CN219315021U - 从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，包括氧化锌提取装置和铁精粉提取装置，氧化锌提取装置包括依次连通的混合搅拌釜、皮带输送机、回转窑、冷却器、布袋除尘器及引风机。铁精粉提取装置包括依次连通的水渣池、破碎机及磁选机，水渣池还与回转窑的出料口连接。回转窑的出料口通过出渣管路与水渣池连通，出渣管路的出口端转动连接有弯管，弯管与电机的输出端连接。水渣池内部侧壁上环绕设置有循环水总管，循环水总管上开设有喷头，喷头的出口端均朝向循环水总管所在水平面的中心方向，且喷头的出口端与水平方向平行。本申请提高了氧化锌和铁精粉的提取效率，降低了系统能量消耗。

Description

从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统

技术领域

本申请涉及选矿技术领域，尤其涉及一种从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统。

背景技术

我国矿产资源丰富多样，矿石中含有生产建设中所用的金属元素，通过将矿石进行高温冶炼，得到所需的金属。但矿产资源是不可再生资源，随着不断开采会越来越少，但在我国迅速发展的前提下，对金属仍有很大的需求。一般在矿石经过冶炼后得到的尾矿中仍含有少量的金属，若能将这些尾矿中的金属进行再次提炼回收，则不仅提高了金属的产量，还减少了资源浪费，又减少了尾矿处理量。

含锌尾矿是铅锌矿石通过一定的分离提纯手段处理后得到的残渣，一般冶炼厂将该部分尾矿作为危废处理，但含锌尾矿中的重金属，通过雨淋、风化氧化等作用进入环境中，对环境造成严重的危害，且会造成如锌、铁、铅等有效元素的浪费和流失。含锌尾矿中还含有未提取完全的锌、铁、铅等物质，鉴于目前国内外市场对氧化锌的需求量日益增长，同时由于矿产资源的匮乏，对于含锌尾矿中的锌资源回收利用是非常有必要的。

目前，通过将尾矿送入回转窑中焙烧，高温条件下，尾矿中的锌被还原而挥发出来，气化的锌在空气中再次氧化生成氧化锌，最终进入烟尘中，然后进行气固分离，得到固体氧化锌，同时将窑渣进行经破碎，得到的窑渣颗粒大小符合磁选标准后，输至磁选机进行磁选，得到铁精粉。但此回收系统中存在需要对窑渣进行多次破碎才能使得窑渣颗粒大小符合磁选标准，导致破碎过程中出现电能消耗量大，对铁元素的回收率较低的问题。

实用新型内容

本申请提供一种从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，用以解决背景技术中提到的上述问题。

本申请提供一种从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，包括氧化锌提取装置和铁精粉提取装置，氧化锌提取装置包括依次连通的混合搅拌釜、皮带输送机、回转窑、冷却器、布袋除尘器及引风机。

铁精粉提取装置包括依次连通的水渣池、破碎机及磁选机，水渣池还与回转窑的出料口连接。

回转窑的出料口通过出渣管路与水渣池连通，出渣管路的出口端转动连接有弯管，弯管与电机的输出端连接。

水渣池内部侧壁上环绕设置有循环水总管，循环水总管上开设有喷头，喷头的出口端均朝向循环水总管所在水平面的中心方向，且喷头的出口端与水平方向平行。

可选的，循环水总管与弯管的出口端平齐或低于弯管的出口端25-50cm。

可选的，弯管与竖直方向的夹角为100-120°。

可选的，系统还设置有烟气回收装置，烟气回收装置包括引风机和脱硫塔，引风机的出口与脱硫塔的进气口连通。

可选的，水渣池的顶部与引风机的进口通过除尘管路连接。

可选的，破碎机与磁选机之间还连接有筛分机，筛分机的出口端还与破碎机连接。

可选的，冷却器为人字形管式冷却器。

可选的，回转窑与冷却器之间还连接有沉降室。

本申请提供的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，实现了对氧化锌和铁精粉的高效提取，相比于现有技术，具有如下有益效果：

(1)通过回转窑对含锌尾矿进行焙烧，使得氧化锌在一氧化碳和铁的存在下被还原成单质锌，再形成锌蒸汽，使得锌元素从含锌尾矿中脱离，高温的锌蒸汽与空气中的氧气发生氧化反应，形成氧化锌。与烟气混合的氧化锌在引风机作用下进入冷却器冷却为粉末氧化锌，经过布袋除尘器过滤，实现了氧化锌的提取回收。

