EA038200B1 - Method and system for extracting zinc from low-grade lead-zinc ore - Google Patents
Method and system for extracting zinc from low-grade lead-zinc ore Download PDFInfo
- Publication number
- EA038200B1 EA038200B1 EA201991881A EA201991881A EA038200B1 EA 038200 B1 EA038200 B1 EA 038200B1 EA 201991881 A EA201991881 A EA 201991881A EA 201991881 A EA201991881 A EA 201991881A EA 038200 B1 EA038200 B1 EA 038200B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- zinc
- lead
- smelting reduction
- ore
- low
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/28—Obtaining zinc or zinc oxide from muffle furnace residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B13/00—Obtaining lead
- C22B13/02—Obtaining lead by dry processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/34—Obtaining zinc oxide
- C22B19/38—Obtaining zinc oxide in rotary furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/16—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes with volatilisation or condensation of the metal being produced
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0003—Monitoring the temperature or a characteristic of the charge and using it as a controlling value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Настоящее изобретение относится к области металлургии и, в частности, к способу и системе извлечения цинка из низкосортной свинцово-цинковой руды.The present invention relates to the field of metallurgy and, in particular, to a method and system for the extraction of zinc from low-grade lead-zinc ore.
Уровень техникиState of the art
Свинцово-цинковые минеральные ресурсы в изобилии присутствуют Китае. По производственной мощности, потреблению и экспорту в целом они занимают ведущие места в мире. Это перспективный тип минерала в Китае. Запасы цинка в Китае занимают третье место в мире после Австралии и Соединенных Штатов, что составляет 10,7% мировых запасов цинка. Запасы свинца в Китае занимают второе место в мире после Австралии, что составляет 12,5% от мировых запасов свинца. Общие характеристики свинцово-цинковых минеральных ресурсов в Китае: малочисленные высокосортные руды, но более многочисленные низкосортные руды, малочисленные крупнозернистые руды, но многочисленные мелко- и среднезернистые руды, большее количество связанных элементов, комплексные и труднодобываемые руды. Большинство месторождений обычно связаны с такими элементами, как Cu, Fe, Ag, Au, Sn, Sb, Mo, W, Hg, Co, Cd, In, Ga, Se, Ti и Sc. Некоторые месторождения содержат более 50 видов сопутствующих элементов. С истощением запасов сульфида цинка и сульфида свинца в Китае на повестку дня была поставлена переработка и утилизация низкосортных свинцово-цинковых оксидных руд.Lead-zinc mineral resources are abundant in China. In terms of production capacity, consumption and export in general, they occupy leading positions in the world. It is a promising type of mineral in China. China's zinc reserves are the third largest in the world after Australia and the United States, accounting for 10.7% of the world's zinc reserves. China's lead reserves are the second largest in the world after Australia, accounting for 12.5% of the world's lead reserves. General characteristics of lead-zinc mineral resources in China: fewer high-grade ores, but more numerous low-grade ores, fewer coarse-grained ores, but numerous fine- and medium-grained ores, more associated elements, complex and difficult-to-mine ores. Most deposits are usually associated with elements such as Cu, Fe, Ag, Au, Sn, Sb, Mo, W, Hg, Co, Cd, In, Ga, Se, Ti, and Sc. Some deposits contain more than 50 types of accompanying elements. With the depletion of zinc sulphide and lead sulphide reserves in China, processing and disposal of low-grade lead-zinc oxide ores has been put on the agenda.
Содержание свинца и цинка в низкосортных свинцово-цинковых оксидных рудах обычно составляет менее 20%. Цинк главным образом присутствует в форме силиката цинка, карбоната цинка и сульфида цинка. Свинец в основном присутствует в виде карбоната свинца и сульфида свинца. Минералы пустой породы представляют собой главным образом кальцит, доломит, кварц и оксид железа. Извлечение металлического цинка и металлического свинца из недорогих свинцово-цинковых оксидных руд в настоящее время находится в центре внимания исследователей во всем мире.The lead and zinc content of low-grade lead-zinc oxide ores is usually less than 20%. Zinc is mainly present in the form of zinc silicate, zinc carbonate and zinc sulfide. Lead is mainly present in the form of lead carbonate and lead sulphide. The gangue minerals are mainly calcite, dolomite, quartz and iron oxide. The extraction of zinc metal and lead metal from inexpensive lead-zinc oxide ores is currently the focus of researchers around the world.
Известен способ разделения бедных свинцово-цинковых оксидных руд с высокой скоростью окисления. Во-первых, бедные свинцово-цинковые оксидные руды с высокой скоростью окисления измельчают. Во-вторых, для флотации добавляют вулканизующий агент, коллектор и регулятор, чтобы получить свинцово-цинковый смешанный концентрат I и прошедший через сито материал. В-третьих, осуществляют разделение свинца и цинка в прошедшем через сито материале с помощью катионного аминного коллектора с получением свинцово-цинкового смешанного концентрата II и хвостов. Наконец, свинцовоцинковый смешанный концентрат I и свинцово-цинковый смешанный концентрат II смешивают и получают свинцовый концентрат и цинковый концентрат с помощью гравитационного разделения.The known method of separation of poor lead-zinc oxide ores with a high oxidation rate. First, the lean lead-zinc oxide ores are crushed at a high oxidation rate. Secondly, for flotation, a vulcanizing agent, a manifold and a regulator are added to obtain the lead-zinc mixed concentrate I and sieve material. Thirdly, lead and zinc are separated in the material passed through the sieve using a cationic amine collector to obtain a lead-zinc mixed concentrate II and tailings. Finally, the lead-zinc blended concentrate I and the lead-zinc blended concentrate II are mixed to obtain a lead concentrate and a zinc concentrate by gravity separation.
В другом документе раскрыт способ прямой плавки для одновременного получения металлического свинца и металлического цинка. Свинцово-цинковый концентрат, свинцово-цинковую оксидную руду или содержащий свинец и цинк вторичный материал смешивают с растворителем, гранулируют и плавят в обогащенной кислородом печи с боковым дутьем с получением чернового свинца и шлака с высоким содержанием цинка, при этом черновой свинец отводят через входное отверстие сифона, а шлак с высоким содержанием цинка поступает в дымовую зону. В дымовую зону добавляют уголь для восстановления цинка, вводят обогащенный кислородом воздух и при восстановлении получают пары цинка. Затем в конденсаторе получают свинцово-цинковый раствор и черновой цинк получают охлаждением жидкого цинка и жидкого свинца.Another document discloses a direct smelting process for the simultaneous production of lead metal and zinc metal. Lead-zinc concentrate, lead-zinc oxide ore or lead and zinc containing secondary material is mixed with a solvent, granulated and smelted in an oxygen-enriched side-blast furnace to produce blister lead and slag with a high zinc content, with the blister lead being vented through the inlet siphon, and slag with a high zinc content enters the smoke zone. Coal is added to the smoke zone to reduce zinc, oxygen-enriched air is introduced, and zinc vapor is obtained during the reduction. Then, a lead-zinc solution is obtained in a capacitor, and crude zinc is obtained by cooling liquid zinc and liquid lead.
На настоящий момент проведено мало исследований по факельной плавке низкосортных свинцовоцинковых оксидных руд в Китае и других странах. Флотацию или гидрометаллургию используют для разделения и обогащения элементарных свинца и цинка в ходе плавки. Низкосортную свинцовоцинковую оксидную руду, которая встречается в форме силиката цинка, карбоната цинка, сульфида цинка, карбоната свинца и сульфида свинца, обычно трудно разделить флотацией или гидрометаллургией.To date, little research has been done on flare smelting of low grade lead-zinc oxide ores in China and other countries. Flotation or hydrometallurgy is used to separate and enrich elemental lead and zinc during smelting. Low grade lead zinc oxide ore, which occurs in the form of zinc silicate, zinc carbonate, zinc sulfide, lead carbonate and lead sulfide, is usually difficult to separate by flotation or hydrometallurgy.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Основная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и систему извлечения цинка из низкосортной свинцово-цинковой руды, чтобы решить текущую проблему, связанную с тем, что низкосортные свинцово-цинковые оксидные руды, которые встречаются в форме силиката цинка, карбоната цинка, сульфида цинка, карбоната свинца и сульфида свинца, трудно разделить флотацией или гидрометаллургией.The main objective of the present invention is to provide a method and system for recovering zinc from low grade lead-zinc ore in order to solve the current problem that low grade lead-zinc oxide ores that occur in the form of zinc silicate, zinc carbonate, sulfide zinc, lead carbonate and lead sulfide are difficult to separate by flotation or hydrometallurgy.
Для достижения вышеуказанной цели в настоящем изобретении предложен способ извлечения цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд, в котором устройство, используемое в способе, включает устройство восстановительной плавки и пылеуловитель, соединенные между собой, при этом общее содержание свинца и цинка в низкосортной свинцово-цинковой руде составляет менее 20 мас.%, и цинк и свинец присутствуют в форме силиката цинка, карбоната цинка, сульфида цинка, карбоната свинца и сульфида свинца, причем способ включает проведение реакции восстановительной плавки с низкосортной свинцово-цинковой рудой, восстановительным топливом и церусситом для получения мелкодисперсного оксида цинка и содержащего свинец шлака.To achieve the above object, the present invention provides a method for recovering zinc from low-grade lead-zinc ores, in which the device used in the method includes a smelter reduction device and a dust collector connected to each other, while the total content of lead and zinc in low-grade lead-zinc ore is less than 20 wt.%, and zinc and lead are present in the form of zinc silicate, zinc carbonate, zinc sulfide, lead carbonate and lead sulfide, and the method includes conducting a smelting reduction reaction with low-grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite to obtain fine zinc oxide and lead-containing slag.
Кроме того, температура восстановительной плавки составляет от 1000 до 1300°C, и время реакции составляет от 0,5 до 2 ч; предпочтительно температура восстановительной плавки составляет от 1100 до 1300°C, и время реакции составляет от 0,5 до 1 ч; предпочтительно процессе восстановительной плавки осуществляют с запрограммированной температурой.In addition, the melt reduction temperature is 1000 to 1300 ° C, and the reaction time is 0.5 to 2 hours; preferably, the melt reduction temperature is 1100 to 1300 ° C, and the reaction time is 0.5 to 1 hour; preferably the smelting reduction process is carried out at a programmed temperature.
- 1 038200- 1 038200
Далее, способ с запрограммированной температурой включает нагрев реакционного материала процесса восстановительной плавки до температуры восстановительной плавки со скоростью от 5 доFurther, the programmed temperature method includes heating the reaction material of the smelting reduction process to the smelting reduction temperature at a rate of 5 to
15°С/мин; выдержку реакционного материала при температуре восстановительной плавки в течение от15 ° C / min; holding the reaction material at the melting reduction temperature for from
0,5 до 2 ч; охлаждение реакционного материала до комнатной температуры со скоростью от 5 до0.5 to 2 hours; cooling the reaction material to room temperature at a rate of 5 to
15°С/мин.15 ° C / min.
Кроме того, устройство восстановительной плавки представляет собой вращающуюся печь, и процесс восстановительной плавки осуществляют во вращающейся печи; предпочтительно вращающаяся печь имеет скорость вращения от 0,3 до 1,5 об/мин, и вращающаяся печь имеет наклон от 2 до 8° относительно горизонтальной плоскости; более предпочтительно наклон вращающейся печи относительно горизонтальной плоскости составляет 4-6°.In addition, the smelting reduction apparatus is a rotary kiln, and the smelting reduction process is carried out in a rotary kiln; preferably, the rotary kiln has a rotation speed of 0.3 to 1.5 rpm and the rotary kiln has an inclination of 2 to 8 ° with respect to the horizontal plane; more preferably, the inclination of the rotary kiln relative to the horizontal plane is 4-6 °.
