CN108754168A - 一种含硫浸出渣的处理方法及其应用 - Google Patents

一种含硫浸出渣的处理方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及冶金领域，公开了一种含硫浸出渣的处理方法及其应用。含硫浸出渣的处理方法包括对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，混合气体中包括体积分数大于22％的氧气。应用此种方法能将含硫浸出渣中的有价金属富集在焙砂中，得以重新利用。在富氧的气氛下燃烧提高了焙烧效率并且焙烧更加完全、彻底。由于氧含量较高，所以焙烧等量的含硫浸出渣，得到的烟气总量较低，烟气中SO2浓度大幅度提高，便于制酸系统回收SO2，降低制酸的投资和能耗。同时该处理方法也提高了余热回收效率，使得蒸汽产量得到一定增加，可以给生产或者生活提供热源，因此节能效果好。含硫浸出渣的处理方法能够应用到湿法冶金的工艺中。

Description

一种含硫浸出渣的处理方法及其应用
技术领域
本发明涉及冶金领域，且特别涉及一种含硫浸出渣的处理方法及其应用。
背景技术
在湿法冶炼浸出中得到的浸出渣成分比较复杂，部分浸出渣中有较高含量的硫，同时含有较多有价金属。常见处理方法是将含硫浸出渣加入烟化炉或回转窑处理。但这样的处理方法不利于浸出渣中的有价金属的回收利用，并且烟气中SO2浓度不足，不利于后续SO2的回收利用(比如制酸)。另外，现有的处理方法余热回收效率不足，节能效果不够好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含硫浸出渣的处理方法，便于更好地回收利用浸出渣中的有价金属以及硫，并且余热回收效率高，节能效果好。
本发明的另一目的在于提供一种含硫浸出渣的处理方法在湿法冶金中的应用。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明实施例提供的一种含硫浸出渣的处理方法，其包括：
对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，混合气体包括体积分数大于22％的氧气。
在本发明的一种实施例中，对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，具体包括：
将含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内；
将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，使含硫浸出渣在混合气体的带动下呈流态化；
对呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧。
在本发明的一种实施例中，将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，具体包括：
通过氧气罐向空氧混合器供氧，空氧混合器将由氧气罐供应的氧气与空气充分混合后鼓入流化床焙烧炉内。
在本发明的一种实施例中，含硫浸出渣的处理方法还包括：
将含硫浸出渣焙烧后产生的烟气通至制酸系统回收SO2。
在本发明的一种实施例中，烟气在通入制酸系统之前先进行余热回收和除尘。
在本发明的一种实施例中，混合气体中氧的体积分数为22％～30％。
在本发明的一种实施例中，含硫浸出渣的焙烧温度为800℃～980℃。
本发明还提供了上述含硫浸出渣的处理方法在湿法冶金中的应用。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例的含硫浸出渣的处理方法包括对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，混合气体中包括体积分数大于22％的氧气。应用此种方法能将含硫浸出渣中的有价金属富集在焙砂中，得以重新利用。在富氧的气氛下燃烧提高了焙烧效率并且焙烧更加完全、彻底。由于氧含量较高，所以焙烧等量的含硫浸出渣，得到的烟气总量较低，烟气中SO2浓度大幅度提高，便于制酸系统回收SO2，降低制酸的投资和能耗。同时该处理方法也提高了余热回收效率，使得蒸汽产量得到一定增加，可以给生产或者生活提供热源，因此节能效果好。
将本发明实施例的含硫浸出渣的处理方法应用到湿法冶金中，同样也具有上述的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例的含硫浸出渣的处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的含硫浸出渣的处理方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种含硫浸出渣的处理方法，其使用到的设备包括：