(2)本申请在出渣管路出口端连接有弯管，弯管在电机的作用下进行水平方向的旋转，窑渣通过出渣管路、经过弯管输出至水渣池进行水淬降温，弯管带动窑渣在离心力的作用下成螺旋路线下落，使得窑渣在下落时具有一定的初速度。同时，通过喷头将循环水喷向下落的窑渣，使得窑渣在下落过程中与喷出的循环水进行碰撞，对窑渣产生剪切力，有利于对窑渣降温的同时，将大块的窑渣剪切成小颗粒窑渣，减少后续破碎机的工作负荷，减少对窑渣破碎的次数，进而减少破碎机的能量消耗，提高磁选机对铁精粉的磁选效率，进而提高铁元素及其它磁性金属的回收率。

(3)本申请的系统结构简单，节省空间，且容易在原有工艺上进行改进，操作方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请一实施例提供的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统结构示意图；

图3为本申请再一实施例提供的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统结构示意图；

附图标记说明：

110：搅拌釜、120：皮带输送机、130：回转窑、131：沉降室、140：冷却器、150：布袋除尘器、151：第一阀门、160：引风机、170：出渣管路、180：弯管、190：电机、210：水渣池、211：循环水总管、212：喷头、220：破碎机、230：磁选机、240：除尘管路、241：第二阀门、250：筛分机、310：脱硫塔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，也属于本申请保护的范围。

图1为本申请一实施例提供的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统结构示意图，如图1所示，本申请提供一种从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，包括：氧化锌提取装置和铁精粉提取装置，氧化锌提取装置包括依次连通的混合搅拌釜110、皮带输送机120、回转窑130、冷却器140、布袋除尘器150及引风机160。

铁精粉提取装置包括依次连通的水渣池210、破碎机220及磁选机230，水渣池210还与回转窑130的出料口连接。

回转窑130的出料口通过出渣管路170与水渣池210连通，出渣管路170的出口端转动连接有弯管180，弯管180与电机190的输出端连接。

水渣池210内部侧壁上环绕设置有循环水总管211，循环水总管211上开设有喷头212，喷头212的出口端均朝向循环水总管211所在水平面的中心方向，且喷头212的出口端与水平方向平行。

具体地，氧化锌提取装置：将含锌尾矿与焦粉在搅拌釜110中进行搅拌混合，形成混合料，并将混合料通过皮带输送机120从回转窑130的尾部进料口输至回转窑130进行预热、焙烧，其中，含锌尾矿中含有锌和氧化锌，锌在高温下形成气态形式，而含锌尾矿中的氧化锌在一氧化碳和铁的存在下被还原成单质锌，再形成锌蒸汽，使得锌元素从含锌尾矿中脱离，高温的锌蒸汽与空气中的氧气发生氧化反应，形成氧化锌。形成的氧化锌随烟气在引风机160提供的负压作用下进入冷却器140进行冷却，经冷却后的氧化锌为粉末，粉末状的氧化锌和烟气的混合物经过布袋除尘器150进行过滤，烟气通过布袋排出，而粉末状的氧化锌在重力作用下落入布袋除尘器150下方的集料斗进行收集，这样实现了氧化锌的提取回收。

铁精粉提取装置：回转窑130内焙烧完毕，将窑渣通过渣管路170输出至水渣池210进行水淬降温，出渣管路170的出口端转动连接有弯管180，弯管180与电机190的输出端连接，开启电机190，电机190通过传送带与弯管180转动连接，窑渣通过渣管路170流经弯管180，弯管180在电机190的作用下以出渣管路170为中心轴，在水平方向进行旋转，同时带动窑渣在离心力的作用下成螺旋路线下落，相比于直接从出渣管路170的输出端在重力作用下下落，使得窑渣在下落时具有一定的初速度。同时，在水渣池210内部侧壁上环绕设置有循环水总管211，并通过喷头212将循环水喷向下落的窑渣，使得窑渣在下落过程中与喷出的循环水进行碰撞，循环水对窑渣不仅具有降温作用，还能对窑渣产生剪切力，且窑渣与循环水均具有一定的初速度，使得剪切力更加明显，有利于对窑渣降温的同时，将大块的窑渣剪切成小颗粒窑渣，减少后续破碎机220的工作负荷，减少对窑渣破碎的次数，进而减少破碎机220的能量消耗，有利于破碎机220的长期稳定运行，且小颗粒的窑渣能够提高磁选机230对铁精粉的磁选效率，进而提高铁元素及其它磁性金属的回收率。在水渣池210降温后的窑渣通过抓斗提升机提升至破碎机220进行破碎，进一步降低窑渣颗粒大小，破碎后的窑渣进入磁选机230进行磁选，得到铁精粉。

更进一步的，循环水上水管路上连接有增压泵，使得喷头212喷出的循环水的水压更大，对窑渣的剪切力更大，使得窑渣的颗粒更小，有利于后续磁选机230对铁精粉的磁选，进一步提高铁精粉的提取效率。