Кроме того, устройство восстановительной плавки представляет собой вакуумное устройство восстановительной плавки, и способ включает осуществление процесса восстановительной плавки с низкосортной свинцово-цинковой рудой, восстановительным топливом и церусситом в вакуумном устройстве восстановительной плавки для получения металлического цинка и содержащего свинец шлака; предпочтительно степень вакуума в процессе восстановительной плавки составляет от 1 до 200 Па, температура реакции составляет от 900 до 1200°C, и время реакции составляет от 0,5 до 2 ч; более предпочтительно степень вакуума в процессе восстановительной плавки составляет от 1 до 100 Па, температура реакции составляет от 1100 до 1200°C, и время реакции составляет от 1 до 2 ч.In addition, the smelting reduction device is a vacuum smelting reduction device, and the method includes performing a smelting reduction process with low grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite in a vacuum smelting reduction device to produce zinc metal and lead-containing slag; preferably, the degree of vacuum in the smelting reduction process is 1 to 200 Pa, the reaction temperature is 900 to 1200 ° C, and the reaction time is 0.5 to 2 hours; more preferably, the degree of vacuum in the smelting reduction process is 1 to 100 Pa, the reaction temperature is 1100 to 1200 ° C, and the reaction time is 1 to 2 hours.
Кроме того, перед процессом восстановительной плавки, способ дополнительно включает измельчение и прессование смеси низкосортной свинцово-цинковой руды, восстановительного топлива и церуссита последовательно с получением заготовки и осуществление реакции восстановительной плавки заготовки с получением металлического цинка и содержащего свинец шлака; предпочтительно процесс измельчения включает стадию измельчения смеси в шаровой мельнице, более предпочтительно шаровая мельница имеет скорость вращения от 100 до 600 об/мин и время измельчения составляет от 2 до 10 ч; предпочтительно процесс прессования включает стадию прессования смеси под давлением от 150 до 250 МПа.In addition, before the smelting reduction process, the method further includes grinding and pressing a mixture of low-grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite sequentially to obtain a billet and performing a smelting reduction reaction of the billet to obtain metallic zinc and lead-containing slag; preferably the grinding process includes the step of grinding the mixture in a ball mill, more preferably the ball mill has a rotation speed of 100 to 600 rpm and a grinding time of 2 to 10 hours; preferably the pressing process includes the step of pressing the mixture under a pressure of 150 to 250 MPa.
Кроме того, устройство, используемое в способе, также включает охлаждающее устройство, и после осуществления процесса восстановительной плавки способ дополнительно включает применение охлаждающего устройства для охлаждения газообразного продукта, полученного в реакции восстановительной плавки, с получением металлического цинка; предпочтительно устройство, используемое в способе, дополнительно включает устройство рекуперации отходящего тепла, расположенное на пути потока между вакуумным устройством восстановительной плавки и охлаждающим устройством, и способ также включает применение устройства рекуперации отходящего тепла для извлечения отходящего тепла газообразного продукта, полученного в реакции восстановительной плавки, и затем охлаждение газообразного продукта, подвергнутого стадии рекуперации отходящего тепла, с помощью охлаждающего устройства с получением металлического цинка.In addition, the device used in the method also includes a cooling device, and after performing the smelting reduction process, the method further includes using a cooling device to cool the gaseous product obtained in the smelting reduction reaction to produce zinc metal; preferably, the device used in the method further includes a waste heat recovery device located in the flow path between the vacuum smelting reduction device and the cooling device, and the method also includes using the waste heat recovery device to recover waste heat of the gaseous product obtained in the smelting reduction reaction, and then cooling the gaseous product subjected to the waste heat recovery step with a cooling device to produce zinc metal.
Кроме того, молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в смеси низкосортной свинцово-цинковой руды, восстановительного топлива и церуссита составляет 1:(0,5-2); предпочтительно молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в смеси низкосортной свинцово-цинковой руды, восстановительного топлива и церуссита составляет 1:(0,8-1,2); предпочтительно восстановительное топливо выбирают из одного или более материалов из группы, состоящей из древесного угля, активированного угля, графита, нефтяного кокса, угля и сажи; предпочтительно более 90 мас.% элементарного цинка в низкосортной свинцово-цинковой руде находится в форме силиката цинка, карбоната цинка или сульфида цинка, и более 90 мас.% элементарного свинца находится в форме карбоната свинца и/или сульфида свинца.In addition, the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in a mixture of low-grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite is 1: (0.5-2); preferably, the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the mixture of low grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite is 1: (0.8-1.2); preferably, the reducing fuel is selected from one or more materials from the group consisting of charcoal, activated carbon, graphite, petroleum coke, coal and soot; preferably more than 90 wt% elemental zinc in the low grade lead zinc ore is in the form of zinc silicate, zinc carbonate or zinc sulfide, and more than 90 wt% elemental lead is in the form of lead carbonate and / or lead sulfide.
В еще одном аспекте настоящего изобретения также предложена система извлечения цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд, включающая устройство подачи церуссита, устройство восстановительной плавки и пылеуловитель. Устройство подачи церуссита снабжено отверстием для подачи церуссита; устройство восстановительной плавки снабжено питающим отверстием и выходом для продукта восстановления, и питающее отверстие соединено с отверстием для подачи церуссита. Пылеуловитель снабжен отверстием для извлечения дымовых газов, отверстие для извлечения дымовых газов соединено с выходом для продукта восстановления через подающий трубопровод для продукта восстановления.In yet another aspect of the present invention, there is also provided a system for recovering zinc from low grade lead-zinc ores, including a cerussite feed device, a smelter reduction device, and a dust collector. The cerussite feeding device is provided with an opening for cerussite feeding; the smelting reduction device is provided with a feed hole and an outlet for the reduction product, and the feed hole is connected to the cerussite feed hole. The dust collector is provided with a flue gas extraction port, the flue gas extraction port is connected to the reduction product outlet through the reduction product supply line.
Кроме того, система дополнительно включает устройство подачи низкосортной свинцово-цинковой руды и устройство подачи восстановительного топлива. Устройство подачи низкосортной свинцовоцинковой руды снабжено отверстием для подачи низкосортной свинцово-цинковой руды, и отверстие для подачи низкосортной свинцово-цинковой руды соединено с питающим отверстием. Устройство подачи восстановительного топлива снабжено отверстием для подачи восстановительного топлива, и отверстие для подачи восстановительного топлива соединено с питающим отверстием.In addition, the system further includes a low grade lead-zinc ore feeder and a reducing fuel feeder. The low-grade lead-zinc ore feed device is provided with a feed port for low-grade lead-zinc ore, and the feed port for low-grade lead-zinc ore is connected to the feed port. The reducing fuel supply device is provided with an opening for supplying the reducing fuel, and the reducing fuel supply opening is connected to the supply opening.
Кроме того, система дополнительно включает устройство измельчения и рассева, снабженное входом для просеиваемого материала и выходом для просеиваемого материала. Вход для просеиваемого материала соответственно соединен с отверстием для подачи церуссита, отверстием для подачи низкосортной свинцово-цинковой руды и отверстием для подачи восстановительного топлива, и выход дляIn addition, the system further includes a crushing and sifting device provided with an inlet for the material to be sieved and an outlet for the material to be sieved. The inlet for the screened material is respectively connected to the cerussite feed port, the low grade lead-zinc ore feed port and the reducing fuel feed port, and the outlet for
- 2 038200 просеиваемого материала соединен с питающим отверстием; предпочтительно система дополнительно включает устройство мониторинга температуры для отслеживания температуры устройства восстановительной плавки в режиме реального времени; предпочтительно система дополнительно включает устройство рекуперации отходящего тепла, расположенное на подающем трубопроводе для продукта восстановления.- 2,038,200 of the material to be sieved is connected to the feed hole; preferably, the system further includes a temperature monitoring device for monitoring the temperature of the smelting reduction device in real time; preferably, the system further includes a waste heat recovery device located on the reduced product feed line.
Кроме того, система дополнительно включает прессовальное устройство, расположенное на подающем трубопроводе для исходного материала между устройством измельчения и рассева и устройством восстановительной плавки.In addition, the system further includes a compression device located on the feed line between the crushing and screening device and the smelting reduction device.
Кроме того, устройство восстановительной плавки представляет собой вращающуюся печь; предпочтительно нижняя поверхность камеры сгорания устройства восстановительной плавки имеет наклон от 2 до 8° относительно горизонтальной плоскости; более предпочтительно нижняя поверхность камеры сгорания устройства восстановительной плавки имеет наклон от 4 до 6° относительно горизонтальной плоскости.In addition, the smelting reduction apparatus is a rotary kiln; preferably, the lower surface of the combustion chamber of the smelting reduction device has an inclination of 2 ° to 8 ° with respect to the horizontal plane; more preferably, the lower surface of the combustion chamber of the smelting reduction device has an inclination of 4 ° to 6 ° with respect to the horizontal plane.
Кроме того, система дополнительно включает вакуумирующее устройство, соединенное с выходом для продукта восстановления, для обеспечения вакуумной среды в устройстве восстановительной плавки; предпочтительно система дополнительно включает охлаждающее устройство, расположенное на подающем трубопроводе для паров цинка между выходом для продукта восстановления и вакуумирующим устройством, и охлаждающее устройство предназначено для преобразования паров цинка, отводимых из устройства восстановительной плавки, в твердое состояние.In addition, the system further includes an evacuating device connected to the reduction product outlet for providing a vacuum environment in the smelting reduction device; preferably, the system further includes a cooling device located on the zinc vapor feed line between the reduction product outlet and the evacuation device, and the cooling device is configured to solidify the zinc vapor removed from the smelting reduction device.
По сравнению с другими исходными материалами для получения металлического цинка и металлического свинца низкосортная свинцово-цинковая оксидная руда, используемая в настоящем изобретении, имеет более низкую стоимость. Поэтому применение технического решения по настоящему изобретению является выгодным для использования и разработки низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды в Китае. В процессе восстановительной плавки осуществляют окислительно-восстановительную реакцию между сульфидом цинка и оксидом свинца исходных материалов. Элементарный цинк в низкосортных свинцово-цинковых оксидных рудах обогащают и отделяют в виде высокосортного мелкодисперсного оксида цинка, посредством чего элементарные цинк и свинец эффективно отделяют от сырьевых руд. Кроме того, высокосортный мелкодисперсный оксид цинка и печной шлак, богатый сульфидом свинца, полученные в настоящем изобретении, можно также использовать для получения металлического цинка и металлического свинца, и способ позволяет повысить эффективность использования исходных материалов. В заключение следует отметить, что вышеуказанный способ извлечения способствует повышению эффективности разделения элементарных свинца и цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд, тем самым повышая экономическую выгоду.Compared with other raw materials for producing zinc metal and lead metal, the low-grade lead-zinc oxide ore used in the present invention has a lower cost. Therefore, the application of the technical solution of the present invention is beneficial for the use and development of low-grade lead-zinc oxide ore in China. In the smelting reduction process, a redox reaction is carried out between zinc sulfide and lead oxide of the starting materials. Elemental zinc in low-grade lead-zinc oxide ores is beneficiated and separated as high-grade fine zinc oxide, whereby elemental zinc and lead are effectively separated from the raw ores. In addition, the high-grade fine zinc oxide and lead sulfide-rich furnace slag obtained in the present invention can also be used to produce zinc metal and lead metal, and the method can improve the efficiency of using raw materials. In conclusion, it should be noted that the above recovery method improves the separation efficiency of elemental lead and zinc from low-grade lead-zinc ores, thereby increasing the economic benefit.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Чертежи, как одну из частей описания, используют для обеспечения дальнейшего понимания описания изобретения; схематические воплощения изобретения и их описание используют для пояснения сущности изобретения, и они не предназначены для необоснованного ограничения изобретения. На чертежах:The drawings, as part of the specification, are used to provide a further understanding of the description of the invention; the schematic embodiments of the invention and their description are used to illustrate the essence of the invention, and they are not intended to unduly limit the invention. In the drawings:
на фиг. 1 представлена схема системы извлечения цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд в соответствии с типичным воплощением настоящего изобретения;in fig. 1 is a schematic diagram of a system for recovering zinc from low grade lead-zinc ores in accordance with a typical embodiment of the present invention;
на фиг. 2 представлена схема системы извлечения цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд в соответствии с предпочтительным воплощением настоящего изобретения.in fig. 2 is a schematic diagram of a system for recovering zinc from low grade lead-zinc ores in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
Указанные выше чертежи включают следующие условные обозначения:The above drawings include the following conventions:
10: устройство подачи церуссита; 11: отверстие для подачи церуссита; 20: устройство восстановительной плавки; 21: питающее отверстие; 22: выход для продукта восстановления; 30: пылеуловитель; 31: отверстие для извлечения дымовых газов; 40: устройство подачи низкосортной свинцово-цинковой руды; 41: отверстие для подачи низкосортной свинцово-цинковой руды; 50: устройство измельчения и рассева; 51: вход для просеиваемого материала; 52: выход для просеиваемого материала; 60: устройство рекуперации отходящего тепла; 70: устройство подачи восстановительного топлива; 71: отверстие для подачи восстановительного топлива; 80: прессовальное устройство; 90: вакуумирующее устройство; 91: охлаждающее устройство.10: cerussite feeding device; 11: hole for feeding cerussite; 20: smelting reduction device; 21: feed hole; 22: recovery product exit; 30: dust collector; 31: opening for flue gas extraction; 40: low grade lead-zinc ore feeder; 41: feed port for low grade lead-zinc ore; 50: grinding and sieving device; 51: inlet for screened material; 52: sieved material outlet; 60: waste heat recovery device; 70: reducing fuel supply device; 71: opening for the supply of reducing fuel; 80: pressing device; 90: evacuation device; 91: cooling device.
