CN116103491A - 低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，包括：将低品位铅锌冶炼渣、还原剂、活性石灰、造渣熔剂按照比例形成混合料输送至制粒机中；将预设比例的水喷入到所述混合料中进行制粒，制作成粒料；将所述粒料、燃烧煤输入至焙烧回转窑中发生还原反应，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘；对所述具有铅锌氧化物的烟尘再进行处理，提取有价金属铅、锌。利用本发明，能够解决目前难以从低品位铅锌冶炼渣中提取有价金属以及提取成本高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及废渣提取技术领域，更为具体地，涉及一种低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法。
背景技术
低品位铅锌冶炼渣(铅<10％、锌<10％，低于常用火法冶炼工艺可处理的品位下限)中含有铅、锌等有价金属，属于一种铅锌矿冶炼后的尾废渣，目前大多采取堆存方式处理；其主要原因是采用熔池熔炼方式单独提取有价金属，其生产成本较高，而有价金属品位较低(铅<10％、锌<10％)，有价金属自身价值低于生产成本，因此只能堆存；虽然有少数企业也有将低品位铅锌渣以较低比例配入原料中再次进行挥发熔炼，事实证明这种回收方式生产成本仍然很高且回收率很低。
为解决上述问题，本发明亟需提供一种低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，以解决目前难以从低品位铅锌冶炼渣中提取有价金属以及提取成本高等问题。
本发明提供的一种低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，包括：
将低品位铅锌冶炼渣、还原剂、活性石灰、造渣熔剂按照比例形成混合料输送至制粒机中；
将预设比例的水喷入到所述混合料中进行制粒，制作成粒料；
将所述粒料、燃烧煤输入至焙烧回转窑中发生还原反应，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘；
对所述具有铅锌氧化物的烟尘再进行处理，提取有价金属铅、锌。
此外，优选的方案是，在将所述粒料、燃烧煤输入至焙烧回转窑中发生还原反应，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘的过程中，
所述粒料、所述燃烧经过预热阶段、预还原阶段、还原阶段，生成炉渣和，所述铅锌蒸气在挥发过程中被氧化成铅锌氧化物，其中，
所述焙烧回转窑内的还原温度为1100～1250℃，时间大于45分钟，所述焙烧回转窑内的空气过剩系数α＝1.05～1.20。
此外，优选的方案是，所述对所述具有铅锌氧化物的烟尘进行处理，提取出有价金属铅、锌，包括：
将所述焙烧回转窑的工作区产生的高温的烟气经过所述预还原阶段、所述预热阶段，与所述焙烧回转窑内的炉料进行热交换；
将经过热交换的烟气排出所述焙烧回转窑；
通过表面冷却器、布袋收尘器对热交换后的烟气进行除尘处理，获取铅锌氧化物和尾气；
对所述铅锌氧化物进行还原处理，提取出有价金属铅、锌。
此外，优选的方案是，对所述尾气进行脱硫处理后排放到空气中。
此外，优选的方案是，所述活性石灰的活性度>320ml/4N-HCl；
所述活性石灰中CaO的含量>90％；
所述活性石灰的粒度为30目～50目。
此外，优选的方案是，所述低品位铅锌渣：还原剂：活性石灰为5：0.8～1.5：0.1～0.3。
此外，优选的方案是，所述造渣熔剂的组分包括30％的FeO、23％的SiO2、12％的CaO、余量为铅、锌、锰、铝氧化物。
此外，优选的方案是，所述还原剂为焦粉和/或粉煤，所述还原剂的碳的含量大于80％。
此外，优选的方案是，所述粒料的直径为：5～30mm；
所述水与所述混合料的质量比例为10％～18％：1。
此外，优选的方案是，所述炉渣作用于建材原料或弃渣。
从上面的技术方案可知，本发明提供的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，将原来不能制粒的镜面材料(低品位铅锌渣)实现了制粒，形成能够满足冶炼要求的金属球团；采用还原焙烧提取低品位铅锌渣中有价金属铅锌，对长期堆存的同类固废渣可单独得到处理，以解决目前难以从低品位铅锌渣中提取有价金属铅锌以及提取成本高等问题。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法流程示意图；
