CN111254287B - 一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属回收工艺，更具体地说，它涉及一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其工艺步骤主要是利用铅锌氧化物作为原料，通过筛分选取合适粒径的铅锌氧化物，再进行破碎，并与铅锌精矿、电收尘烟灰加水混合制粒，烧结成块，投入鼓风炉内制成粗锌和粗铅；再加以提纯形成各种高纯度金属。降低了原料选择的标准，降低了生产难度，简化了工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属回收方法，特别是涉及一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法。
背景技术
铅、锌为易挥发性、易伴生金属，一般在火法冶炼过程中都挥发到烟灰中，在钢铁行业和火法有色冶炼过程中都会产生大量含铅锌的烟灰。我国2018年钢铁总产量达9亿吨，粗略估算，炼钢及废钢铁冶炼每年产生的含Pb、Zn烟尘达600～800万t以上，有色冶炼过程中也会产生大量含铅锌金属的烟灰。这些烟灰一般同时含有Pb、Zn这两种金属，现有处理技术同时综合回收两种金属较困难，并且对其它金属富集度不高，里面有价金属回收率不高，渣不能完全无害化处理，易产生二次污染。
现有铅、锌回收，主要是针对单一铅、单一锌原料进行回收。铅回收原料来源主要是废铅蓄电池、废压延铅板、铅管、废电缆铅皮、废印刷合金及少量铅灰、铅渣等，其中废铅蓄电池所占比例最大，一般占到70％～90％。主要工艺过程通过破碎、分选，把铅和其它物料分开，分开以后含铅物料采用鼓风炉熔炼、SB炉熔炼、富氧电热熔炼等工艺，但是这些工艺都是处理单一含铅原料。
锌回收工艺，主要处理钢铁厂烟灰为主，主要成分如下表，处理炼钢厂含锌烟尘先通过回转窑烧制，目的是使原料中的锌化合物还原挥发进入二次烟尘，使锌得以富集，经富集后的烟尘含锌量可由10％～30％提高到50％～60％，其它易挥发的元素铅、镉、锗、铟、等亦随锌一道得到富集，产生的烟尘经过回转窑脱F、Cl工艺以后，产生铅锌氧化物。
表1钢铁厂几种烟尘的化学成分(％)
回转窑处理完成以后，含锌、铅富集物(Pb+Zn)品位可以达到60％左右，回转窑出来物料主要呈颗粒状和块状为主，这些物料通过球磨筛分，成分和粒度合格以后，作为焙砂，进入湿法冶炼流程，湿法冶炼过程中，锌和部分镉、锗、铟可以直接浸出，铅留在浸出渣中。
上述处理的方法，缺陷在于：
1)、现有工艺主要是针对单一铅、单一锌原料进行回收，但是火法冶炼过程中烟灰铅、锌会伴生，现有工艺不能一次性彻底处理干净。
2)、现有工艺产生的渣还含一定铅、锌及其它金属，渣性能不稳定，还是危废，不能直接利用。
3)、锌湿法冶炼直收率较低，锌的直收率只有80％左右，铅不能回收。
4)、对其它小金属富集程度不高，富集以后处理工艺比较复杂，成本高。
5)、钢厂烟灰回转窑处理以后，还要球磨到粒度合格的焙砂，增加成本。
6)、湿法冶炼对原料成分要求高，特别是含F、Cl方面，会增加原料处理成本。
发明内容
基于此，有必要针对现有工艺不能同时对铅锌原料进行回收的问题，提供一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法。
本发明涉及一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，工艺步骤包括有:
S1：筛分，对经回转窑烧制好的铅锌氧化物进行筛分，利用条筛作为筛分工具，以30mm和3mm作为筛分标准，＞30mm直接步骤S5的鼓风炉内，粒径＞3mm且＜30mm的铅锌氧化物进入步骤S2中破碎；
S2：破碎，先利用波纹破碎机把步骤S1中筛分出来的铅锌氧化物破碎到<20mm，再用光面辊破碎机进行破碎，破碎成3mm<粒径<9mm的返粉；
S3：制粒，将步骤S2破碎出来的返粉与另外购的铅锌混合矿、电收尘及烟灰加水混合，投入圆筒制粒机中制粒,制成的粒粒度为3-10mm；
S4：烧结，将步骤S3中制得的颗粒投入到烧结机内进行脱硫烧结，形成烧结块，烧结块中残留的S<1％,30mm<烧结块直径<120mm；