Подробное описание воплощенийDetailed description of incarnations
Следует отметить, что воплощения в описании изобретения и признаки в воплощениях могут быть взаимно объединены, если они не противоречат друг другу. В описании изобретения представлено подробное объяснение со ссылками на чертежи в сочетании с указанными ниже воплощениями.It should be noted that the embodiments in the description of the invention and the features in the embodiments may be mutually combined as long as they do not contradict each other. In the description of the invention, a detailed explanation is presented with reference to the drawings in combination with the following embodiments.
Как описано в разделе Уровень техники, существующие низкосортные свинцово-цинковые оксидные руды, которые встречаются в форме силиката цинка, карбоната цинка, сульфида цинка, карбоната свинца и сульфида свинца, трудно разделить посредством флотации или гидрометаллургии. Для решения этой проблемы в типичном воплощении настоящего изобретения предусмотрен способ извлечения цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд, в котором устройство, используемое в способе, включает устройство восстановительной плавки и пылеуловитель, соединенные друг с другом, при этом общее содержание свинца и цинка в низкосортной свинцово-цинковой руде составляет менее 20 мас.%, иAs described in the Background section, existing low grade lead zinc oxide ores that occur in the form of zinc silicate, zinc carbonate, zinc sulfide, lead carbonate and lead sulfide are difficult to separate by flotation or hydrometallurgy. To solve this problem, in a typical embodiment of the present invention, there is provided a method for recovering zinc from low-grade lead-zinc ores, in which the apparatus used in the method includes a smelter reduction device and a dust collector connected to each other, with the total content of lead and zinc in low-grade lead - zinc ore is less than 20 wt.%, and
- 3 038200 цинк и свинец находятся в форме силиката цинка, карбоната цинка, сульфида цинка, карбоната свинца и сульфида свинца, причем способ включает осуществление реакции восстановительной плавки низкосортной свинцово-цинковой руды, восстановительного топлива и церуссита с получением оксида цинка и содержащего свинец шлака.- 3,038,200 zinc and lead are in the form of zinc silicate, zinc carbonate, zinc sulfide, lead carbonate and lead sulfide, the method comprising carrying out a smelting reduction reaction of low grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite to produce zinc oxide and lead-containing slag.
В процессе восстановления и плавки карбонат цинка и карбонат свинца в материале сначала разлагаются до оксида цинка и оксида свинца. По мере повышения температуры реакции оксид цинка и силикат цинка вступают в реакцию с восстановительным топливом с образованием паров цинка. Пары цинка собирают с помощью пылеуловителя и затем окисляют с получением мелкодисперсного оксида цинка. Поскольку атмосфера в устройстве восстановительной плавки является сильно восстановительной атмосферой, сульфид свинца и сульфид цинка в материале не восстанавливаются и не испаряются. В то время как оксид цинка в материале проходит реакцию восстановления, происходит окислительновосстановительная реакция между оксидом свинца и сульфидом цинка с получением сульфида свинца и оксида цинка, и затем оксид цинка вступает в реакцию с восстановительным топливом, и наконец, элементарный цинк в сульфиде цинка также обогащается до мелкодисперсного оксида цинка, собираемого пылеуловителем.During the reduction and smelting process, zinc carbonate and lead carbonate in the material are first decomposed to zinc oxide and lead oxide. As the reaction temperature rises, zinc oxide and zinc silicate react with the reducing fuel to form zinc vapor. The zinc vapor is collected with a dust collector and then oxidized to produce fine zinc oxide. Since the atmosphere in the smelter reduction apparatus is a highly reducing atmosphere, lead sulfide and zinc sulfide in the material are not reduced or vaporized. While the zinc oxide in the material undergoes a reduction reaction, a redox reaction occurs between lead oxide and zinc sulfide to produce lead sulfide and zinc oxide, and then the zinc oxide reacts with the reducing fuel, and finally, elemental zinc in zinc sulfide is also enriched. to fine zinc oxide collected by the dust collector.
По сравнению с другими исходными материалами для получения металлического цинка и металлического свинца низкосортная свинцово-цинковая оксидная руда, используемая в настоящем изобретении, обеспечивает более низкую стоимость, что дает преимущества для использования и разработки низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды в Китае. В процессе восстановительной плавки происходит окислительно-восстановительная реакция между сульфидом цинка и оксидом свинца исходных материалов. Элементарный цинк в низкосортных свинцово-цинковых оксидных рудах обогащают и отделяют в виде высокосортного мелкодисперсного оксида цинка, при этом степень восстановления и испарения элементарного цинка из исходного материала составляет более 98%, тем самым элементарные цинк и свинец эффективно отделяют от исходных руд. Кроме того, высокосортную свинцово-цинковую оксидную руду и печной шлак, богатый сульфидом свинца, полученные в настоящем изобретении, можно в дальнейшем использовать для получения металлического цинка и металлического свинца, и способ позволяет повысить эффективность использования исходных материалов. В заключение следует отметить, что вышеуказанный способ извлечения способствует повышению эффективности разделения элементов свинца и цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд, тем самым повышая экономическую выгоду.Compared to other raw materials for producing zinc metal and lead metal, the low grade lead zinc oxide ore used in the present invention provides a lower cost, which is advantageous for the use and development of low grade lead zinc oxide ore in China. In the smelting reduction process, a redox reaction occurs between zinc sulfide and lead oxide of the starting materials. Elemental zinc in low-grade lead-zinc oxide ores is enriched and separated in the form of high-grade finely dispersed zinc oxide, while the degree of reduction and evaporation of elemental zinc from the source material is more than 98%, thereby elemental zinc and lead are effectively separated from the original ores. In addition, the high-grade lead-zinc oxide ore and lead sulfide-rich furnace slag obtained in the present invention can be further used to produce zinc metal and lead metal, and the method can improve the efficiency of using raw materials. In conclusion, it should be noted that the above recovery method improves the efficiency of separating the elements of lead and zinc from low-grade lead-zinc ores, thereby increasing the economic benefit.
Основным компонентом церуссита является карбонат свинца, причем свинец иногда частично замещен серебром или хромом.The main component of cerussite is lead carbonate, with lead sometimes being partially replaced by silver or chromium.
В предпочтительном воплощении температура восстановительной плавки составляет от 1000 до 1300°C и время реакции составляет от 0,5 до 2 ч. Температура восстановительной плавки включает вышеуказанный диапазон, но не ограничена им, при этом ограничение ее вышеуказанным диапазоном дает преимущество в отношении повышения эффективности испарения цинка и скорости образования сульфида свинца. Предпочтительно температура восстановительной плавки составляет от 1100 до 1300°C и время реакции составляет от 0,5 до 1 ч.In a preferred embodiment, the melt reduction temperature is from 1000 to 1300 ° C and the reaction time is from 0.5 to 2 hours. The melt reduction temperature includes, but is not limited to, the above range, while limiting it to the above range is advantageous in terms of increasing evaporation efficiency zinc and the rate of formation of lead sulfide. Preferably, the melt reduction temperature is 1100 to 1300 ° C and the reaction time is 0.5 to 1 hour.
Для дальнейшего повышения эффективности процесса восстановительной плавки, предпочтительно процесс восстановительной плавки осуществляют с запрограммированной температурой. Запрограммированная температура позволит осуществлять процесс восстановительной плавки в стабилизированных температурных условиях, таким образом повышая степень превращения прореагировавших исходных материалов, чтобы улучшить эффективность разделения элементарного цинка и элементарного свинца.To further increase the efficiency of the smelting reduction process, preferably the smelting reduction process is carried out at a programmed temperature. The programmed temperature will allow the smelting reduction process to be carried out under stabilized temperature conditions, thereby increasing the conversion of the reacted starting materials to improve the separation efficiency of elemental zinc and elemental lead.
В предпочтительном воплощении способ программированного повышения температуры включает нагрев реакционной системы восстановительной плавки до температуры восстановительной плавки со скоростью от 5 до 15°С/мин и поддержание температуры реакционной системы восстановительной плавки при температуре восстановительной плавки в течение от 0,5 до 2 ч; снижение температуры реакционной системы восстановительной плавки до комнатной температуры со скоростью от 5 до 15°С/мин.In a preferred embodiment, the programmed temperature raising method comprises heating a melt reduction reaction system to a melt reduction temperature at a rate of 5 to 15 ° C / min and maintaining a temperature of the melt reduction reaction system at a melt reduction temperature for 0.5 to 2 hours; reducing the temperature of the smelting reduction reaction system to room temperature at a rate of 5 to 15 ° C / min.
Температура в каждой секции регулирования температуры и скорость повышения или понижения температуры в ходе способа с запрограммированной температурой включают, но не ограничены вышеуказанными диапазонами, при этом ограничение этих параметров вышеуказанными диапазонами дает преимущество в отношении дальнейшего повышения эффективности разделения и степени превращения элементарного цинка и элементарного свинца, тем самым повышая экономические выгоды указанного выше способа извлечения.The temperature in each temperature control section and the rate of temperature rise or fall during the temperature programmed process include, but are not limited to, the above ranges, while limiting these parameters to the above ranges has the advantage of further improving separation efficiency and elemental zinc and elemental lead conversion. thereby increasing the economic benefits of the above recovery method.
В вышеуказанном способе восстановления и плавки процесс восстановительной плавки можно выполнять в устройстве восстановления, обычно используемом в данной области техники. В предпочтительном воплощении процесс восстановительной плавки осуществляют во вращающейся печи. Осуществление процесса восстановительной плавки во вращающейся печи дает преимущество в отношении дальнейшего повышения эффективности восстановительной плавки, тем самым увеличивая степень извлечения элементарных цинка и свинца.In the above reduction and smelting method, the smelting reduction process can be performed in a reduction apparatus commonly used in the art. In a preferred embodiment, the smelting reduction process is carried out in a rotary kiln. Performing the smelting reduction process in a rotary kiln offers the advantage of further increasing the smelting reduction efficiency, thereby increasing the recovery of elemental zinc and lead.
Предпочтительно вращающаяся печь имеет скорость вращения от 0,3 до 1,5 об/мин, и вращающаяся печь имеет наклон от 2 до 8° относительно горизонтальной плоскости. Скорость вращения и наклон вращающейся печи включают вышеуказанные диапазоны, но не ограничены ими, при этом ограничениеPreferably, the rotary kiln has a rotational speed of 0.3 to 1.5 rpm and the rotary kiln has an inclination of 2 to 8 degrees from the horizontal plane. The rotational speed and tilt of the rotary kiln include, but are not limited to, the above ranges, while limiting
- 4 038200 этих параметров вышеуказанными диапазонами дает преимущества в отношении повышения эффективности восстановления исходного материала, увеличения площади контакта между низкосортной свинцово-цинковой рудой и восстановительным исходным материалом, тем самым также повышая степень извлечения элементарных цинка и свинца. Более предпочтительно угол наклона печи относительно горизонтальной плоскости составляет 4-6°.- 4038200 of these parameters in the above ranges provides advantages in terms of increasing the efficiency of the reduction of the starting material, increasing the contact area between the low-grade lead-zinc ore and the reducing starting material, thereby also increasing the recovery of elemental zinc and lead. More preferably, the angle of inclination of the oven relative to the horizontal plane is 4-6 °.