图2为根据本发明实施例的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法的原理示意图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
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。
针对前述提出的目前难以从低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法中提取有价金属以及提取成本高等问题，本发明提供一种低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，图1示出了根据本发明实施例的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法流程。
如图1所示，本发明提供的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，包括：S110：将低品位铅锌冶炼渣、还原剂、活性石灰、造渣熔剂按照比例形成混合料输送至制粒机中；
S120：将预设比例的水喷入到所述混合料中进行制粒，制作成粒料；
S130：将所述粒料、燃烧煤输入至焙烧回转窑中发生还原反应，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘；
S140：对所述具有铅锌氧化物的烟尘进行处理，提取有价金属铅、锌。
在本发明的实施例中，低品位铅锌冶炼渣通过制粒形成球团料并与燃烧煤、辅料经过配料后再通过胶带输送机送入焙烧回转窑进行升温和还原挥发熔炼，得到铅锌挥发物和固渣，铅锌挥发物即为产品，固渣为弃渣。
在步骤S110和S120中，低品位铅锌冶炼渣是一种铅锌矿冶炼提取有价金属后的尾废渣，通过高温熔炼并经水淬处理后形成了一种镜面材料，表面十分光滑，很难采用常规制粒方式形成球团料；本发明中对铅锌冶炼渣制粒要求如下：
活性石灰的活性度>320ml/4N-HCl；所述活性石灰中CaO的含量>90％；所述活性石灰的粒度为30目～50目。
低品位铅锌冶炼渣、还原剂(焦粉/粉煤)、活性石灰按照一定比例混合，并在制粒机上制粒，形成5-30mm球团料。混合比例为：低品位铅锌渣：还原剂(焦粉/粉煤)：活性石灰＝5：(0.8～1.5)：(0.1～0.3)。
所述造渣熔剂的组分包括30％的FeO、23％的SiO2、12％的CaO、余量为铅、锌、锰、铝氧化物。所述还原剂为焦粉和/或粉煤，所述还原剂的碳的含量大于80％。所述粒料的直径为：5～30mm；水与所述混合料的质量比例为10％～18％：1。
对还原剂(焦粉)要求：焦粉粒度与尾废渣原料相同，焦粉固定碳含量>80％；对造渣溶剂要求：造渣剂粒度与固废渣原料相同。
在步骤S130中，在将所述粒料、燃烧煤输入至焙烧回转窑中发生还原反应，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘的过程中，
所述粒料、所述燃烧经过预热阶段、预还原阶段、还原阶段，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘，其中，所述焙烧回转窑内的还原温度为1100～1250℃，时间大于45分钟，所述焙烧回转窑内的空气过剩系数α＝1.05～1.20。
在步骤S140中，所述对所述具有铅锌氧化物的烟尘进行处理，提取出有价金属铅、锌，包括：
将所述焙烧回转窑的工作区产生的高温的烟气经过所述预还原阶段、所述预热阶段，与所述焙烧回转窑内的炉料进行热交换；
将经过热交换的烟气排出所述焙烧回转窑；
通过表面冷却器、布袋收尘器对热交换后的烟气进行除尘处理，获取铅锌氧化物和尾气；
对所述铅锌氧化物进行还原处理，提取出有价金属铅、锌。
其中，对所述尾气进行脱硫处理后排放到空气中。所述炉渣作用于建材原料或弃渣。
在本发明的实施例中，球团料与燃烧煤经配料皮带从焙烧回转窑尾部进入，经过预热阶段、预还原阶段、还原阶段，还原渣从窑头排出；铅锌挥发物随烟气挥发后经电收尘器回收；烟气首先经过余热锅炉回收余热，再经表面冷却器、布袋收尘器、尾气处理系统处理后排空。
炉料连续加入窑内，还原渣连续排出；焙烧窑内还原温度1100～1250℃，冶炼产物为焙烧还原渣、烟尘和烟气。焙烧还原渣作弃渣处理，烟尘即为铅锌挥发物，下一步进入精炼工序分提取铅锌。
为了详细说明低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法的具体过程和原理，如图2所示，经圆盘制粒机制出的粒料由胶带输送机自焙烧回转窑进料口加入窑内，加料完成后对焙烧回转窑进行喷煤(燃烧煤)点火加热，焙烧回转窑内还原段工作温度1100～1250℃，炉料在工作区停留时间大于45min，控制窑内空气过剩系数α＝1.05～1.20；焙烧还原过程连续进行，连续加料、排渣，定期收尘；排出的窑渣用于建材原料或作弃渣，烟尘主要为铅锌挥发物，下一步进入还原工序分离产出金属铅和金属锌。焙烧回转窑上述作区产生的高温烟气经过预还原区和预热区时与炉料进行热交换，烟气到达加料口即将离开焙烧窑时其温度较低，通过表面冷却器及布袋收尘器除尘后，烟气做排空处理；回收的烟尘即为铅锌挥发物。