S5：火法冶炼，将烧结块和焦炭，投入鼓风炉内，通过CO把氧化铅、氧化锌还原成为单质铅、锌，锌以蒸汽形式到炉顶以铅雨冷凝为粗锌，粗铅从炉底和渣一起排出，通过电热前床进行渣铅分离出粗铅。
在一个实施例中，所述步骤S1中粒径＞30mm的铅锌氧化物投入到鼓风炉。
在一个实施例中，所述步骤S1中粒径＜3mm的铅锌氧化物返回回转窑和原料一起重新烧结。
在一个实施例中，所述步骤S3中外购的铅锌混合矿中各组分及其重量百分比为：铅15-21％，锌35-42％，其余为与本工艺无关的材质。
在一个实施例中，所述步骤S3中所述铅锌混合矿、电收尘与烟灰的重量份分别为：40～45份、1份、2～4份。
在一个实施例中，在所述步骤S4中烧结中产生含硫的烟气作为原料进行制酸。
在一个实施例中，所述步骤S5中制得的粗锌投入精馏塔内，含铅、铟、锗的富集物料在前端可以提取出来，以硬锌的形式富集，经过精馏塔精馏后获得成品锌、镉的富集物。
在一个实施例中，所述步骤S5中制得的粗铅，粗铅融化时候，铜主要在渣里，可以直接掏出，经加工可以得到粗铜，通过电解，可直接电解出99.99％的精铅，在贵金属在阳极泥中富集，阳极泥通过加工可以得到银、金等有价金属。
上述一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，效果如下：
其一，提高了铅锌回收率，直收率铅可以达90％以上，锌达85％以上；
(其二，降低了原料选择的标准，将铅锌氧化物与铅锌精矿混合使用，以电收尘烟灰作为熔剂，将原本需要进一步提纯加工的铅锌精矿直接投入生产，降低了生产难度，简化了工艺，而将冶炼厂常见的电收尘烟灰作为添加剂使用，变废为宝，同时容易获取，降低工艺处理难度和成本；)
其二降低了原料选择的标准，将含铅、锌氧化物料，目前主要是钢厂烟灰和其它冶炼生产的烟灰，加工成为颗粒氧化物后，同铅锌精矿混合使用，降低了生产难度，简化了工艺，能将冶炼厂常见的烟灰综合回收，变废为宝，原料容易获取，降低工艺处理难度和原料成本；
其三，铅、锌氧化物料为低硫物料，冶炼可以减少SO2产生总量，减少污染排放；
其四，铅锌氧化物比铅锌精矿易获得，增加原料来源。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
见图1，一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其工艺步骤包括有:
S1：筛分，对经回转窑烧制好的铅锌氧化物进行筛分，利用条筛作为筛分工具，以30mm和3mm作为筛分标准，＞30mm直接步骤S5的鼓风炉内，粒径＞3mm且＜30mm的铅锌氧化物进入步骤S2中破碎；
S2：破碎，先利用波纹破碎机把步骤S1中筛分出来的铅锌氧化物破碎到<20mm，再用光面辊破碎机进行破碎，破碎成3mm<粒径<9mm的返粉；
S3：制粒，将步骤S2破碎出来的返粉与另外购的铅锌混合矿、电收尘及烟灰加水混合，投入圆筒制粒机中制粒,制成的粒粒度为3-10mm；
S4：烧结，将步骤S3中制得的颗粒投入到烧结机内进行脱硫烧结，形成烧结块，烧结块中残留的S<1％,30mm<烧结块直径<120mm；
S5：火法冶炼，将烧结块和焦炭，投入鼓风炉内，通过CO把氧化铅、氧化锌还原成为单质铅、锌，锌以蒸汽形式到炉顶以铅雨冷凝为粗锌，粗铅从炉底和渣一起排出，通过电热前床进行渣铅分离出粗铅。
降低了原料选择的标准，将铅锌氧化物与铅锌精矿混合使用，以电收尘烟灰作为熔剂，将原本需要进一步提纯加工的铅锌精矿直接投入生产，降低了生产难度，简化了工艺，而将冶炼厂常见的收尘烟灰作为添加剂使用，变废为宝，同时容易获取，降低工艺处理难度和成本。
所述步骤S1中粒径＞30mm的铅锌氧化物投入到鼓风炉；较大块的铅锌氧化物直接在鼓风炉内熔炼，由于铅锌熔点不同，因此熔炼后获得具有一定纯度的铅富集和锌富集。
所述步骤S1中粒径＜3mm的铅锌氧化物，可收集上述铅锌氧化物混合形成大粒径的铅锌氧化物再次投入生产。
在所述步骤S4中烧结中产生含硫的烟气作为原料进行制酸，利用硫酸风机提供负压，确保烧结机排放达标。