本申请通过上述方案，实现了对氧化锌和铁精粉的提取回收，通过回转窑对含锌尾矿进行焙烧，使得氧化锌在一氧化碳和铁的存在下被还原成单质锌，再形成锌蒸汽，使得锌元素从含锌尾矿中脱离，高温的锌蒸汽与空气中的氧气发生氧化反应，形成氧化锌。与烟气混合的氧化锌在引风机作用下进入冷却器冷却为粉末氧化锌，经过布袋除尘器过滤，实现了氧化锌的提取回收。同时，在出渣管路出口端连接有弯管，弯管在电机的作用下进行水平方向的旋转，窑渣通过出渣管路、经过弯管输出至水渣池进行水淬降温，弯管带动窑渣在离心力的作用下成螺旋路线下落，使得窑渣在下落时具有一定的初速度。同时，通过喷头将循环水喷向下落的窑渣，使得窑渣在下落过程中与喷出的循环水进行碰撞，对窑渣产生剪切力，有利于对窑渣降温的同时，将大块的窑渣剪切成小颗粒窑渣，减少后续破碎机的工作负荷，减少对窑渣破碎的次数，进而减少破碎机的能量消耗，提高磁选机对铁精粉的磁选效率，进而提高铁元素及其它磁性金属的回收率。

可选的，循环水总管211与弯管180的出口端平齐或低于弯管180的出口端25-50cm。

具体地，这样设置有利于窑渣与循环水更高效的接触碰撞，提高循环水与窑渣的碰撞次数和力度，进而有利于形成小颗粒窑渣。

可选的，弯管180与竖直方向的夹角为100-120°。

具体地，这样设置有利于窑渣与水平喷出的循环水的碰撞更加剧烈，形成的小颗粒窑渣效率提高，减少破碎机220的工作负荷，提高磁选机230对铁精粉的磁选效率。

图2为本申请另一实施例提供的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统结构示意图，如图2所示，可选的，本申请的系统还设置有烟气回收装置，烟气回收装置包括引风机160和脱硫塔310，引风机160的出口与脱硫塔310的进气口连通。

具体地，烟气中还含有少量酸性物质，如S、Cl等，将经过布袋除尘器150除尘后的烟气通过引风机160送至脱硫塔310，与脱硫塔310中的碱性物质反应，生成的石膏可自用或外售至建材企业，为企业带来一定的经济效益，同时，处理后的烟气经脱硫塔310顶部烟囱外排，具有很好的环保效益。

可选的，水渣池210的顶部与引风机160的进口通过除尘管路240连接。

具体地，水渣池210中，在循环水与窑渣碰撞、冷却时，会产生小颗粒粉尘，且由于窑渣温度较高，同时会产生水蒸气，通过除尘管路240将混有水蒸气的粉尘通过引风机160输至脱硫塔310进行处理，作为石膏原料的一部分，由于粉尘量相对于石膏较少，因此不会对石膏质量产生不利影响，这样，既能实现对水渣池210的除尘，又能将粉尘废物利用。

优选的，布袋除尘器150与引风机160的连接管路上设置有第一阀门151，用来调节烟气的流量，除尘管路240上设置有第二阀门241，用来调节粉尘的输送量，为了方便操作，在进行对水渣池210的除尘时，关闭第一阀门151，开启第二阀门241，通过阀门实现管路切换，减少操作人员劳动量，提高工作效率。

图3为本申请再一实施例提供的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统结构示意图，如图3所示，可选的，破碎机220与磁选机230之间还连接有筛分机250，筛分机250的出口端还与破碎机220连接。

具体地，将破碎机220破碎后的窑渣经筛分机250筛分后送入磁选机230进行磁选，大于筛分机250筛孔的窑渣返回破碎机220再次破碎，有利于提高后续对铁精粉的磁选效率，本申请中通过在出渣管路170的出口端转动连接有弯管180，弯管180连接有电机190，且水渣池210内部侧壁设置循环水总管211，使得循环水对窑渣在下落时进行剪切，减小窑渣的颗粒大小，在实际工况中，减少了筛分机250返回至破碎机220再次破碎的频率，提高铁精粉的提取效率，减少系统能量消耗。

可选的，冷却器140为人字形管式冷却器。

具体地，人字形管式冷却器在保证换热效果的同时能够减少烟气流动阻力。

可选的，回转窑130与冷却器140之间还连接有沉降室131。

具体地，沉降室131的设置，使得烟气在进入布袋除尘器150之前，将大颗粒的粉尘在重力作用下沉积在沉降室131，实现初沉的同时，避免大颗粒粉尘与烟气、氧化锌进入布袋除尘器150后，与氧化锌粉末一起沉降，导致氧化锌中引入杂质，这样设置有利于提高氧化锌粉末的纯度。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案进行详细举例说明。