作为流态化的含硫浸出渣焙烧场所的流化床焙烧炉；
提供氧气的氧气罐；
调节氧气压力、流量的氧浓度控制系统；
将空气和氧气混合成作为流化床气体介质(混合气体)的空氧混合器；
将混合气体鼓入流化床焙烧炉的风机；
用于回收烟气中热量的余热锅炉；
用于出去烟气中固体颗粒的除尘装置；
以及回收利用烟气中SO2的制酸系统。
应当理解，在本发明的一些实施例中，所使用的设备可以为别种类型，只要能够达到类似或者相近的效果即可。
本发明实施例提供的一种含硫浸出渣的处理方法包括：
将氧气罐中的氧气经由氧浓度控制系统调节后进入空氧混合器，空氧混合器将空气和氧气混合形成混合气体，作为后续在流化床焙烧炉内形成流化床的气体介质。
在本发明实施例中，氧气罐的工作压力为1.0MPa～2.5MPa。
本发明一些实施例的氧浓度控制系统包括用于检测氧气流量的流量计、用于检测氧气压力的压力计、用于降低氧气压力的减压阀以及调节氧气流量的调节阀。流量计、压力计用于监控管线中氧气的实时状态，以便于在异常情况发生后的第一时间能够及时调整；减压阀和调节阀则共同调节进入空氧混合器的氧气流量和压力。应当理解，在本发明的另一些实施例中，氧浓度控制系统可以包括上述的一种或者几种装置，只要能够将氧气以适当的压力和流量通入空氧混合器中即可。
在本发明实施例中，氧气经减压后，进入空氧混合器之前的压力为0.1MPa～1.5MPa。
空氧混合器将氧气和空气混合，形成氧浓度(体积分数)大于22％的混合气体。混合气体由设置于流化床焙烧炉炉底的风机鼓入流化床焙烧炉。由于氧含量过大可能导致处理单位重量的含硫浸出渣气体总量偏少，难以带走焙烧产生的热量而导致流化床焙烧炉内的温度过高。因此在一些实施例中，选用的氧气浓度为22％～30％。
对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，具体包括：
将含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内；
将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，使含硫浸出渣在混合气体的带动下呈流态化；
对呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧。
流态化的含硫浸出渣可以与高速气流充分混合、接触，因此焙烧更加全面彻底，并且温度均匀，反应动力学条件良好。由于使用的气体富氧，因此更加有助于燃烧，并且减少了产生的烟气量。使得含硫浸出渣中的有价金属能够富集于燃烧之后的焙砂之中，而烟气中则带走含硫浸出渣中的大部分硫，因此便于有价金属和硫的回收利用。在本发明实施例中，焙烧的温度(即流化床层的温度)控制在800℃～980℃。采用富氧技术，使得流化床焙烧炉的处理能力增加30％～40％，即单位时间可以处理更多的含硫浸出渣。而采用富氧技术，一方面又使得烟气产量不至于过大，减轻了后续制酸工艺的负担。
在本发明实施例中，使用的含硫浸出渣可以是富硫浸出渣，比如按重量百分比计成分为含锌5％～23％，含铅1％～5％，含铁5％～25％，含硫32％～60％，含银50g/t～1700g/t的浸出渣。此成分的含硫浸出渣焙烧之后，焙砂中按重量百分比计含锌7％～40％，含铅1.5％～10％，含铁7％～43％，含硫1％～5％，含银70g/t～2700g/t。可以看出原含硫浸出渣中的有价金属被富集于焙砂之中。
应当理解，该含硫浸出渣的处理方法可以处理的浸出渣不限于上述的类型。
进一步的，将含硫浸出渣焙烧后产生的烟气经过余热锅炉，对余热锅炉进行加热，一方面回收了烟气中的热量，产生的大量蒸汽可以用于工业生产或者生活供暖，一方面降低了烟气的温度方便后续的烟气处理工序。由于之前含硫浸出渣是在富氧状态下焙烧，因此烟气温度较高，蒸汽产量可增加15％～20％。
在经过余热锅炉之后，温度得以降低，再将烟气进行除尘，以方便回收硫以及达到排放的标准。除尘装置可选地采用布袋除尘器、旋风除尘器或者电除尘器中的一种或几种的组合。
除尘后的烟气进入制酸系统进行制酸，以将烟气中的SO2回收利用。由于采用富氧技术，能够使SO2的浓度增加25％～50％，意味着回收等量的SO2仅需要处理较少的烟气，因此减轻了制酸系统的处理负担。
本发明实施例的含硫浸出渣的处理方法的工艺流程图见图1。