所述步骤S5中制得的粗锌投入含铅、铟、锗的富集物料在前端可以提取出来，以硬锌的形式富集，经过精馏塔精馏后获得成品锌、镉的富集物。所述步骤S5中制得的粗铅，粗铅融化时候，铜主要在渣里，可以直接掏出，经加工可以得到粗铜，通过电解，可直接电解出99.99％的精铅，在贵金属在阳极泥中富集，阳极泥通过加工可以得到银、金等有价金属。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其特征在于工艺步骤包括有:
S1：筛分，对经回转窑烧制好的铅锌氧化物进行筛分，利用条筛作为筛分工具，以30mm和3mm作为筛分标准，＞30mm直接步骤S5的鼓风炉内，粒径＞3mm且＜30mm的铅锌氧化物进入步骤S2中破碎；
S2：破碎，先利用波纹破碎机把步骤S1中筛分出来的铅锌氧化物破碎到<20mm，再用光面辊破碎机进行破碎，破碎成3mm<粒径<9mm的返粉；
S3：制粒，将步骤S2破碎出来的返粉与另外购的铅锌混合矿、电收尘及烟灰加水混合，投入圆筒制粒机中制粒,制成的粒粒度为3-10mm，其中，所述铅锌混合矿、电收尘与烟灰的重量份分别为：40～45份、1份、2～4份；
S4：烧结，将步骤S3中制得的颗粒投入到烧结机内进行脱硫烧结，形成烧结块，烧结块中残留的S<1％,30mm<烧结块直径<120mm；
S5：火法冶炼，将烧结块和焦炭，投入鼓风炉内，通过CO把氧化铅、氧化锌还原成为单质铅、锌，锌以蒸汽形式到炉顶以铅雨冷凝为粗锌，粗铅从炉底和渣一起排出，通过电热前床进行渣铅分离出粗铅。
2.如权利要求1所述含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其特征在于：所述步骤S1中粒径＞30mm的铅锌氧化物投入到鼓风炉。
3.如权利要求1所述含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其特征在于：所述步骤S1中粒径＜3mm的铅锌氧化物返回回转窑和原料一起重新烧结。
4.如权利要求1所述含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其特征在于：所述步骤S3中外购的铅锌混合矿中各组分及其重量百分比为：铅15-21％，锌35-42％，其余为与本工艺无关的材质。
5.如权利要求1所述含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其特征在于：在所述步骤S4中烧结中产生含硫的烟气作为原料进行制酸。
6.如权利要求1所述含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其特征在于：所述步骤S5中制得的粗锌投入精馏塔内，含铅、铟、锗的富集物料在前端可以提取出来，以硬锌的形式富集，经过精馏塔精馏后获得成品锌、镉的富集物。
7.如权利要求1所述含铅锌富集氧化物的冶炼回收方法，其特征在于：所述步骤S5中制得的粗铅，粗铅融化时候，铜主要在渣里，可以直接掏出，经加工可以得到粗铜，通过电解，可直接电解出99.99％的精铅，在贵金属在阳极泥中富集，阳极泥通过加工可以得到银、金等有价金属。
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| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 303C, tower 2, Shenye Jinyuan Building, No. 112, Qingshuihe 1st Road, Qingshuihe community, Luohu District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: SHENZHEN ZHONGJIN LINGNAN NONFEMET Co.,Ltd. Address before: 518042 24-26 Floor, China Nonferrous Building, 6013 Shennan Avenue, Chegongmiao, Futian District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN ZHONGJIN LINGNAN NONFEMET Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |