

一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺 Download PDF

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Abstract

一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，将低污染黄钾铁矾法铁矾渣、粘接剂与碎煤按质量比1:0.08:0.08混匀再制球，然后进入煅烧窑在1200～1400℃进行烧结还原，还原至烧结渣含硫2％以下，产生的烟气降温至不高于180℃后经收尘，烟气再净化，最后进入制酸系统进行配气制酸。本发明中铁矾渣中的锌还原挥发约70％、铅镉铟经还原挥发约85％后进入烟尘，这些有价金属得以回收产生效益；烧结还原后的烧结渣含硫小于2％，重金属进一步降低，转变成水泥厂家愿意使用的生产原料，产生了效益，并且整个过程没有环境污染；经过上述过程使铁矾渣危险废物达到了无害化综合利用。

Description

一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺
技术领域
本发明属于有色金属处理领域，涉及一种锌冶炼渣处理工艺，具体涉及一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺。
背景技术
黄钾(铵)铁矾中的主要成分就有黄钾(铵)铁矾、硫酸锌、氧化锌、氧化铅、硫酸铅、铁酸锌、硫化锌、铟的化合物及硅酸盐等，铁矾渣根据工艺不同又分一般铁矾渣和低污染黄钾铁矾法铁矾渣，一般铁矾渣中的主要元素含量为：锌4.5-6.5％、铅2.5-4.0％、铁26-30％、硫9-11％、水30-40％，银100-200g/t，低污染黄钾铁矾法铁矾渣中的主要元素含量为：锌1.5-2.5％、铅0.5-1.0％、铁20-30％、硫9-11％、水30-40％，银50-100g/t，矾渣中由于含有重金属，并且较不稳定，不易堆存，因此需要对其进行处理。
对铁矾渣处理的方法目前主要有：高温还原挥发法和水溶液浸出方法两种类型。高温还原挥发法是在铁矾渣中配入焦粉，在回转窑中将物料加热至900-1200℃使其中的锌铅等挥发转变为氧化锌。水溶液浸出方法有两种类型，一种是直接将铁矾渣用酸或碱进行浸出；第二种是将铁矾渣在500-700℃之间预先焙解，经焙解后的渣再采用酸或者碱溶液浸出铁矾渣中的金属。高温还原挥发法的优势是可以同时回收矾渣中的铅、锌、铟等，将这些元素全部收集至氧化锌烟尘中，但该方法能耗高，银挥发率低，约30％，尾气治理投资大且运行成本高；水溶液浸出法的优势是经浸出后的含铁渣中铁的含量达到55％左右，但渣中锌含量较高，锌含量普遍在1％以上，因这部分锌主要是以铁酸锌形式存在，在铁作为炼铁原料使用时，锌会对炼铁过程造成不利影响，运行成本高，其它尾渣也存在污染环境风险。
低污染黄钾铁矾法铁矾渣中的主要有价元素含量低，采用上述方法处理从经济上根本就无法进行，成为行业中的难题。此渣环保部界定为危险废物，不允许乱堆存。经调查实验研究，此渣目前唯一可用于水泥等建材行业，但水泥厂家对水分、含硫要求较高，水分高则多耗能，硫高则加入量受限制，否则尾气就要脱硫，增加成本，也成为处置难题。
鉴于此，本发明提供一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，该工艺能够使铁矾渣达到了无害化处理，并实现了有用金属回收，硫也得到了利用，创造了经济效益，实现了低投资低成本预处理目的。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，将低污染黄钾铁矾法铁矾渣、粘接剂与碎煤按质量比1:0.08:0.08混匀再制球，然后进入煅烧窑在1200～1400℃进行烧结还原，还原至烧结渣含硫2％以下，产生的烟气降温至不高于180℃后经收尘，烟气再净化，最后进入制酸系统进行配气制酸。
本发明进一步的改进在于，所述碎煤和粘结剂的粒度均小于3mm。
本发明进一步的改进在于，产生的烟气通过表面冷却器降温至不高于180℃。
本发明进一步的改进在于，除尘采用布袋收尘器进行。
本发明进一步的改进在于，净化采用动力波湿式洗涤器进行。
本发明进一步的改进在于，粘接剂为生石灰粉。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明中产生含约1.2％的二氧化硫的低浓度烟气与制酸系统的高浓度二氧化硫烟气配气生产硫酸，产生效益；铁矾渣中的锌还原挥发约70％、铅镉铟经还原挥发约85％后进入烟尘，这些有价金属得以回收产生效益；烧结还原后的烧结渣含硫小于2％，重金属进一步降低，转变成水泥厂家愿意使用的生产原料，产生了效益，并且整个过程没有环境污染；经过上述过程使铁矾渣危险废物达到了无害化综合利用。同时加入利于烧结及成球的添加剂(添加剂为生石灰粉)，是煅烧窑烧结成功的关键，控制温度和还原程度，达到烟气中没有对制酸系统形成危害或造成系统运行困难的因素。物料在煅烧窑内经过1200～1400℃的温度，使以硫酸盐形式存在的硫分解放出二氧化硫。煅烧窑是密闭设备，不会像回转窑那样造成烟气中二氧化硫浓度过低，使配气量过小而无法实现尾气配气的目的。本发明使铁矾渣达到了无害化处理，并实现了有用金属回收，硫也得到了利用，创造了经济效益，实现了低投资低成本预处理目的。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明。