本发明实施例还提供了上述含硫浸出渣的处理方法在湿法冶金中的应用。在湿法冶金工艺中加入上述含硫浸出渣的处理方法使得部分能源、物资可以更好的回收利用，并且节能环保。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种含硫浸出渣的处理方法，处理的含硫浸出渣成分如下表所示：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
wt％ 17.15 1.14 57.40 5.25 0.17 0.02
处理方法如下：
将氧气罐中的氧气经由氧浓度控制系统调节后进入空氧混合器，空氧混合器将空气和氧气混合形成混合气体，氧气罐的工作压力为1.0MPa。
本实施例的氧浓度控制系统包括用于检测氧气流量的流量计、用于检测氧气压力的压力计、用于降低氧气压力的减压阀以及调节氧气流量的调节阀。氧气经减压阀减压后，进入空氧混合器之前的压力为0.1MPa。
空氧混合器将氧气和空气混合，形成氧浓度(体积分数)为22％的混合气体。接着将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，并通过料仓将含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内，使含硫浸出渣在混合气体的带动下呈流态化，再对呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧。在本实施例中，焙烧的温度控制在800℃。
有价金属富集在焙砂中，从流化床焙烧炉的炉底排出，经冷渣机、刮板机送至焙砂仓，临时储存以备外售。焙砂的主要化学成分见下表：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
％ 38.82 2.25 4.30 10.15 0.27 0.03
进一步的，将含硫浸出渣焙烧后产生的烟气经过余热锅炉，对余热锅炉进行加热，一方面回收了烟气中的热量，一方面降低了烟气的温度方便后续的烟气处理工序。
在经过余热锅炉之后，温度得以降低，再将烟气通过旋风除尘器、电除尘器进行除尘。
除尘后的烟气进入制酸系统进行制酸，以将烟气中的SO2回收利用。当达到排放标准后排空。
实施例2
本实施例提供一种含硫浸出渣的处理方法，处理的含硫浸出渣成分如下表所示：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
wt％ 17.15 1.14 57.40 5.25 0.17 0.02
处理方法如下：
将氧气罐中的氧气经由氧浓度控制系统调节后进入空氧混合器，空氧混合器将空气和氧气混合形成混合气体，氧气罐的工作压力为1.3MPa。
本实施例的氧浓度控制系统包括用于检测氧气流量的流量计、用于检测氧气压力的压力计、用于降低氧气压力的减压阀以及调节氧气流量的调节阀。氧气经减压阀减压后，进入空氧混合器之前的压力为0.4MPa。
空氧混合器将氧气和空气混合，形成氧浓度(体积分数)为22％的混合气体。接着将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，并通过料仓将含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内，使含硫浸出渣在混合气体的带动下呈流态化，再对呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧。在本实施例中，焙烧的温度控制在830℃。
有价金属富集在焙砂中，从流化床焙烧炉的炉底排出，经冷渣机、刮板机送至焙砂仓，临时储存以备外售。焙砂的主要化学成分见下表：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
％ 38 2.45 4.10 10.5 0.29 0.03
进一步的，将含硫浸出渣焙烧后产生的烟气经过余热锅炉，对余热锅炉进行加热，一方面回收了烟气中的热量，一方面降低了烟气的温度方便后续的烟气处理工序。
在经过余热锅炉之后，温度得以降低，再将烟气通过布袋除尘器、电除尘器进行除尘。
除尘后的烟气进入制酸系统进行制酸，以将烟气中的SO2回收利用。当达到排放标准后排空。
实施例3
本实施例提供一种含硫浸出渣的处理方法，处理的含硫浸出渣成分如下表所示：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
wt％ 17.15 1.14 57.40 5.25 0.17 0.02
处理方法如下：
将氧气罐中的氧气经由氧浓度控制系统调节后进入空氧混合器，空氧混合器将空气和氧气混合形成混合气体，氧气罐的工作压力为1.6MPa。
本实施例的氧浓度控制系统包括用于检测氧气流量的流量计、用于检测氧气压力的压力计、用于降低氧气压力的减压阀以及调节氧气流量的调节阀。氧气经减压阀减压后，进入空氧混合器之前的压力为0.6MPa。
空氧混合器将氧气和空气混合，形成氧浓度(体积分数)为22％的混合气体。接着将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，并通过料仓将含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内，使含硫浸出渣在混合气体的带动下呈流态化，再对呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧。在本实施例中，焙烧的温度控制在850℃。
有价金属富集在焙砂中，从流化床焙烧炉的炉底排出，经冷渣机、刮板机送至焙砂仓，临时储存以备外售。焙砂的主要化学成分见下表：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
％ 39.64 2.44 4.12 11.3 0.25 0.03
进一步的，将含硫浸出渣焙烧后产生的烟气经过余热锅炉，对余热锅炉进行加热，一方面回收了烟气中的热量，一方面降低了烟气的温度方便后续的烟气处理工序。
在经过余热锅炉之后，温度得以降低，再将烟气通过旋风除尘器、电除尘器进行除尘。
除尘后的烟气进入制酸系统进行制酸，以将烟气中的SO2回收利用。当达到排放标准后排空。
实施例4
本实施例提供一种含硫浸出渣的处理方法，处理的含硫浸出渣成分如下表所示：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
wt％ 17.15 1.14 57.40 5.25 0.17 0.02
处理方法如下：
将氧气罐中的氧气经由氧浓度控制系统调节后进入空氧混合器，空氧混合器将空气和氧气混合形成混合气体，氧气罐的工作压力为2.0MPa。
本实施例的氧浓度控制系统包括用于检测氧气流量的流量计、用于检测氧气压力的压力计、用于降低氧气压力的减压阀以及调节氧气流量的调节阀。氧气经减压阀减压后，进入空氧混合器之前的压力为1.1MPa。
空氧混合器将氧气和空气混合，形成氧浓度(体积分数)为22％的混合气体。接着将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，并通过料仓将含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内，使含硫浸出渣在混合气体的带动下呈流态化，再对呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧。在本实施例中，焙烧的温度控制在920℃。
有价金属富集在焙砂中，从流化床焙烧炉的炉底排出，经冷渣机、刮板机送至焙砂仓，临时储存以备外售。焙砂的主要化学成分见下表：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
％ 39.36 2.55 4.35 10.98 0.28 0.04
进一步的，将含硫浸出渣焙烧后产生的烟气经过余热锅炉，对余热锅炉进行加热，一方面回收了烟气中的热量，一方面降低了烟气的温度方便后续的烟气处理工序。
在经过余热锅炉之后，温度得以降低，再将烟气通过旋风除尘器、电除尘器进行除尘。
除尘后的烟气进入制酸系统进行制酸，以将烟气中的SO2回收利用。当达到排放标准后排空。
实施例5
本实施例提供一种含硫浸出渣的处理方法，处理的含硫浸出渣成分如下表所示：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
wt％ 17.15 1.14 57.40 5.25 0.17 0.02
处理方法如下：
将氧气罐中的氧气经由氧浓度控制系统调节后进入空氧混合器，空氧混合器将空气和氧气混合形成混合气体，氧气罐的工作压力为2.5MPa。
本实施例的氧浓度控制系统包括用于检测氧气流量的流量计、用于检测氧气压力的压力计、用于降低氧气压力的减压阀以及调节氧气流量的调节阀。氧气经减压阀减压后，进入空氧混合器之前的压力为1.5MPa。
空氧混合器将氧气和空气混合，形成氧浓度(体积分数)为22％的混合气体。接着将混合气体鼓入流化床焙烧炉内，并通过料仓将含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内，使含硫浸出渣在混合气体的带动下呈流态化，再对呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧。在本实施例中，焙烧的温度控制在980℃。