В другом предпочтительном воплощении устройство восстановительной плавки представляет собой вакуумное устройство восстановительной плавки, и способ включает осуществление процесса восстановительной плавки с низкосортной свинцово-цинковой рудой, восстановительным топливом и церусситом в вакуумном устройстве восстановительной плавки с получением металлического цинка и содержащего свинец шлака.In another preferred embodiment, the smelting reduction apparatus is a vacuum smelting reduction apparatus, and the method comprises performing a smelting reduction process with low grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite in a vacuum smelting reduction apparatus to produce zinc metal and lead-containing slag.
В процессе вакуумного восстановления и плавки карбонат цинка и карбонат свинца в исходном материале сначала разлагаются до оксида цинка и оксида свинца по мере повышения температуры, и затем оксид цинка и силикат цинка взаимодействуют с восстановительным топливом, при этом цинк отделяется от низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды с получением паров металлического цинка. Поскольку атмосфера в вакуумном устройстве восстановительной плавки является сильно восстановительной атмосферой, сульфид свинца и сульфид цинка в исходном материале не восстанавливаются и не испаряются. Нелетучий сульфид цинка проходит окислительно-восстановительную реакцию с оксидом свинца в исходном материале с получением сульфида свинца и оксида цинка, и полученный оксид цинка проходит окислительно-восстановительную реакцию с восстановительным исходным материалом. Наконец, элементарный цинк из сульфида цинка также отделяют в форме паров цинка.During vacuum reduction and smelting, zinc carbonate and lead carbonate in the feed material first decompose to zinc oxide and lead oxide as the temperature rises, and then zinc oxide and zinc silicate interact with the reducing fuel to separate zinc from low-grade lead-zinc oxide ore with obtaining vapors of metallic zinc. Since the atmosphere in the vacuum smelter reduction apparatus is a highly reducing atmosphere, lead sulfide and zinc sulfide in the feed are not reduced or vaporized. The non-volatile zinc sulfide undergoes a redox reaction with the lead oxide in the feedstock to produce lead sulfide and zinc oxide, and the resulting zinc oxide undergoes a redox reaction with the reducing feedstock. Finally, elemental zinc from zinc sulfide is also separated in the form of zinc vapor.
По сравнению с другими исходными материалами для получения металлического цинка и металлического свинца, низкосортная свинцово-цинковая оксидная руда, используемая в настоящем описании, обеспечивает более низкую стоимость, что дает преимущества для использования и разработки низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды в Китае. Посредством указанного способа извлечения элементарный цинк в низкосортных свинцово-цинковых оксидных рудах обогащают и отделяют в виде элементарного цинка, при этом степень восстановления и испарения цинка в исходном материале может достигать приблизительно 99%, и одновременно получают содержащий свинец шлак. Наконец, вышеуказанный способ извлечения является эффективным для разделения элементарных свинца и цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд, тем самым повышая экономическую выгоду.Compared to other raw materials for producing zinc metal and lead metal, the low grade lead zinc oxide ore used in the present specification provides lower cost, which is advantageous for the use and development of low grade lead zinc oxide ore in China. By this recovery method, elemental zinc in low-grade lead-zinc oxide ores is beneficiated and separated as elemental zinc, whereby the reduction and evaporation of zinc in the starting material can reach about 99%, and at the same time a lead-containing slag is obtained. Finally, the above recovery method is effective for separating elemental lead and zinc from low grade lead-zinc ores, thereby enhancing economic benefits.
В предпочтительном воплощении степень вакуума процесса восстановительной плавки составляет от 1 до 200 Па, температура реакции составляет от 900 до 1200°C и время реакции составляет от 0,5 до 2 ч. Время реакции в способе восстановительной плавки, температура восстановительной плавки и степень вакуума включают вышеуказанные диапазоны, но не ограничены ими, при этом ограничение этих параметров вышеуказанными диапазонами дает преимущество в отношении эффективности испарения цинка и скорости образования сульфида свинца. Более предпочтительно степень вакуума процесса восстановительной плавки составляет от 1 до 100 Па, температура реакции составляет от 1100 до 1200°C и время реакции составляет от 1 до 2 ч.In a preferred embodiment, the vacuum degree of the smelting reduction process is 1 to 200 Pa, the reaction temperature is 900 to 1200 ° C, and the reaction time is 0.5 to 2 hours. The reaction time in the smelting reduction process, the smelting reduction temperature and the vacuum degree include the above ranges, but not limited to them, while limiting these parameters to the above ranges is advantageous in terms of the evaporation efficiency of zinc and the rate of formation of lead sulfide. More preferably, the degree of vacuum of the smelting reduction process is 1 to 100 Pa, the reaction temperature is 1100 to 1200 ° C, and the reaction time is 1 to 2 hours.
Способ извлечения является эффективным для разделения элементарных свинца и цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд. В предпочтительном воплощении перед восстановительной плавкой способ дополнительно включает измельчение и прессование смеси низкосортной свинцово-цинковой руды, восстановительного топлива и церуссита последовательно с получением заготовки, и проведение реакции восстановительной плавки заготовки с получением металлического цинка и содержащего свинец шлака.The recovery method is effective for separating elemental lead and zinc from low-grade lead-zinc ores. In a preferred embodiment, prior to smelting reduction, the method further comprises grinding and compressing a mixture of low grade lead-zinc ore, reducing fuel, and cerussite sequentially to form a billet, and performing a smelting reduction reaction of the billet to produce zinc metal and lead-containing slag.
Перед восстановительной плавкой исходные материалы измельчают и затем прессуют в виде заготовок, что не только способствует повышению эффективности восстановительной плавки, а также способствует снижению образования пыли. Таким образом, добавление вышеуказанных стадий способствует не только улучшению экономических параметров всего способа извлечения, но и повышению экологической безопасности.Before smelting reduction, the raw materials are crushed and then pressed into billets, which not only improves the efficiency of smelting reduction, but also helps to reduce the formation of dust. Thus, the addition of the above stages contributes not only to an improvement in the economic parameters of the entire extraction method, but also to an increase in environmental safety.
Предпочтительно способ измельчения включает стадию измельчения смеси с помощью шаровой мельницы, более предпочтительно шаровая мельница имеет скорость вращения от 100 до 600 об/мин и время измельчения составляет от 2 до 10 ч. В процессе измельчения скорость вращения и время измельчения шаровой мельницы включают вышеуказанные диапазоны, но не ограничены ими, в то время как ограничение этих параметров вышеуказанными диапазонами дает преимущества в отношении снижения проблем прессования. Предпочтительно процесс прессования включает стадию прессования смеси при давлении от 150 до 250 МПа. Давление в процессе прессования включает, но не ограничено, вышеуказанный диапазон, при этом его ограничение вышеуказанным диапазоном способствует не только прессованию исходного материала с получением заданной формы при снижении количества пыли, но и улучшению преобразования заготовок в процессе восстановительной плавки.Preferably, the grinding method includes the step of grinding the mixture with a ball mill, more preferably the ball mill has a rotation speed of 100 to 600 rpm and a grinding time of 2 to 10 hours. In the grinding process, the rotation speed and grinding time of the ball mill include the above ranges, but not limited to them, while limiting these parameters to the above ranges is advantageous in terms of reducing pressing problems. Preferably, the pressing process includes the step of pressing the mixture at a pressure of 150 to 250 MPa. The pressure during pressing includes, but is not limited to, the above range, while limiting it to the above range helps not only to compress the starting material into a predetermined shape while reducing the amount of dust, but also to improve the conversion of the workpieces in the smelting reduction process.
Для облегчения сбора полученного металлического цинка предпочтительно устройство, используемое в вышеуказанном способе извлечения, дополнительно включает охлаждающее устройство, и после процесса восстановительной плавки способ извлечения также включает применение охлаждающего устройства для охлаждения газообразного продукта, полученного в реакции восстановительной плавки, сTo facilitate the collection of the produced zinc metal, preferably the apparatus used in the above recovery method further includes a cooling device, and after the smelting reduction process, the recovery method also includes using a cooling apparatus to cool the gaseous product obtained from the smelting reduction reaction, with
- 5 038200 получением металлического цинка; предпочтительно устройство, используемое в способе, дополнительно содержит устройство рекуперации отходящего тепла, расположенное на пути потока между вакуумным устройством восстановительной плавки и охлаждающим устройством, и способ дополнительно включает применение устройства рекуперации отходящего тепла для утилизации отходящего тепла газообразного продукта, полученного в реакции восстановительной плавки, и затем охлаждение газообразного продукта, который был подвергнут стадии рекуперации отходящего тепла с помощью охлаждающего устройства с получением металлического цинка.- 5 038200 obtaining metallic zinc; preferably, the device used in the method further comprises a waste heat recovery device located in the flow path between the vacuum smelting reduction device and the cooling device, and the method further comprises using the waste heat recovery device to recover waste heat of the gaseous product obtained in the smelting reduction reaction, and then cooling the gaseous product that has been subjected to a waste heat recovery step with a cooling device to produce zinc metal.
Предпочтительно вакуумное устройство восстановительной плавки представляет собой вакуумную печь.Preferably, the vacuum smelting reduction apparatus is a vacuum furnace.
В предпочтительном воплощении молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в смеси низкосортной свинцово-цинковой руды, восстановительного топлива и церуссита составляет 1:(0,5-2). Молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца включает, но не ограничено вышеуказанным диапазоном, при этом его ограничение вышеуказанным диапазоном дает преимущество в отношении повышения степени извлечения и эффективности разделения элементарных цинка и свинца. Предпочтительно молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в смеси низкосортной свинцовоцинковой руды, восстановительного топлива и церуссита составляет 1:(0,8-1,2).In a preferred embodiment, the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the mixture of low grade lead-zinc ore, reducing fuel and cerussite is 1: (0.5-2). The molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate includes, but is not limited to, the above range, and limiting it to the above range is advantageous in terms of improving the recovery and separation efficiency of elemental zinc and lead. Preferably, the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the mixture of low grade lead zinc ore, reducing fuel and cerussite is 1: (0.8-1.2).
Для вышеуказанного процесса восстановления и плавки могут быть выбраны традиционные восстановители для данной области техники. В предпочтительном воплощении восстановительное топливо включает, но не ограничено перечисленным, одно или более материалов из группы, состоящей из древесного угля, активированного угля, графита, нефтяного кокса, угля и сажи.For the above reduction and smelting process, conventional reducing agents for the art can be selected. In a preferred embodiment, the reducing fuel includes, but is not limited to, one or more materials from the group consisting of charcoal, activated carbon, graphite, petroleum coke, coal and soot.
Предпочтительно более 90 мас.% элементарного цинка в низкосортной свинцово-цинковой руде находится в форме силиката цинка, карбоната цинка или сульфида цинка, и более 90 мас.% элементарного свинца находится в форме карбоната свинца и/или сульфида свинца. Использование материала вышеуказанного состава дает преимущество в отношении дальнейшего увеличения степени извлечения элементарных цинка и свинца.Preferably more than 90 wt% elemental zinc in the low grade lead zinc ore is in the form of zinc silicate, zinc carbonate or zinc sulfide, and more than 90 wt% elemental lead is in the form of lead carbonate and / or lead sulfide. The use of a material of the above composition has the advantage of further increasing the recovery of elemental zinc and lead.
В другом аспекте настоящего изобретения также обеспечивают систему извлечения цинка из низкосортных свинцово-цинковых руд. Как показано на фиг. 1, система включает устройство 10 подачи церуссита, устройство 20 восстановительной плавки и пылеуловитель 30. Устройство 10 подачи церуссита снабжено отверстием 11 для подачи церуссита; устройство 20 восстановительной плавки снабжено питающим отверстием 21 и выходом 22 для продукта восстановления. Питающее отверстие 21 соединено с отверстием 11 для подачи церуссита, пылеуловитель 30 снабжен отверстием 31 для извлечения дымовых газов, и отверстие 31 для извлечения дымовых газов соединено с выходом 22 для продукта восстановления посредством подающего трубопровода для продукта восстановления.In another aspect, the present invention also provides a system for recovering zinc from low grade lead-zinc ores. As shown in FIG. 1, the system includes a cerussite feeding device 10, a smelting reduction device 20, and a dust collector 30. The cerussite feeding device 10 is provided with an opening 11 for feeding cerussite; the smelting reduction device 20 is provided with a feed opening 21 and a reduction product outlet 22. The feed port 21 is connected to the cerussite feed port 11, the dust collector 30 is provided with a flue gas extraction port 31, and the flue gas extraction port 31 is connected to the reduction product outlet 22 via a reduced product feed line.
Система включает устройство 10 подачи церуссита, устройство 20 восстановительной плавки и пылеуловитель 30. Церуссит подают в блок 20 восстановительной плавки с помощью устройства 10 подачи церуссита. Впоследствии, в процессе восстановления и плавки карбонат цинка и карбонат свинца в материале сначала разлагаются до оксида цинка и оксида свинца. По мере повышения температуры реакции оксид цинка и силикат цинка вступают в реакцию с восстановительным топливом с образованием паров цинка. Пары цинка собирают в пылеуловитель и затем окисляют с образованием мелкодисперсного оксида цинка. Поскольку атмосфера в устройстве 20 восстановительной плавки является сильно восстановительной атмосферой, сульфид свинца и сульфид цинка в материале не восстанавливаются и не испаряются.The system includes a cerussite feeding device 10, a smelting reduction device 20 and a dust collector 30. Cerussite is fed to a smelting reduction unit 20 using a cerussite feeding device 10. Subsequently, during the reduction and smelting process, zinc carbonate and lead carbonate in the material are first decomposed to zinc oxide and lead oxide. As the reaction temperature rises, zinc oxide and zinc silicate react with the reducing fuel to form zinc vapor. The zinc vapor is collected in a dust collector and then oxidized to form fine zinc oxide. Since the atmosphere in the smelter reduction apparatus 20 is a highly reducing atmosphere, lead sulfide and zinc sulfide in the material are not reduced or vaporized.
В то время как оксид цинка в материале подвергается реакции восстановления, происходит окислительно-восстановительная реакция между оксидом свинца и сульфидом цинка с получением сульфида свинца и оксида цинка, и затем полученный оксид цинка реагирует с восстановительным топливом, и наконец, цинк в сульфиде цинка также обогащается до мелкодисперсного оксида цинка, собираемого пылеуловителем 30. При обработке низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды степень испарения цинка из исходной руды составляет более 98%, и содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет более 60 мас.%.While the zinc oxide in the material undergoes a reduction reaction, a redox reaction occurs between lead oxide and zinc sulfide to produce lead sulfide and zinc oxide, and then the resulting zinc oxide reacts with the reducing fuel, and finally, the zinc in zinc sulfide is also enriched. to fine zinc oxide collected by dust collector 30. When processing low-grade lead-zinc oxide ore, the degree of evaporation of zinc from the original ore is more than 98%, and the zinc content in the resulting fine zinc oxide is more than 60 wt.%.
Извлечение цинка из низкосортной свинцово-цинковой руды с помощью системы извлечения дает преимущество в отношении повышения эффективности извлечения цинка. В предпочтительном воплощении, как показано на фиг. 1, вышеуказанная система извлечения дополнительно содержит устройство 40 подачи низкосортной свинцово-цинковой руды и устройство 70 подачи восстановительного топлива. Устройство 40 подачи низкосортной свинцово-цинковой руды снабжено отверстием 41 для подачи низкосортной свинцово-цинковой руды, устройство 70 подачи восстановительного топлива снабжено отверстием 71 для подачи восстановительного топлива, и оба отверстия, отверстие 41 для подачи низкосортной свинцово-цинковой руды и отверстие 71 подачи восстановительного топлива, соединены с питающим отверстием 21. Обеспечение устройства 40 подачи низкосортной свинцово-цинковой руды и устройства 70 подачи восстановительного топлива позволит повысить степень автоматизации устройства извлечения, тем самым снижая трудозатраты оператора и обеспечивая возможность регулирования степени превращения реакции процесса восстановительной плавки путем регулирования скорости подачи.The recovery of zinc from low grade lead-zinc ores using a recovery system offers the advantage of increasing the efficiency of zinc recovery. In a preferred embodiment, as shown in FIG. 1, the above recovery system further comprises a low grade lead-zinc ore feeder 40 and a reducing fuel feeder 70. The low-grade lead-zinc ore feeding device 40 is provided with an opening 41 for feeding low-grade lead-zinc ore, the reducing fuel feeding device 70 is provided with an opening 71 for supplying a reducing fuel, and both openings, an opening 41 for feeding low-grade lead-zinc ore and a reducing fuel supply port 71 fuel connected to feed port 21. Providing low grade lead-zinc ore feed device 40 and reducing fuel feed device 70 will increase the automation of the recovery device, thereby reducing operator labor and allowing control of the conversion rate of the smelting reduction process by adjusting the feed rate.
Устройство 40 подачи низкосортной свинцово-цинковой руды значительно снижает трудоемкостьLow grade lead-zinc ore feeder 40 greatly reduces labor intensity
- 6 038200 извлечения цинка из низкосортной свинцово-цинковой руды. В предпочтительном воплощении, как показано на фиг. 1, система дополнительно включает устройство 50 измельчения и рассева, снабженное входом 51 для просеиваемого материала и выходом 52 для просеиваемого материала. Вход 51 для просеиваемого материала соединен соответственно с отверстием 11 для подачи церуссита и устройством 40 подачи низкосортной свинцово-цинковой руды, и выход 52 для просеиваемого материала соединен с питающим отверстием 21. Устройство 50 измельчения и рассева можно использовать для измельчения и рассева исходных материалов перед процессом восстановительной плавки, что способствует увеличению площади контакта реагирующих исходных материалов и повышению выхода восстановительной плавки.- 6,038200 zinc extraction from low-grade lead-zinc ore. In a preferred embodiment, as shown in FIG. 1, the system further includes a grinding and sifting device 50 provided with an inlet 51 for screened material and an outlet 52 for screened material. The screening inlet 51 is respectively connected to the cerussite feed port 11 and the low grade lead-zinc ore feeder 40, and the screened material outlet 52 is connected to the feeding port 21, respectively. smelting reduction, which increases the contact area of the reacting raw materials and increases the yield of smelting reduction.
В предпочтительном воплощении система дополнительно включает устройство мониторинга температуры для отслеживания температуры устройства 20 восстановительной плавки в режиме реального времени. Устройство мониторинга температуры установлено для отслеживания температуры в устройстве 20 восстановительной плавки в режиме реального времени, благодаря чему обеспечивают точный контроль температуры в течение процесса восстановительной плавки и повышают эффективность восстановления содержащих цинк компонентов.In a preferred embodiment, the system further includes a temperature monitoring device for monitoring the temperature of the smelter reduction device 20 in real time. The temperature monitoring device is installed to monitor the temperature in the smelting reduction apparatus 20 in real time, thereby providing accurate temperature control during the smelting reduction process and increasing the efficiency of reducing zinc-containing components.
В предпочтительном воплощении, как показано на фиг. 1, система дополнительно включает устройство 60 рекуперации отходящего тепла, расположенного на подающем трубопроводе для продукта восстановления. Обеспечение устройства 60 рекуперации отходящего тепла на подающем трубопроводе для продукта восстановления дает преимущество в отношении повышения коэффициента использования энергии способа в целом и повышения эффективности преобразования содержащего цинк пара в мелкодисперсный оксид цинка.In a preferred embodiment, as shown in FIG. 1, the system further includes a waste heat recovery device 60 located on the reduced product feed line. The provision of a waste heat recovery device 60 in the reduced product feed line has the advantage of increasing the energy efficiency of the overall process and improving the efficiency of converting zinc-containing vapor to fine zinc oxide.
В предпочтительном воплощении, как показано на фиг. 2, система извлечения дополнительно включает прессовальное устройство 80, расположенное в подающем трубопроводе для исходного материала между устройством 50 измельчения и рассева и устройством 20 восстановительной плавки. Перед восстановительной плавкой исходный материал, отведенный из устройства 50 измельчения и рассева, вводят в прессовальное устройство 80, в котором исходный материал прессуют в виде заготовок. Это способствует не только повышению эффективности восстановительной плавки, но и снижению образования пыли. Таким образом, добавленные вышеуказанные стадии не только способствуют улучшению экономических параметров способа извлечения в целом, но и повышают экологическую безопасность.In a preferred embodiment, as shown in FIG. 2, the retrieval system further includes a compression device 80 located in the feed line between the crushing and screening device 50 and the smelting reduction device 20. Before smelting reduction, the starting material withdrawn from the grinding and sieving device 50 is introduced into the pressing device 80, in which the starting material is pressed into billets. This not only improves the efficiency of smelting reduction, but also reduces the formation of dust. Thus, the added stages mentioned above not only improve the economic parameters of the extraction method as a whole, but also increase environmental safety.
В вышеуказанной системе извлечения в качестве устройства 20 восстановительной плавки можно использовать плавильное устройство, обычно используемое в технике. В предпочтительном воплощении устройство 20 восстановительной плавки представляет собой вращающуюся печь. Применение вращающейся печи в качестве устройства 20 восстановительной плавки дает преимущество в отношении дополнительного улучшения эффективности восстановления цинка в процессе восстановительной плавки.In the above recovery system, a melter commonly used in the art can be used as the smelting reduction device 20. In a preferred embodiment, the smelting reduction apparatus 20 is a rotary kiln. The use of a rotary kiln as the smelting reduction apparatus 20 has the advantage of further improving the zinc reduction efficiency in the smelting reduction process.
Угол наклона нижней поверхности камеры сгорания вышеуказанной вращающейся печи может представлять собой традиционный угол наклона в данной области техники. В предпочтительном воплощении нижняя поверхность камеры сгорания устройства 20 восстановительной плавки (вращающейся печи) имеет наклон от 2 до 8° относительно горизонтальной плоскости. Наклон нижней поверхности камеры сгорания устройства 20 восстановительной плавки (вращающейся печи) включает вышеуказанный диапазон, но не ограничен им, при этом ограничение его вышеуказанным диапазоном дает преимущество в отношении дополнительного повышения эффективности извлечения цинка.The tilt angle of the lower surface of the combustion chamber of the above rotary kiln may be a conventional tilt angle in the art. In a preferred embodiment, the bottom surface of the combustion chamber of the smelting reduction apparatus 20 (rotary kiln) has an inclination of 2 ° to 8 ° with respect to the horizontal plane. The inclination of the bottom surface of the combustion chamber of the smelting reduction apparatus 20 (rotary kiln) includes, but is not limited to, the above range, while limiting it to the above range has the advantage of further improving zinc recovery efficiency.
Более предпочтительно нижняя поверхность камеры сгорания устройства 20 восстановительной плавки (вращающейся печи) имеет наклон от 4 до 6° относительно горизонтальной плоскости. Ограничение наклона нижней поверхности камеры сгорания устройства 20 восстановительной плавки (вращающейся печи) до вышеуказанного диапазона дает преимущество в отношении дальнейшего повышения эффективности извлечения цинка.More preferably, the bottom surface of the combustion chamber of the smelting reduction apparatus (rotary kiln) 20 has an inclination of 4 ° to 6 ° with respect to the horizontal plane. Limiting the inclination of the lower surface of the combustion chamber of the smelting reduction apparatus 20 (rotary kiln) to the above range has the advantage of further improving the zinc recovery efficiency.
В другом предпочтительном воплощении система дополнительно включает вакуумирующее устройство 90, находящееся в сообщении с выходом 22 для продукта восстановления, предназначенное для обеспечения вакуумной среды в устройстве 20 восстановительной плавки.In another preferred embodiment, the system further includes an evacuator 90 in communication with the reduction product outlet 22 to provide a vacuum environment to the smelter reduction device 20.
В еще одном предпочтительном воплощении система извлечения дополнительно включает охлаждающее устройство 91, расположенное в подающем трубопроводе для паров цинка между выходом 22 для продукта восстановления и вакуумирующим устройством 90, и охлаждающее устройство 91 предназначено для преобразования паров цинка, отведенных из устройства 20 восстановительной плавки, в твердое состояние.In another preferred embodiment, the recovery system further includes a cooling device 91 located in the zinc vapor feed line between the reduction product outlet 22 and the evacuation device 90, and the cooling device 91 is configured to convert the zinc vapor removed from the smelting reduction device 20 into solid condition.
Настоящее изобретение дополнительно подробно описано ниже в связи с воплощениями, которые нельзя рассматривать как ограничение объема защиты настоящего изобретения.The present invention is described in further detail below in connection with embodiments that should not be construed as limiting the protection scope of the present invention.
Основными фазовыми компонентами свинцово-цинковой оксидной руды в примерах 1-14 и сравнительном примере 2 являются доломит (CaMg(CO3)2), сфалерит (Zn0,776Fe0,224S), кальцит (СаСО3), церуссит (PbCO3) и гемиморфитовая руда (Zn4Si2O7(OH)2-H2O). Образцы имели размер 0,074 мм, и в образцах исследовали химические фазы свинца и цинка. В руде химическими фазами свинца в основном являются карбонат свинца и сульфид свинца, на долю которых приходится 74,10 и 15,47 мас.% от общего количества фазы свинца; химическими фазами цинка в основном являются карбонат цинка, силикат цинка и сульфид цинка, на долю которых приходится соответственно 28,14, 43,36 и 25,24 мас.% от общего коли- 7 038200 чества фазы цинка. Пустая порода в образцах в основном представляет собой кальцит и доломит, плюс небольшое количество кварца, полевого шпата, барита, слюды и апатита и т.д. Минеральный состав и содержание компонентов в руде приведены в табл. 1-3.The main phase components of the lead-zinc oxide ore in examples 1-14 and comparative example 2 are dolomite (CaMg (CO 3 ) 2 ), sphalerite (Zn 0 , 776 Fe 0 , 224 S), calcite (CaCO 3 ), cerussite (PbCO 3 ) and hemimorphite ore (Zn4Si 2 O 7 (OH) 2 -H 2 O). The samples had a size of 0.074 mm, and the chemical phases of lead and zinc were investigated in the samples. In the ore, the chemical phases of lead are mainly lead carbonate and lead sulphide, which account for 74.10 and 15.47 wt.% Of the total amount of the lead phase; The chemical phases of zinc are mainly zinc carbonate, zinc silicate and zinc sulfide, which account for 28.14, 43.36 and 25.24 wt.%, respectively, of the total amount of the zinc phase. The waste rock in the samples is mainly calcite and dolomite, plus small amounts of quartz, feldspar, barite, mica and apatite, etc. The mineral composition and content of components in the ore are given in table. 1-3.
Таблица 1Table 1
Таблица 2table 2
(I) Прямое восстановительное плавление.(I) Direct reductive melting.
В примерах 1-8 цинк извлекают из низкосортной свинцово-цинковой руды посредством применения устройства извлечения, представленного на фиг. 1.In Examples 1-8, zinc is recovered from the low grade lead-zinc ore using the recovery apparatus shown in FIG. 1.
Пример 1.Example 1.
Низкосортную свинцово-цинковую оксидную руду, угольную пыль и церуссит однородно перемешивают в соответствии с массовым отношением 100:10:3 (молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в исходном материале составляет 1:1.1), при этом низкосортная свинцово-цинковая оксидная руда содержит 4,95 мас.% S, 5,28 мас.% Pb, 11,4 мас.% Zn, 14,50 мас.% Fe, 13,14 мас.% Са, 3,60 мас.% Mg, 0,17 мас.% Na, 0,14 мас.% K, 0,42 мас.% Al, 0,0045 мас.% Ge и т.д.; фиксированное содержание углерода в угольном порошке составляет 48,59 мас.%, и содержание свинца в церуссите составляет 71,11 мас.%.Low-grade lead-zinc oxide ore, coal dust and cerussite are uniformly mixed in accordance with a mass ratio of 100: 10: 3 (the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the starting material is 1: 1.1), while the low-grade lead-zinc oxide ore contains 4 , 95 wt% S, 5.28 wt% Pb, 11.4 wt% Zn, 14.50 wt% Fe, 13.14 wt% Ca, 3.60 wt% Mg, 0.17 wt% Na, 0.14 wt% K, 0.42 wt% Al, 0.0045 wt% Ge, etc .; the fixed carbon content of the coal powder is 48.59 wt% and the lead content of cerussite is 71.11 wt%.
Смешанный исходный материал подают во вращающую печь (наклон составляет 5°), в которую вводят газообразный азот со скоростью 0,8 л/мин, нагревают до температуры 1200°C при скорости повышения температуры 5°С/мин, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч и затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью 5°С/мин, в процессе этого вращающуюся печь вращают со скоростью 0,56 об/мин.The mixed raw material is fed into a rotary kiln (tilt is 5 °), into which nitrogen gas is introduced at a rate of 0.8 l / min, heated to a temperature of 1200 ° C at a temperature rise rate of 5 ° C / min, and held at this temperature for 1 hour and then cooled to room temperature at a rate of 5 ° C / min, during which the rotary kiln was rotated at a speed of 0.56 rpm.
В ходе эксперимента сульфид цинка в низкосортной свинцово-цинковой оксидной руде вступает в окислительно-восстановительную реакцию с оксидом свинца в исходном материале с образованием сульфида свинца и оксида цинка, и силикат цинка и оксид цинка в исходном материале подвергаются реакции восстановления угольным порошком и испарению с получением паров цинка. Пары цинка соби рают с помощью пылеуловителя, и пары цинка повторно окисляют до высокосортного мелкодисперсного оксида цинка в течение процесса сбора. После восстановления и испарения во вращающейся печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 98,2 и 6,8% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 60,5 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,42 и 7,58 мас.% соответственно. Высокосортный мелкодисперсный оксид цинка и полученный шлак печи в дальнейшем можно использовать для получения металлического цинка и металлического свинца.During the experiment, zinc sulfide in low-grade lead-zinc oxide ore undergoes a redox reaction with lead oxide in the feedstock to form lead sulfide and zinc oxide, and zinc silicate and zinc oxide in the feedstock undergo a reduction reaction with coal powder and vaporize to obtain zinc vapor. The zinc vapor is collected with a dust collector and the zinc vapor is re-oxidized to high grade fine zinc oxide during the collection process. After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 98.2 and 6.8%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 60.5 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.42 and 7.58 wt%, respectively. High-grade fine zinc oxide and the resulting furnace slag can be further used to produce metallic zinc and metallic lead.
Пример 2.Example 2.
Низкосортную свинцово-цинковую оксидную руду, угольную пыль и церуссит однородно перемешивают в соответствии с массовым отношением 100:20:5, при этом низкосортная свинцово-цинковаяLow-grade lead-zinc oxide ore, coal dust and cerussite are uniformly mixed in accordance with a mass ratio of 100: 20: 5, while low-grade lead-zinc
- 8 038200 оксидная руда содержит 4,95 мас.% S, 5,28 мас.% Pb, 11,4 мас.% Zn, 14,50 мас.% Fe, 13,14 мас.% Са,- 8 038200 oxide ore contains 4.95 wt% S, 5.28 wt% Pb, 11.4 wt% Zn, 14.50 wt% Fe, 13.14 wt% Ca,
3,60 мас.% Mg, 0,17 мас.% Na, 0,14 мас.% K, 0,42 мас.% Al, 0,0045 мас.% Ge и т.д.; фиксированное содержание углерода в угольном порошке составляет 48,59 мас.%, и содержание свинца в церуссите составляет 71,11 мас.%. молярное отношение PbCO3 к ZnS составляет 1:0,87.3.60 wt% Mg, 0.17 wt% Na, 0.14 wt% K, 0.42 wt% Al, 0.0045 wt% Ge, etc .; the fixed carbon content of the coal powder is 48.59 wt%, and the lead content of cerussite is 71.11 wt%. the molar ratio of PbCO 3 to ZnS is 1: 0.87.
Смешанный исходный материал подают во вращающуюся печь (наклон составляет 5°), в которую вводят газообразный азот со скоростью 0,8 л/мин, нагревают до температуры 1250°C при скорости повышения температуры 5°С/мин, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч и затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью 5°С/мин, в течение этого вращающуюся печь вращают со скоростью 0,56 об/мин.The mixed starting material is fed into a rotary kiln (tilt is 5 °), into which nitrogen gas is introduced at a rate of 0.8 l / min, heated to a temperature of 1250 ° C at a temperature rise rate of 5 ° C / min, and held at this temperature for 1 hour and then cooled to room temperature at a rate of 5 ° C / min, during which the rotary kiln was rotated at a speed of 0.56 rpm.
В ходе эксперимента сульфид цинка в низкосортной свинцово-цинковой оксидной руде вступает в окислительно-восстановительную реакцию с оксидом свинца в исходном материале с образованием сульфида свинца и оксида цинка, и силикат цинка и оксид цинка в исходном материале подвергаются реакции восстановления угольным порошком и испарению. Пары цинка собирают с помощью пылеуловителя, и пары цинка повторно окисляют до высокосортного мелкодисперсного оксида цинка в течение процесса сбора. После восстановления и испарения во вращающейся печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 98,8 и 7,3% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 61,2 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,33 и 6,68 мас.% соответственно. Высокосортный мелкодисперсный оксид цинка и полученный шлак печи в дальнейшем можно использовать для получения металлического цинка и металлического свинца.During the experiment, zinc sulfide in low-grade lead-zinc oxide ore undergoes a redox reaction with lead oxide in the feedstock to form lead sulfide and zinc oxide, and zinc silicate and zinc oxide in the feedstock undergo a reduction reaction with coal powder and vaporization. The zinc vapor is collected using a dust collector and the zinc vapor is re-oxidized to high grade fine zinc oxide during the collection process. After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 98.8 and 7.3%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 61.2 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.33 and 6.68 wt%, respectively. High-grade fine zinc oxide and the resulting furnace slag can be further used to produce metallic zinc and metallic lead.
Пример 3.Example 3.
Отличие данного примера от примера 1 состоит в том, что молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в реагирующем исходном материале составляет 1:2.The difference between this example and example 1 is that the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the reacting starting material is 1: 2.
После восстановления и испарения во вращающей печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 95,9 и 9,5% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 55,7 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,39 и 9,06 мас.% соответственно.After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 95.9 and 9.5%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 55.7 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.39 and 9.06 wt%, respectively.
Пример 4.Example 4.
Отличие данного примера от примера 1 состоит в том, что молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в реагирующем исходном материале составляет 1:0,5.The difference between this example and example 1 is that the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the reacting starting material is 1: 0.5.
После восстановления и испарения во вращающей печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 93,80 и 5,4% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 53,3 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,94 и 9,1 мас.% соответственно.After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 93.80 and 5.4%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 53.3 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.94 and 9.1 wt%, respectively.
Пример 5.Example 5.
Отличие данного примера от примера 1 состоит в способе с запрограммированной температурой, включающем нагрев реакционного материала восстановительной плавки до температуры восстановительной плавки со скоростью 20°С/мин и выдержку при температуре восстановительной плавки в течение 1 ч; снижение температуры реакционной системы восстановительной плавки до комнатной температуры со скоростью 10°С/мин.The difference between this example and example 1 consists in the programmed temperature method, including heating the smelting reduction reaction material to the smelting reduction temperature at a rate of 20 ° C / min and holding at the smelting reduction temperature for 1 hour; reducing the temperature of the smelting reduction reaction system to room temperature at a rate of 10 ° C / min.
После восстановления и испарения во вращающей печи, степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 96,0 и 5,4% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 55 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,66 и 8,23 мас.% соответственно.After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 96.0 and 5.4%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 55 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.66 and 8.23 wt%, respectively.
Пример 6.Example 6.
Отличие данного примера от примера 1 состоит в том, что способ восстановительной плавки осуществляют посредством прямого нагрева.The difference between this example and example 1 is that the smelting reduction method is carried out by means of direct heating.
После восстановления и испарения во вращающейся печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 95 и 8,44% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 53 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,57 и 7,20 мас.% соответственно.After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 95 and 8.44%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 53 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.57 and 7.20 wt%, respectively.
Пример 7.Example 7.
Отличие данного примера от примера 1 состоит в том, что температура процесса восстановительной плавки составляет 1100°C и время реакции составляет 1 ч.The difference between this example and example 1 is that the temperature of the smelting reduction process is 1100 ° C and the reaction time is 1 hour.
После восстановления и испарения во вращающейся печи, степень испарения цинка и свинца в исходной руде составляет 94 и 5,2% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 51 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,98 и 8,43 мас.% соответственно.After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead in the original ore is 94 and 5.2%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 51 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.98 and 8.43 wt%, respectively.
Пример 8.Example 8.
Отличие данного примера от примера 1 состоит в том, что наклон вращающейся печи составляет 2°.The difference between this example and example 1 is that the inclination of the rotary kiln is 2 °.
После восстановления и испарения во вращающей печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 95,1 и 5,8% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсномAfter reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 95.1 and 5.8%, respectively. The zinc content in the resulting finely dispersed
- 9 038200 оксиде цинка составляет 53 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,58 и- 9 038200 zinc oxide is 53 wt.%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.58 and
8,29 мас.% соответственно.8.29 wt%, respectively.
Сравнительный пример 1.Comparative example 1.
Отличие данного примера от примера 1 состоит в том, что церуссит не добавляют.The difference between this example and example 1 is that no cerussite is added.
После восстановления и испарения во вращающей печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 80 и 2,1% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 39 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 8,20 и 9,78 мас.% соответственно.After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 80 and 2.1%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 39 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 8.20 and 9.78 wt%, respectively.
Из представленного выше описания видно, что в примерах по настоящему изобретению достигают следующих технических эффектов.From the above description, it can be seen that in the examples of the present invention, the following technical effects are achieved.
Из сравнения примера 1 и сравнительного примера 1 видно, что способ, обеспеченный в настоящем документе, дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца из низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды.From a comparison of Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that the method provided herein is advantageous in terms of increasing the separation and recovery of zinc and lead from low grade lead-zinc oxide ore.
Из сравнения примеров 1-4 видно, что ограничение молярного отношения сульфида цинка к карбонату свинца в реакционном исходном материале до предпочтительного диапазона настоящего изобретения дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца из низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды.Comparing Examples 1-4, it can be seen that limiting the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the reaction feed to the preferred range of the present invention has the advantage of improving separation and recovery of zinc and lead from low grade lead zinc oxide ore.
Из сравнения примеров 1, 5 и 6 видно, что ограничение параметров программируемого подъема температуры и параметров способа предпочтительными диапазонами настоящего изобретения дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца из низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды.Comparing Examples 1, 5 and 6, it can be seen that limiting the programmed temperature rise and process parameters to the preferred ranges of the present invention has the advantage of increasing the separation and recovery of zinc and lead from low grade lead zinc oxide ore.
Из сравнения примеров 1 и 7 видно, что ограничение температуры и времени восстановительной плавки предпочтительными диапазонами настоящего изобретения дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца из низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды.Comparing Examples 1 and 7, it can be seen that limiting the smelting reduction temperature and time to the preferred ranges of the present invention has the advantage of increasing the separation and recovery of zinc and lead from low grade lead-zinc oxide ore.
Из сравнения примеров 1 и 8 видно, что ограничение наклона вращающейся печи предпочтительным диапазоном настоящего изобретения дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца из низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды.Comparing Examples 1 and 8, it can be seen that limiting the inclination of the rotary kiln to the preferred range of the present invention has the advantage of increasing the separation and recovery of zinc and lead from low grade lead zinc oxide ore.
(II ) Способ вакуумной плавки.(II) Vacuum smelting method.
Пример 9.Example 9.
Низкосортную свинцово-цинковую оксидную руду, активированный уголь и церуссит однородно перемешивают в соответствии с массовым отношением 100:5:3, при этом низкосортная свинцовоцинковая оксидная руда содержит 4,95 мас.% S, 5,28 мас.% Pb, 11,4 мас.% Zn, 14,50 мас.% Fe, 13,14 мас.% Са, 3,60 мас.% Mg, 0,17 мас.% Na, 0,14 мас.% K, 0,42 мас.% Al и 0,0045 мас.% Ge; чистота активированного угля составляет 97 мас.%, и содержание свинца в церуссите составляет 71,11 мас.%. Молярное отношение ZnS к PbCO3 в исходном материале составляет 1:0.91.Low-grade lead-zinc oxide ore, activated carbon and cerussite are uniformly mixed in accordance with a mass ratio of 100: 5: 3, while the low-grade lead-zinc oxide ore contains 4.95 wt.% S, 5.28 wt.% Pb, 11.4 wt% Zn, 14.50 wt% Fe, 13.14 wt% Ca, 3.60 wt% Mg, 0.17 wt% Na, 0.14 wt% K, 0.42 wt% % Al and 0.0045 wt% Ge; the purity of the activated carbon is 97% by weight and the lead content of the cerussite is 71.11% by weight. The molar ratio of ZnS to PbCO 3 in the starting material is 1: 0.91.
Исходные материалы измельчают в шаровой мельнице в течение 2 ч. Скорость вращения шаровой мельницы составляет 350 об/мин, так что исходные материалы полностью и однородно перемешивают. Измельченные в шаровой мельнице исходные материалы прессуют в виде цилиндрических блоков с помощью прессовального устройства под давлением 230 МПа, и цилиндрические блоки имеют размер 01,8x0,5 см.The raw materials are ground in a ball mill for 2 hours. The rotational speed of the ball mill is 350 rpm, so that the raw materials are completely and uniformly mixed. The raw materials crushed in a ball mill are pressed into cylindrical blocks using a pressing device under a pressure of 230 MPa, and the cylindrical blocks have a size of 01.8x0.5 cm.
Блоки помещают в вакуумное устройстве восстановительной плавки (вакуумную печь), нагревают до температуры 1200°C при подъеме температуры со скоростью 5°С/мин, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч и затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью 5°С/мин, при этом давление в вакуумном устройстве восстановительной плавки (вакуумной печи) поддерживают 100 Па.The blocks are placed in a vacuum smelting reduction device (vacuum furnace), heated to a temperature of 1200 ° C while raising the temperature at a rate of 5 ° C / min, held at this temperature for 1 hour, and then cooled to room temperature at a rate of 5 ° C / min. while the pressure in the vacuum smelting reduction device (vacuum furnace) is maintained at 100 Pa.
В ходе эксперимента сульфид цинка в низкосортной свинцово-цинковой оксидной руде подвергается окислительно-восстановительной реакции с оксидом свинца в исходном материале с образованием сульфида свинца и оксида цинка, силикат цинка и оксид цинка в исходном материале подвергаются реакции восстановления угольным порошком и испарению, и пары цинка собирают с помощью устройства конденсации. После отделения степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 99,5 и 5,3% соответственно. Полученный металлический цинк содержит небольшое количество свинца и германия, при этом содержание цинка составляет 93,4 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,22 и 7,38 мас.% соответственно. Металлический цинк высокой чистоты и полученный шлак печи далее можно использовать для производства металлического цинка и металлического свинца.During the experiment, zinc sulfide in low-grade lead-zinc oxide ore undergoes a redox reaction with lead oxide in the feedstock to form lead sulfide and zinc oxide, zinc silicate and zinc oxide in the feedstock undergo a reduction reaction with coal powder and evaporation, and zinc vapor collected using a condensation device. After separation, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 99.5 and 5.3%, respectively. The resulting zinc metal contains small amounts of lead and germanium, with a zinc content of 93.4% by weight. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.22 and 7.38 wt%, respectively. High purity zinc metal and the resulting furnace slag can then be used to produce zinc metal and lead metal.
Пример 10.Example 10.
Низкосортную свинцово-цинковую оксидную руду, угольную пыль и церуссит однородно перемешивают в соответствии с массовым отношением 100:10:5, при этом низкосортная свинцово-цинковая оксидная руда содержит 4,95 мас.% S, 5,28 мас.% Pb, 11,4 мас.% Zn, 14,50 мас.% Fe, 13,14 мас.% Са, 3,60 мас.% Mg, 0,17 мас.% Na, 0,14 мас.% K, 0,42 мас.% Al и 0,0045 мас.% Ge; чистота активированного угля составляет 97 мас.%, и содержание свинца в церуссите составляет 71,11 мас.%. Молярное отношение ZnS к PbCO3 составляет 1:1,15.Low-grade lead-zinc oxide ore, coal dust and cerussite are uniformly mixed in accordance with a mass ratio of 100: 10: 5, while the low-grade lead-zinc oxide ore contains 4.95 wt.% S, 5.28 wt.% Pb, 11 , 4 wt% Zn, 14.50 wt% Fe, 13.14 wt% Ca, 3.60 wt% Mg, 0.17 wt% Na, 0.14 wt% K, 0.42 wt% Al and 0.0045 wt% Ge; the purity of the activated carbon is 97% by weight and the lead content of the cerussite is 71.11% by weight. The molar ratio of ZnS to PbCO3 is 1: 1.15.
Исходные материалы измельчают в шаровой мельнице в течение 5 ч. Скорость вращения шаровойThe starting materials are ground in a ball mill for 5 hours. The rotation speed of the ball
- 10 038200 мельницы составляет 600 об/мин, так что исходные материалы полностью и однородно перемешивают.- 10,038,200 mill is 600 rpm, so that the raw materials are completely and uniformly mixed.
Измельченные в шаровой мельнице исходные материалы прессуют в виде цилиндрических блоков с помощью прессовального устройства под давлением 230 МПа, и цилиндрические блоки имеют размерThe raw materials crushed in a ball mill are pressed into cylindrical blocks using a pressing device under a pressure of 230 MPa, and the cylindrical blocks have a size
01,8x0,5 см.01.8x0.5 cm.
Блоки помещают в вакуумное устройство восстановительной плавки (вакуумную печь), нагревают до температуры 1200°C при подъеме температуры со скоростью 5°С/мин, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч и затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью 5°С/мин, при этом давление в вакуумном устройстве восстановительной плавки (вакуумной печи) поддерживают при 50 Па.The blocks are placed in a vacuum smelting reduction device (vacuum furnace), heated to a temperature of 1200 ° C while raising the temperature at a rate of 5 ° C / min, held at this temperature for 1 hour, and then cooled to room temperature at a rate of 5 ° C / min. while the pressure in the vacuum smelting reduction device (vacuum furnace) is maintained at 50 Pa.
В ходе эксперимента сульфид цинка в низкосортной свинцово-цинковой оксидной руде подвергается окислительно-восстановительной реакции с оксидом свинца в исходном материале с образованием сульфида свинца и оксида цинка, силикат цинка и оксид цинка в исходном материале подвергаются реакции восстановления с угольным порошком и испарению, и пары цинка собирают с помощью устройства конденсации. После разделения степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 99,8 и 5,6% соответственно. Полученный металлический цинк содержит небольшое количество свинца и германия, при этом содержание цинка составляет 92,7 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,12 и 7,78 мас.% соответственно. Металлический цинк высокой чистоты и полученный шлак печи далее можно использовать для производства металлического цинка и металлического свинца.During the experiment, zinc sulfide in low-grade lead-zinc oxide ore undergoes a redox reaction with lead oxide in the feedstock to form lead sulfide and zinc oxide, zinc silicate and zinc oxide in the feedstock undergo a reduction reaction with coal powder and evaporation, and vapors zinc is collected using a condensation device. After separation, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 99.8 and 5.6%, respectively. The resulting zinc metal contains small amounts of lead and germanium, with a zinc content of 92.7% by weight. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.12 and 7.78 wt%, respectively. High purity zinc metal and the resulting furnace slag can then be used to produce zinc metal and lead metal.
Пример 11.Example 11.
Отличие данного примера от примера 9 состоит в том, что молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в реакционном исходном материале составляет 1:2.The difference between this example and example 9 is that the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the reaction starting material is 1: 2.