本发明中的铁矿渣是锌冶炼低污染黄钾铁矾法产生的矿渣。
本发明的资源化预处理铁矿渣的工艺如下：将铁矾渣、粘接剂与碎煤以质量比1:0.08:0.08混匀再制球，然后进入煅烧窑在1200～1400℃进行烧结还原，至烧结渣含硫降至2％(质量百分数)以下，产生的烟气通过表面冷却器降温至不高于180℃，用布袋收尘器进行收尘，烟气再进入动力波湿式洗涤器净化，然后进入制酸系统进行配气制酸。
具体工艺过程为：低污染黄钾铁矾渣由生产现场经汽车运输到煅烧窑生产区，倒入两个直径4.2米的料仓，料仓下部安装直径两米的圆盘给料机，物料经过圆盘均匀的下到宽度为650毫米的皮带计量秤上，皮带计量秤和圆盘给料机连锁，控制铁矾渣的加入量。另外两个料仓分别装入煤粉和粘结剂。和铁矾渣仓一样配套计量称，所有物料经过计量配料后按自动运行模式运行，三种物料经计量皮带运动到一号长皮带上，铁矾渣、粘接剂与碎煤的质量比为1:0.08:0.08，然后到达双螺旋搅拌机，经充分混匀后落入下方的直径3.6米的圆盘制粒机，煤粉、粘结剂(生石灰粉)和黄钾铁矾渣在圆盘制粒机上成球状后落入二号皮带，通过二号皮带进入煅烧窑顶部的圆盘布料器，圆盘布料器均匀的呈360°布置在煅烧窑顶部的料面上，圆盘布料器的溜槽可以调整角度，使物料在圆形面内根据不同位置的燃烧状况确定不同的加入量，达到控制料面表面不会出现明火或烟气温度不同的现象；罗茨风机鼓入的空气从煅烧窑下部进入窑内，从下而上，经过窑内料层，随着气流的上升，温度由低到高，最高温度是到达燃烧层，煤粉在高温空气下剧烈燃烧，产生1200～1400℃的温度，使周围的球形矿超过熔点，融化后从新粘合。此时，所有物料全部达到还原效果。还原至烧结渣含硫降至2％(质量百分数)以下，铁矾渣中的锌还原挥发约70％、铅镉铟还原挥发约85％、硫85～87％等元素进入烟尘，然后烟气又逐步降低到240～260℃左右，从顶部烟管进入表面冷却器，不仅除去大的颗粒物同时又降低烟气温度降至180℃左右，最后进入布袋收尘器，过滤掉99.9％以上的灰尘，经过压头为3000-4000Pa的引风机加压再进入动力波进行净化器，使其具备进入制酸动力波的条件，产生的含约1.2％(体积百分数)的低浓度二氧化硫烟气与制酸系统高浓度二氧化硫烟气配气生产硫酸。
引风机用耐酸材料做成，确保设备质量可靠，煅烧窑下部的烧结后的成块的物料从下部管道进入链式斗提，经斗提提升20米后进入直径5.7米高度15米成品料仓内，等待销售。
本发明在针对改善物料煅烧时的透气性的基础上，对将铁矾渣、粘接剂与碎煤以质量比1:0.08:0.08进行配料，再制球，采用罗茨风机鼓入的空气从煅烧窑下部进入窑内，进行还原煅烧铁矾渣。
本发明产生的含约1.2％的低浓度二氧化硫烟气与生产主系统高浓度二氧化硫烟气配气生产硫酸，产生效益；铁矾渣中的锌还原挥发约70％、铅镉铟经还原挥发约85％进入烟尘，这些有价金属得以回收产生效益；烧结后的渣含硫小于2％，重金属进一步降低，转变成水泥厂家愿意使用的生产原料，产生效益，并且整个过程没有环境污染；经过上述过程使铁矾渣危险废物达到了无害化综合利用。铁矾渣达到了无害化处理，并实现了有用金属回收，硫也得到了利用，创造了经济效益，实现了低投资低成本预处理目的。

Claims (7)

1.一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，其特征在于，将低污染黄钾铁矾法铁矾渣、粘接剂与碎煤按质量比1:0.08:0.08混匀再制球，然后进入煅烧窑在1200～1400℃进行烧结还原，还原至烧结渣含硫2％以下，产生的烟气降温至不高于180℃后经收尘，烟气再净化，最后进入制酸系统进行配气制酸。
2.根据权利要求1所述的一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，其特征在于，所述碎煤和粘结剂的粒度均小于3mm。
3.根据权利要求1所述的一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，其特征在于，产生的烟气通过表面冷却器降温至不高于180℃。
4.根据权利要求1所述的一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，其特征在于，除尘采用布袋收尘器进行。
5.根据权利要求1所述的一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，其特征在于，净化采用动力波湿式洗涤器进行。
6.根据权利要求1所述的一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，其特征在于，粘接剂为生石灰粉。
7.根据权利要求1所述的一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，其特征在于，还原煅烧时，采用罗茨风机鼓入的空气从煅烧窑下部进入窑内。
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