有价金属富集在焙砂中，从流化床焙烧炉的炉底排出，经冷渣机、刮板机送至焙砂仓，临时储存以备外售。焙砂的主要化学成分见下表：
组成 Zn Pb S Fe Ag(g/t) As
％ 41.6 2.98 4.06 11.6 0.31 0.04
进一步的，将含硫浸出渣焙烧后产生的烟气经过余热锅炉，对余热锅炉进行加热，一方面回收了烟气中的热量，一方面降低了烟气的温度方便后续的烟气处理工序。
在经过余热锅炉之后，温度得以降低，再将烟气通过旋风除尘器、电除尘器进行除尘。
除尘后的烟气进入制酸系统进行制酸，以将烟气中的SO2回收利用。当达到排放标准后排空。
综上所述，本发明实施例的含硫浸出渣的处理方法包括对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，混合气体中包括体积分数大于22％的氧气。应用此种方法能将含硫浸出渣中的有价金属富集在焙砂中，得以重新利用。在富氧的气氛下燃烧提高了焙烧效率并且焙烧更加完全、彻底。由于氧含量较高，所以焙烧等量的含硫浸出渣，得到的烟气总量较低，烟气中SO2浓度大幅度提高，便于制酸系统回收SO2，降低制酸的投资和能耗。同时该处理方法也提高了余热回收效率，使得蒸汽产量得到一定增加，可以给生产或者生活提供热源，因此节能效果好。
将本发明实施例的含硫浸出渣的处理方法应用到湿法冶金中，同样也具有上述的有益效果。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，其包括：
对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，所述混合气体包括体积分数大于22％的氧气。
2.根据权利要求1所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，对在混合气体中呈流态化的含硫浸出渣进行焙烧，具体包括：
将所述含硫浸出渣抛投入流化床焙烧炉内；
将所述混合气体鼓入所述流化床焙烧炉内，使所述含硫浸出渣在所述混合气体的带动下呈流态化；
对呈流态化的所述含硫浸出渣进行焙烧。
3.根据权利要求2所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，将所述混合气体鼓入所述流化床焙烧炉内，具体包括：
通过氧气罐向空氧混合器供氧，所述空氧混合器将由所述氧气罐供应的氧气与空气充分混合后鼓入流化床焙烧炉内。
4.根据权利要求3所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，所述氧气罐的工作压力1.0MPa～2.5MPa。
5.根据权利要求3所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，所述氧气罐供应的氧气经由氧浓度控制系统进入所述空氧混合器，所述氧浓度控制系统包括用于检测氧气流量的流量计、用于检测氧气压力的压力计、用于降低氧气压力的减压阀以及调节氧气流量的调节阀。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，所述含硫浸出渣的处理方法还包括：
将所述含硫浸出渣焙烧后产生的烟气通至制酸系统回收SO2。
7.根据权利要求6所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，所述烟气在通入所述制酸系统之前先进行余热回收和除尘。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，所述混合气体中氧的体积分数为22％～30％。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的含硫浸出渣的处理方法，其特征在于，所述含硫浸出渣的焙烧温度为800℃～980℃。
10.权利要求1-9中任一项所述的含硫浸出渣的处理方法在湿法冶金中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103290213A (zh) * 2013-05-21 2013-09-11 胡雷 从红土镍矿中回收有价金属的同时副产无水氯化钙的工艺
CN103627905A (zh) * 2013-11-25 2014-03-12 马永涛 高酸浸出湿法炼锌除铁渣及高炉烟灰综合回收利用工艺

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