本实施例中从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，在具体工作时的运行流程如下：

氧化锌提取装置：将含锌尾矿与焦粉在搅拌釜110中进行搅拌混合，形成混合料，并将混合料通过皮带输送机120从回转窑130的尾部进料口输至回转窑130进行预热、焙烧，其中，含锌尾矿中含有锌和氧化锌，锌在高温下形成气态形式，而含锌尾矿中的氧化锌在一氧化碳和铁的存在下被还原成单质锌，再形成锌蒸汽，高温的锌蒸汽与空气中的氧气发生氧化反应，形成氧化锌。形成的氧化锌随烟气在引风机160提供的负压作用下进入冷却器140进行冷却，经冷却后的氧化锌为粉末，粉末状的氧化锌和烟气的混合物经过沉降室131，将大颗粒的粉尘在重力作用下沉积在沉降室131，然后经过布袋除尘器150进行过滤，烟气通过布袋排出，而粉末状的氧化锌在重力作用下落入布袋除尘器150下方的集料斗进行收集，再进行成品包装，这样实现了氧化锌的提取回收。

铁精粉提取装置：回转窑130内焙烧完毕，将窑渣通过渣管路170和弯管180输出至水渣池210进行水淬降温，弯管180与竖直方向的夹角为100-120°，弯管180与电机190的输出端连接，开启电机190，电机190通过传送带与弯管180转动连接，弯管180在电机190的作用下以出渣管路170为中心轴，在水平方向进行旋转，同时带动窑渣在离心力的作用下成螺旋路线下落，使得窑渣在下落时具有一定的初速度。同时，在水渣池210内部侧壁上环绕设置有循环水总管211，并通过喷头212将循环水喷向下落的窑渣，使得窑渣在下落过程中与喷出的循环水进行碰撞，对窑渣降温的同时，将大块的窑渣剪切成小颗粒窑渣。在水渣池210降温后的窑渣通过抓斗提升机提升至破碎机220进行破碎，进一步降低窑渣颗粒大小，将破碎机220破碎后的窑渣经筛分机250筛分后送入磁选机230进行磁选，得到铁精粉，大于筛分机250筛孔的窑渣返回破碎机220再次破碎。

在循环水与窑渣碰撞、冷却时，会产生小颗粒粉尘和水蒸气，关闭布袋除尘器150与引风机160之间的第一阀门151，开启除尘管路240上的第二阀门241，通过除尘管路240将混有水蒸气的粉尘通过引风机160输至脱硫塔310进行处理，作为石膏原料的一部分。

烟气回收装置：将经过布袋除尘器150除尘后的烟气通过引风机160送至脱硫塔310，与脱硫塔310中的碱性物质反应，生成的石膏可自用或外售至建材企业，同时，处理后的烟气经脱硫塔310顶部烟囱外排。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，包括：氧化锌提取装置和铁精粉提取装置，所述氧化锌提取装置包括依次连通的混合搅拌釜(110)、皮带输送机(120)、回转窑(130)、冷却器(140)、布袋除尘器(150)及引风机(160)；

所述铁精粉提取装置包括依次连通的水渣池(210)、破碎机(220)及磁选机(230)，所述水渣池(210)还与所述回转窑(130)的出料口连接；

所述回转窑(130)的出料口通过出渣管路(170)与所述水渣池(210)连通，所述出渣管路(170)的出口端转动连接有弯管(180)，所述弯管(180)与电机(190)的输出端连接；

所述水渣池(210)内部侧壁上环绕设置有循环水总管(211)，所述循环水总管(211)上开设有喷头(212)，所述喷头(212)的出口端均朝向所述循环水总管(211)所在水平面的中心方向，且所述喷头(212)的出口端与水平方向平行。

2.根据权利要求1所述的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，所述循环水总管(211)与所述弯管(180)的出口端平齐或低于所述弯管(180)的出口端25-50cm。

3.根据权利要求2所述的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，所述弯管(180)与竖直方向的夹角为100-120°。

4.根据权利要求1所述的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，所述系统还设置有烟气回收装置，所述烟气回收装置包括所述引风机(160)和脱硫塔(310)，所述引风机(160)的出口与所述脱硫塔(310)的进气口连通。

5.根据权利要求1所述的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，所述水渣池(210)的顶部与所述引风机(160)的进口通过除尘管路(240)连接。

6.根据权利要求1所述的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，所述破碎机(220)与所述磁选机(230)之间还连接有筛分机(250)，所述筛分机(250)的出口端还与所述破碎机(220)连接。

7.根据权利要求1所述的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，所述冷却器(140)为人字形管式冷却器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的从含锌尾矿中提取氧化锌和铁精粉的系统，其特征在于，所述回转窑(130)与冷却器(140)之间还连接有沉降室(131)。

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