在本发明的实施例中，采用焙烧回转窑处理低品位铅锌渣，生产成本低，不需要依赖其它原料，能够单独形成生产线；并且还原温度低，能耗低，操作过程顺行并且安全性好；对镜面材料性质的含SiO2和FeO较高的尾废渣提供一种可行的制粒方式，且所制粒料完全能够满足焙烧还原过程需要；并且本发明焙烧还原过程在固态下进行，还原出来的Zn挥发比较彻底，原料中的铅、锌元素还原度很高。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的低品位铅锌渣中提取有价金属的装置和方法，将原来不能制粒的镜面材料(低品位铅锌渣)实现了制粒，形成能够满足冶炼要求的金属球团；采用还原焙烧提取低品位铅锌渣中有价金属铅锌，对长期堆存的同类固废渣可单独得到处理，以解决目前难以从低品位铅锌渣中提取有价金属铅锌以及提取成本高等问题。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.一种低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，包括：
将低品位铅锌冶炼渣、还原剂、活性石灰、造渣熔剂按照比例形成混合料输送至制粒机中；
将预设比例的水喷入到所述混合料中进行制粒，制作成粒料；
将所述粒料、燃烧煤输入至焙烧回转窑中发生还原反应，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘；
对所述具有铅锌氧化物的烟尘再进行处理，提取有价金属铅、锌。
2.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，在将所述粒料、燃烧煤输入至焙烧回转窑中发生还原反应，生成炉渣和具有铅锌氧化物的烟尘的过程中，
所述粒料、所述燃烧经过预热阶段、预还原阶段、还原阶段，生成炉渣和铅锌蒸气，所述铅锌蒸气在挥发过程中被氧化成铅锌氧化物；其中，
所述焙烧回转窑内的还原温度为1100～1250℃，时间大于45分钟，所述焙烧回转窑内的空气过剩系数α＝1.05～1.20。
3.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，所述对所述具有铅锌氧化物的烟尘进行处理，提取出有价金属铅、锌，包括：
将所述焙烧回转窑的工作区产生的高温的烟气经过所述预还原阶段、所述预热阶段，与所述焙烧回转窑内的炉料进行热交换；
将经过热交换的烟气排出所述焙烧回转窑；
通过表面冷却器、布袋收尘器对热交换后的烟气进行除尘处理，获取铅锌氧化物和尾气；
对所述铅锌氧化物进行还原处理，提取出有价金属铅、锌。
4.如权利要求3所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，对所述尾气进行脱硫处理后排放到空气中。
5.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，所述活性石灰的活性度>320ml/4N-HCl；
所述活性石灰中CaO的含量>90％；
所述活性石灰的粒度为30目～50目。
6.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，所述低品位铅锌渣：还原剂：活性石灰为5：0.8～1.5：0.1～0.3。
7.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，所述造渣熔剂的组分包括30％的FeO、23％的SiO2、12％的CaO、余量为铅、锌、锰、铝氧化物。
8.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，所述还原剂为焦粉和/或粉煤，所述还原剂的碳的含量大于80％。
9.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，所述粒料的直径为：5～30mm；
所述水与所述混合料的质量比例为10％～18％：1。
10.如权利要求1所述的低品位铅锌冶炼渣提取有价金属的方法，其特征在于，所述炉渣作用于建材原料或弃渣。
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2022
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