После восстановления и испарения степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 99,7 и 7,4% соответственно. Содержание цинка в полученном металлическом цинке составляет 92,9 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,08 и 8,12 мас.% соответственно.After reduction and evaporation, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 99.7 and 7.4%, respectively. The zinc content of the resulting metallic zinc is 92.9% by weight. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.08 and 8.12 wt%, respectively.
Пример 12.Example 12.
Отличие данного примера от примера 9 состоит в том, что молярное отношение сульфида цинка к карбонату свинца в реакционном исходном материале составляет 1:0,5.The difference between this example and example 9 is that the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the reaction starting material is 1: 0.5.
После восстановления степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 90,03 и 6,7% соответственно. Содержание цинка в полученном металлическом цинке составляет 93,5 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,56 и 9,1 мас.% соответственно.After reduction, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 90.03 and 6.7%, respectively. The zinc content of the resulting metallic zinc is 93.5% by weight. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.56 and 9.1 wt%, respectively.
Пример 13.Example 13.
Отличие данного примера от примера 9 состоит в том, что способ запрограммированного подъема температуры включает нагрев реакционной системы восстановительной плавки до температуры восстановительной плавки со скоростью 20°С/мин и выдержку при температуре восстановительной плавки в течение 1 ч; снижение температуры реакционной системы восстановительной плавки до комнатной температуры со скоростью 10°С/мин.The difference between this example and example 9 is that the programmed temperature rise method includes heating the smelting reduction reaction system to the smelting reduction temperature at a rate of 20 ° C / min and holding at the smelting reduction temperature for 1 hour; reducing the temperature of the smelting reduction reaction system to room temperature at a rate of 10 ° C / min.
После восстановления степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 99,1 и 6,2% соответственно. Содержание цинка в полученном металлическом цинке составляет 92,0 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,31 и 7,89 мас.% соответственно.After reduction, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 99.1 and 6.2%, respectively. The zinc content of the resulting metallic zinc is 92.0 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.31 and 7.89 wt%, respectively.
Пример 14.Example 14.
Отличие данного примера от примера 9 состоит в том, что способ восстановительной плавки осуществляют посредством прямого нагрева.The difference between this example and example 9 is that the smelting reduction method is carried out by means of direct heating.
После восстановления степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 98,3 и 6,4% соответственно. Содержание цинка в полученном металлическом цинке составляет 90,7 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,38 и 8,02 мас.% соответственно.After reduction, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 98.3 and 6.4%, respectively. The zinc content of the resulting metallic zinc is 90.7% by weight. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.38 and 8.02 wt%, respectively.
Пример 15.Example 15.
Отличие данного примера от примера 9 состоит в том, что температура способа восстановительной плавки составляет 1000°C и время реакции составляет 1 ч.The difference between this example and example 9 is that the temperature of the smelting reduction process is 1000 ° C and the reaction time is 1 hour.
После восстановления степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 93,88% и 5,0%, соответственно. Содержание цинка в полученном металлическом цинке составляет 91,74 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 0,36 и 8,20 мас.% соответственно.After reduction, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 93.88% and 5.0%, respectively. The zinc content of the resulting metallic zinc is 91.74% by weight. The content of zinc and lead in the furnace slag is 0.36 and 8.20 wt%, respectively.
Сравнительный пример 2.Comparative example 2.
В отличие от примера 9, церуссит не добавляют, а для восстановления и испарения используют вращающуюся печь.Unlike example 9, no cerussite is added, and a rotary kiln is used for reduction and evaporation.
После восстановления и испарения во вращающейся печи степень испарения цинка и свинца из исходной руды составляет 60 и 2,1% соответственно. Содержание цинка в полученном мелкодисперсном оксиде цинка составляет 39 мас.%. Содержание цинка и свинца в печном шлаке составляет 8,20 и 3,11 мас.% соответственно.After reduction and evaporation in a rotary kiln, the degree of evaporation of zinc and lead from the original ore is 60 and 2.1%, respectively. The zinc content in the obtained fine zinc oxide is 39 wt%. The content of zinc and lead in the furnace slag is 8.20 and 3.11 wt%, respectively.
Из приведенного выше описания очевидно, что в примерах по настоящему изобретению достигают следующих технических эффектов.It is evident from the above description that the following technical effects are achieved in the examples of the present invention.
Из сравнения примера 9 и сравнительного примера 2 видно, что способ, обеспеченный в настоящем изобретении, дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца из низкосортной свинцово-цинковой оксидной руды.From a comparison of Example 9 and Comparative Example 2, it can be seen that the method provided in the present invention is advantageous in improving the separation and recovery of zinc and lead from low grade lead-zinc oxide ore.
- 11 038200- 11 038200
Из сравнения примеров 9-13 видно, что ограничение молярного отношения сульфида цинка к карбонату свинца при реакции исходного материала предпочтительным диапазоном настоящего изобретения дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца в низкосортной свинцово-цинковой оксидной руде.Comparing Examples 9-13, it can be seen that limiting the molar ratio of zinc sulfide to lead carbonate in the reaction of the starting material to the preferred range of the present invention has the advantage of increasing the separation and recovery of zinc and lead in low grade lead zinc oxide ore.
Из сравнения примеров 9, 13 и 14 видно, что ограничение параметров программируемого повышения температуры и параметров способа предпочтительными диапазонами настоящего изобретения дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца в низкосортной свинцово-цинковой оксидной руде.Comparing Examples 9, 13 and 14, it can be seen that limiting the programmed temperature rise and process parameters to the preferred ranges of the present invention has the advantage of improving separation and recovery of zinc and lead in low grade lead zinc oxide ore.
Из сравнения примеров 9 и 15 видно, что ограничение температуры и времени восстановительной плавки предпочтительными диапазонами настоящего изобретения дает преимущество в отношении повышения степени разделения и степени извлечения цинка и свинца из низкосортной свинцово-цинковой оксидной руде.Comparing Examples 9 and 15, it can be seen that limiting the smelting reduction temperature and time to the preferred ranges of the present invention has the advantage of increasing the separation and recovery of zinc and lead from low grade lead-zinc oxide ore.
Представленное выше представляет собой описание лишь возможных воплощений настоящего изобретения и не предназначено для ограничения объема защиты изобретения. Специалисты в данной области техники могут реализовать изобретение с различными модификациями и изменениями. Любые изменения, эквивалентные замены, улучшения и т.п., не изменяющие сущности изобретения, подпадают в объем защиты изобретения.The above is a description of only possible embodiments of the present invention and is not intended to limit the protection scope of the invention. Specialists in the art can implement the invention with various modifications and changes. Any changes, equivalent replacements, improvements, etc., which do not change the essence of the invention, fall within the protection scope of the invention.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811052107.5A CN109097575B (en) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | Method for extracting zinc element from low-grade lead-zinc ore |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201991881A2 EA201991881A2 (en) | 2020-03-31 |
EA201991881A3 EA201991881A3 (en) | 2020-05-31 |
EA038200B1 true EA038200B1 (en) | 2021-07-22 |
Family
ID=64865753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201991881A EA038200B1 (en) | 2018-09-10 | 2019-09-09 | Method and system for extracting zinc from low-grade lead-zinc ore |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109097575B (en) |
EA (1) | EA038200B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU398654A1 (en) * | 1970-11-10 | 1973-09-27 | METHOD FOR PROCESSING ZINC-CONTAINING RAW MATERIALS | |
RU2119965C1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" | Process of forge-rolling of oxidized zinc-carrying materials |
CN101597695A (en) * | 2009-07-07 | 2009-12-09 | 葫芦岛炼锌厂 | A kind of method of smelting zinc by electric heating rotary kiln |
CN105925805A (en) * | 2016-06-17 | 2016-09-07 | 中国恩菲工程技术有限公司 | Lead-zinc ore smelting method |
CN105970001A (en) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 赫章县金川锌业有限公司 | Method for manufacturing high-grade direct zinc oxide by virtue of rotary kiln |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3601286A1 (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-23 | Consiglio Nazionale Ricerche | COLLECTING AGENTS FOR THE SELECTIVE FLOTATION OF LEAD AND ZINC PLUGS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
CN101215643A (en) * | 2008-01-09 | 2008-07-09 | 昆明坤之杰经贸有限公司 | Method and device for smelting low grade zinc lead material |
CN101934246B (en) * | 2010-08-18 | 2012-09-19 | 长沙矿冶研究院 | Beneficiation method for lead-zinc oxide ore difficult to beneficiate |
CN102764690B (en) * | 2012-07-23 | 2014-10-22 | 昆明冶金研究院 | Separation method for treating low-grade refractory zinc lead oxide ores |
US9322104B2 (en) * | 2012-11-13 | 2016-04-26 | The University Of British Columbia | Recovering lead from a mixed oxidized material |
-
2018
- 2018-09-10 CN CN201811052107.5A patent/CN109097575B/en active Active
-
2019
- 2019-09-09 EA EA201991881A patent/EA038200B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU398654A1 (en) * | 1970-11-10 | 1973-09-27 | METHOD FOR PROCESSING ZINC-CONTAINING RAW MATERIALS | |
RU2119965C1 (en) * | 1996-10-22 | 1998-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" | Process of forge-rolling of oxidized zinc-carrying materials |
CN101597695A (en) * | 2009-07-07 | 2009-12-09 | 葫芦岛炼锌厂 | A kind of method of smelting zinc by electric heating rotary kiln |
CN105925805A (en) * | 2016-06-17 | 2016-09-07 | 中国恩菲工程技术有限公司 | Lead-zinc ore smelting method |
CN105970001A (en) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 赫章县金川锌业有限公司 | Method for manufacturing high-grade direct zinc oxide by virtue of rotary kiln |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109097575B (en) | 2020-06-05 |
EA201991881A3 (en) | 2020-05-31 |
EA201991881A2 (en) | 2020-03-31 |
CN109097575A (en) | 2018-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Anderson | The metallurgy of antimony | |
Yang et al. | Separation of antimony from a stibnite concentrate through a low-temperature smelting process to eliminate SO2 emission | |
CN106756113A (en) | A kind of method that arsenic sulfide slag reduction sulphur fixing roast is directly produced metallic arsenic | |
CN107130115B (en) | A method of separating arsenic, antimony from silver-colored smelting ash | |
CN110983061B (en) | Method for cooperative recycling of lead-zinc smelting slag and jarosite slag | |
US4606760A (en) | Method and apparatus for simultaneously separating volatile and non-volatile metals | |
CN110295286A (en) | A kind of process of the material of dangerous waste containing arsenic harmlessness disposing, comprehensive utilization of resources | |
CN109825719B (en) | Method and device for separating lead-antimony alloy by virtue of supergravity | |
CN105925793A (en) | Method and system for treating zinc leaching residues | |
CN102925705A (en) | Method for recovering valuable metals from furnace blocks of silver-refining furnaces | |
CN110629028A (en) | Process for treating sludge containing copper and nickel by combination method | |
RU2316606C1 (en) | Method for processing sulfide concentrates containing lead, non-ferrous and noble metals | |
JP2015218370A (en) | Raw material for refining valuable metal, and method for recovering raw material for refining valuable metal | |
Zeng et al. | Volatilization behavior of lead, zinc and sulfur from flotation products of low-grade Pb-Zn oxide ore by carbothermic reduction | |
KR102355322B1 (en) | Improved Method for Manufacturing Crude Solder | |
JP2012201921A (en) | Method for treating copper concentrate | |
CN210287452U (en) | Arsenic trapping device and system for recycling arsenic from arsenic-containing flue gas | |
CN110453079B (en) | Method for efficiently recovering silver in lead-silver slag by melting-fuming method | |
CN108300865A (en) | The extracting method of lead zinc arsenic in a kind of arsenic-containing smoke dust | |
EA038200B1 (en) | Method and system for extracting zinc from low-grade lead-zinc ore | |
WO2007115377A1 (en) | Process for recovery of antimony and metal values from antimony- and metal value-bearing materials | |
CN115927876B (en) | Fire refining process for crude tin | |
CN108118158B (en) | Method for extracting valuable metals from sulfide slag and blast furnace gas ash | |
WO2022140805A1 (en) | Process for the production of zinc as zinc oxide or zinc metal directly from sulfide ores. | |
CN110218873B (en) | Method and system for recovering arsenic from arsenic-containing flue gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM |