權(quán)利要求書(shū): 1.一種多金屬煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)制粒
將煙塵與添加劑混合均勻后,采用圓盤(pán)制粒機(jī)進(jìn)行制粒,制備得到3~12mm的煙塵顆粒;步驟(1)中所述的煙塵以質(zhì)量百分比計(jì)包含下述組分:Zn30 55%、Pb15 35%、Sn0.5~ ~ ~
5%、S0.5 6%、As0.5 5%;
~ ~
(2)破碎篩分
將造渣劑石灰、石英石、含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎和篩分,以便得到粒度為3~8mm的顆粒;
(3)稱(chēng)量配料
依據(jù)冶煉所需目標(biāo)渣型的成分,對(duì)步驟(2)得到的煙塵顆粒、石灰、石英石、含鐵物料和焦炭進(jìn)行稱(chēng)量配料,計(jì)算上述物料的加入量,然后進(jìn)行混合,以便得到輔料混合料;將步驟(1)得到的煙塵顆粒與輔料混合料混合均勻后得到混合料;
步驟(3)中所述的冶煉所需目標(biāo)渣型以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述成分:Zn2~5%,F(xiàn)eO20~25%,CaO17~21%,MgO≤4%,Al2O3≤7%,SiO220~28%;
(4)干燥
將步驟(3)得到的混合料進(jìn)行干燥,以便得到干燥料;
(5)碳熱還原
將干燥料加入反應(yīng)爐中進(jìn)行碳熱還原,分別得到爐渣、金屬蒸氣和液態(tài)鉛液;步驟(5)中所述的碳熱還原過(guò)程的反應(yīng)爐為電爐,還原過(guò)程的溫度1200~1350℃,反應(yīng)時(shí)間30~
180min;
(6)有價(jià)金屬的冷凝回收
對(duì)步驟(5)得到的金屬蒸氣進(jìn)行多級(jí)冷凝,最后分別得到粗鋅和1號(hào)鉛錫合金;將反應(yīng)爐中的液態(tài)鉛液通過(guò)放鉛口排出,冷凝后得到2號(hào)鉛錫合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述的添加劑為水和水+石灰中的一種或兩者的組合;用水作添加劑時(shí),水的加入量為煙塵質(zhì)量的5~15%;用水和石灰兩種作添加劑時(shí),水的加入量為煙塵質(zhì)量的5~15%,石灰的加入量為煙塵質(zhì)量的1~6%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)中所述的含鐵物料選自硫鐵礦燒渣、
濕法煉鋅產(chǎn)出的赤鐵礦、
鼓風(fēng)爐渣、電爐煉鋅渣、回轉(zhuǎn)窯渣和煙化爐渣中的至少一種,所述含鐵物料中S≤2.5wt%,其加入量為煙塵質(zhì)量的7~12%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(3)中所述的石灰加入量為煙塵質(zhì)量的3~7%,石英石加入量為煙塵質(zhì)量的5~10%,還原劑焦炭的加入量為煙塵質(zhì)量的9~15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(4)中所述的干燥過(guò)程采用回轉(zhuǎn)窯和鏈篦機(jī)中的一種或二者組合,干燥后物料中的水分含量<1.0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(5)中所述的金屬蒸氣冷凝的設(shè)備為飛濺式轉(zhuǎn)子冷凝器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于:有價(jià)金屬鉛、鋅、錫的回收率分別為85~90%、90~98%、80~85%。
說(shuō)明書(shū): 一種多金屬煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于資源綜合利用領(lǐng)域,具體涉及一種多金屬煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法。
背景技術(shù)[0002] 煙塵是冶煉行業(yè)常見(jiàn)的中間產(chǎn)物,通常含有鉛、鋅、錫、銦、鍺等多種有價(jià)金屬,同時(shí)還含有一定量的硫、砷、氟、氯等雜質(zhì)元素,是一種寶貴的二次資源。含有鉛鋅錫等多種金
屬的煙塵通常包括鉛冶煉系統(tǒng)產(chǎn)出的氧化鉛鋅煙塵、轉(zhuǎn)底爐處理各類(lèi)冶金渣塵所得的煙塵
和回轉(zhuǎn)窯處理各類(lèi)冶煉渣產(chǎn)出的氧化鋅煙塵。
[0003] 煙塵中有價(jià)金屬與雜質(zhì)的分離與有價(jià)金屬的高效回收是實(shí)現(xiàn)該二次資源綜合利用的關(guān)鍵與難點(diǎn)。目前,鉛系統(tǒng)氧化鉛鋅煙塵的處理方法通常是返回熔煉過(guò)程配料,該方法
存在的問(wèn)題是鋅的循環(huán)富集而導(dǎo)致熔煉爐爐渣含鋅高,爐渣惡化情況越來(lái)越重,使?fàn)t渣性
能變差。因此,鉛系統(tǒng)煙塵開(kāi)路、單獨(dú)處理是行業(yè)的必然選擇和發(fā)展趨勢(shì)。轉(zhuǎn)底爐處理各種
冶金渣塵時(shí)產(chǎn)出的煙塵,由于成分復(fù)雜、含有多種有價(jià)金屬,其處理工藝目前尚未見(jiàn)報(bào)道。
回轉(zhuǎn)窯煙塵通常采用濕法處理工藝。
[0004] 處理含鉛鋅錫等多種有價(jià)金屬的煙塵時(shí),需要依據(jù)煙塵的物化性質(zhì)來(lái)選擇合適的工藝路線(xiàn)。當(dāng)煙塵中鋅含量高而其它有價(jià)金屬含量低的情況下,通常采用濕法處理。如濕法
煉鋅過(guò)程產(chǎn)出的次氧化鋅粉的濕法處理工藝,得到的浸出液進(jìn)行返回濕法煉鋅主系統(tǒng)或者
單獨(dú)處理,浸出渣(鉛渣)則返回鉛系統(tǒng)或外售。該工藝對(duì)高品質(zhì)氧化鋅煙塵具有較好的適
應(yīng)性,具有工藝成熟可靠、回收率高的優(yōu)點(diǎn)。然而,當(dāng)煙塵中鉛、錫、砷、氟、氯含量較高的情
況下,采用濕法工藝難以處理此類(lèi)煙塵,存在工藝流程長(zhǎng)、成本高、部分有價(jià)金屬難以回收
等問(wèn)題。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)煙塵中含鉛高將抑制鋅浸出回收率。采用濕法處理時(shí)酸
耗較高,且酸浸過(guò)程中生成的大量硫酸鉛對(duì)鋅物相形成包裹,降低鋅的浸出回收率。(2)增
加制酸成本和降低制酸能力。由于煙塵含鉛高,在濕法浸出煙塵過(guò)程中,鉛將生產(chǎn)硫酸鉛,
形成硫酸鉛渣,該硫酸鉛渣中的硫酸根是在浸出鋅的過(guò)程中重新添加硫酸后形成的。這一
部分硫,將在該硫酸鉛渣返回還原熔煉過(guò)程中生成二氧化硫,生成的二氧化硫被再次的進(jìn)
入硫酸制備系統(tǒng),制備成品硫酸。這樣一個(gè)硫酸(浸出)?硫酸鉛渣?熔煉處理?二氧化硫制酸
的過(guò)程增加了硫在多個(gè)系統(tǒng)的循環(huán),增加了制酸成本和降低制酸能力。(3)難以控制浸出過(guò)
程中砷在物相間的分配平衡及砷化氫的產(chǎn)生。煙塵通常是在還原條件下產(chǎn)生的,含有低價(jià)
的金屬氧化物或者其它具有還原性質(zhì)的化合物等,這些還原性化合物的存在將使得酸浸過(guò)
程不可避免產(chǎn)生大量有毒有害的砷化氫氣體,同時(shí)大量砷進(jìn)入溶液,難以控制砷的分散問(wèn)
題;進(jìn)入溶液中的砷也將加重后續(xù)含鋅溶液凈化負(fù)擔(dān),給濕法煉鋅主系統(tǒng)帶來(lái)諸多不確定
性因素。(4)難以實(shí)現(xiàn)鉛鋅的同步回收及錫的高效提取。濕法處理工藝得到的含鋅溶液和鉛
渣需分別返回鋅、鉛冶煉系統(tǒng)或者建立單獨(dú)的處理系統(tǒng),工藝流程長(zhǎng),不能實(shí)現(xiàn)鉛鋅的同步
回收;而且煙塵中的錫將在浸出過(guò)程進(jìn)入鉛渣,進(jìn)而轉(zhuǎn)入鉛冶煉系統(tǒng),難以回收。(5)煙塵中
氟、氯含量高時(shí)須增加單獨(dú)的脫氟氯工序。若煙塵中氟、氯含量較高,在酸浸過(guò)程中大量氟
氯離子進(jìn)入溶液,由于較高濃度的氟氯離子將對(duì)后續(xù)鋅電積過(guò)程產(chǎn)生不利影響。因此,在煙
塵濕法處理工藝之前,通常需要增加一個(gè)脫氟氯工序,使得工藝流程變長(zhǎng)。
[0005] 綜上所述,傳統(tǒng)濕法工藝難以處理含鉛、錫、砷、氟、氯較高的多金屬煙塵,如何實(shí)現(xiàn)該類(lèi)資源的清潔高效利用是行業(yè)急需解決的難題。為了克服上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種
多金屬煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法,以解決傳統(tǒng)濕法處理工藝存在工藝流程長(zhǎng)、環(huán)保壓
力大、金屬回收率低等問(wèn)題,是一條短流程、高效、清潔的工藝路線(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種多金屬煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法。通過(guò)煙塵制粒、、破碎篩分、稱(chēng)量配料、干燥后,采用碳熱還原的方法將煙塵中鉛鋅錫等
多種有價(jià)金屬的氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘僬魵?,然后通過(guò)金屬蒸氣的多級(jí)冷凝,最后分別得到粗
鋅和鉛錫合金。由于金屬鉛的飽和蒸氣壓較低(揮發(fā)性較低),因此,除部分鉛將以鉛蒸氣形
式進(jìn)入冷凝系統(tǒng)外,剩余的鉛將留在熔池中形成鉛液,鉛液放出后,將再次以鉛錫合金形式
得以回收。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多金屬煙塵中鉛鋅錫等多種有價(jià)金屬的同步回收與分離,具有工
藝流程短(可在一個(gè)操作單元中實(shí)現(xiàn)多種有價(jià)金屬的分離和回收)、金屬回收率高、生產(chǎn)成
本低、投資低等優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 首先將煙塵與添加劑混合均勻后,進(jìn)行制粒。當(dāng)煙塵中硫含量較低(S<1%)時(shí),可直接用水作添加劑;而當(dāng)硫含量較高時(shí),用水和石灰兩種物料作添加劑。水的作用是使煙塵
在制粒過(guò)程中具有一定的成球性能。加入石灰的目的有兩個(gè),一是為了提高制粒時(shí)的成球
性,二是提高金屬回收率。由于煙塵中含有一定的硫,這部分的硫主要以金屬硫酸鹽形式存
在。在高溫條件及還原氣氛下,金屬硫酸鹽易于與CO和C發(fā)生還原反應(yīng),從而形成金屬硫化
物(如ZnS、PbS、SnS等),這些金屬硫化物揮發(fā)而進(jìn)入煙灰(鋅灰或藍(lán)粉)中,不能以金屬單質(zhì)
的形式回收,從而降低有價(jià)金屬回收率。為此,本發(fā)明在制粒過(guò)程中,通過(guò)加入一定的石灰
(氧化鈣)混合均勻后制粒,在干燥和熔煉過(guò)程中金屬硫酸鹽被還原后產(chǎn)生的金屬硫化物
(MeS)將與石灰(CaO)發(fā)生如下反應(yīng)MeS+CaO=MeO+CaS,或者金屬硫酸鹽直接與CaO反應(yīng)
MeSO4+CaO=MeO+CaSO4,從而實(shí)現(xiàn)硫的脫除及有價(jià)金屬的有效釋放。反應(yīng)產(chǎn)生的MeO將與CO
或C反應(yīng),形成金屬蒸氣,金屬蒸氣通過(guò)冷凝系統(tǒng)得以回收,從而提高有價(jià)金屬回收率。煙塵
與添加劑混合均勻后,通過(guò)圓盤(pán)制粒機(jī)進(jìn)行制粒,制備得到3~12mm的煙塵顆粒。制粒的目
的是為了提高后續(xù)碳熱還原過(guò)程的透氣性,提高氣?固(MeO(s)+CO(g)=Me(g)+CO2(g))反應(yīng)速
率。然后,將造渣劑石灰、石英石和含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎篩分,滿(mǎn)足一定粒度
要求后,用于后續(xù)的干燥工序;控制一定粒度要求是為了增加氣體在物料中的透氣性,提高
反應(yīng)速率。將制粒后的煙塵顆粒、造渣劑(石灰、石英石和含鐵物料)、還原劑(焦炭)進(jìn)行干
燥,控制物料中水分含量<1.0%。碳熱還原過(guò)程中必須將物料中的水分控制在較低的水平。
這是由于當(dāng)物料中水分較高時(shí),在碳熱還原的高溫條件下,這些水分能夠?qū)⒔饘僬魵庠俅?br />
氧化為金屬氧化物,降低金屬回收率。干燥后的物料輸送至反應(yīng)爐內(nèi),進(jìn)行碳熱還原,將煙
塵中的金屬氧化物還原為金屬,形成金屬蒸氣,通過(guò)多級(jí)冷凝后,分別得到粗鋅和鉛錫合
金。通過(guò)上述處理后,在一個(gè)操作單元內(nèi)(碳熱還原)實(shí)現(xiàn)了多種有價(jià)金屬的同步回收與分
離;碳熱還原產(chǎn)出的爐渣可作為水泥原料對(duì)外銷(xiāo)售,產(chǎn)出的煙氣通過(guò)處理后達(dá)標(biāo)排放。
[0008] 本發(fā)明一種多金屬煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法,具體步驟如下:[0009] (1)制粒。將煙塵與添加劑混合均勻后,采用圓盤(pán)制粒機(jī)進(jìn)行制粒,制備得到3~12mm的煙塵顆粒。
[0010] (2)破碎篩分。將造渣劑石灰、石英石、含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎和篩分,以便得到粒度為3~8mm的顆粒。
[0011] (3)稱(chēng)量配料。依據(jù)冶煉所需目標(biāo)渣型的成分,對(duì)步驟(2)得到的煙塵顆粒、石灰、石英石、含鐵物料和焦炭進(jìn)行稱(chēng)量配料,計(jì)算上述物料的加入量,然后進(jìn)行混合,以便得到
輔料混合料;將步驟(1)得到的煙塵顆粒與輔料混合料混合均勻后得到混合料。
[0012] (4)干燥。將步驟(3)得到的混合料進(jìn)行干燥,以便得到干燥料。[0013] (5)碳熱還原。將干燥料加入反應(yīng)爐中進(jìn)行碳熱還原,反應(yīng)結(jié)束后,分別得到爐渣、金屬蒸氣和鉛液。
[0014] (6)有價(jià)金屬的冷凝回收。對(duì)步驟(5)得到的金屬蒸氣進(jìn)行多級(jí)冷凝,最后分別得到粗鋅和1號(hào)鉛錫合金。將反應(yīng)爐中的鉛液通過(guò)放鉛口排出,冷凝后得到2號(hào)鉛錫合金。
[0015] 步驟(1)中所述的煙塵以質(zhì)量百分比計(jì)包含下述組分:Zn30~55%、Pb15~35%、Sn0.5~5%、S0.5~6%、As0.5~5%。在工業(yè)上應(yīng)用時(shí),步驟(1)中所述的多金屬
煙塵包括鉛冶煉系統(tǒng)產(chǎn)出的氧化鉛鋅煙塵、轉(zhuǎn)底爐處理各類(lèi)冶金渣塵所得的煙塵和回轉(zhuǎn)窯
處理各類(lèi)冶煉渣產(chǎn)出的氧化鋅煙塵。當(dāng)然工業(yè)上應(yīng)用所產(chǎn)生煙塵中還可含有F0.1~1wt%
和/或Cl0.1~1wt%。
[0016] 進(jìn)一步地,所述步驟(1)中的添加劑為水和水+石灰中的一種或兩者的組合;用水作添加劑時(shí),水的加入量為煙塵質(zhì)量的5~15%;用水和石灰兩種作添加劑時(shí),水的加入量
為煙塵質(zhì)量的5~15%,石灰的加入量為煙塵質(zhì)量的1~6%。優(yōu)選為水+氧化鈣,且氧化鈣的
加入量為煙塵質(zhì)量的4.5~5.5%進(jìn)一步優(yōu)選為5%。
[0017] 所述步驟(2)中的含鐵物料選自硫鐵礦燒渣、濕法煉鋅產(chǎn)出的赤鐵礦、鼓風(fēng)爐渣、電爐煉鋅渣、回轉(zhuǎn)窯渣和煙化爐渣等中的至少一種,其成分要求為S≤2.5wt%,加入量為煙
塵質(zhì)量的7~12%。
[0018] 所述步驟(3)中的冶煉所需目標(biāo)渣型為FeO、SiO2、CaO為主的三元系渣,其主要化學(xué)成分為Zn2~5wt%,F(xiàn)eO20~25wt%,CaO17~21wt%,MgO≤4wt%,Al2O3≤7wt%,SiO2
20~28wt%。
[0019] 所述步驟(3)中的石灰的成分要求為CaO≥80wt%、MgO≤5wt%、S≤0.5wt%,其加入量為煙塵質(zhì)量的3~7wt%;石英石的成分要求為SiO2≥95wt%、S≤0.5wt%,其加入量為
煙塵質(zhì)量的5~10%。還原劑焦炭的成分要求為:固定碳含量≥75wt%,灰分含量為20~
23wt%,硫含量≤1.0wt%,其加入量為煙塵質(zhì)量的9~15%。
[0020] 所述步驟(4)干燥后物料中的水分含量<1.0%。在工業(yè)上應(yīng)用時(shí),干燥過(guò)程的設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯和鏈篦機(jī)中的一種或二者組合。
[0021] 所述步驟(5)中的碳熱還原過(guò)程的反應(yīng)爐為電爐,還原過(guò)程的溫度1200~1350℃,反應(yīng)時(shí)間30~180min。
[0022] 所述步驟(6)中金屬蒸氣冷凝的設(shè)備為飛濺式轉(zhuǎn)子冷凝器。[0023] 本發(fā)明有價(jià)金屬鉛、鋅、錫的回收率分別為85~90%、88~98%、80~85%。[0024] 本發(fā)明所得粗鋅的主要成分為Zn90~98%、Pb0.5~5%、Sn1~5%。[0025] 本發(fā)明所得1號(hào)鉛錫合金的主要成分為Pb92~97%、Sn2~5%;所得2號(hào)鉛錫合金的主要成分為Pb90~95%、Sn3~8%。
[0026] 當(dāng)原料中含有鍺、銦、銀等高價(jià)值金屬時(shí),本發(fā)明還有利于高價(jià)值金屬的富集。如當(dāng)原料中同時(shí)含有銀、銦等高價(jià)值金屬時(shí),銀會(huì)大量富集在2號(hào)鉛錫合金,而銦會(huì)大量富集
在粗鋅中,這樣不僅實(shí)現(xiàn)了銀、銦的富集,而且還實(shí)現(xiàn)了二者的分離和高效回收。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是:[0028] 1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了煙塵中鉛鋅錫等多種有價(jià)金屬的同步回收。本發(fā)明采用碳熱還原的方法將煙塵中鉛鋅錫等多種有價(jià)金屬的氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘僬魵?,然后通過(guò)金屬蒸氣的多
級(jí)冷凝,最后分別得到粗鋅和鉛錫合金,實(shí)現(xiàn)了多金屬氧化物煙塵中鉛鋅錫等多種有價(jià)金
屬的同步回收與分離。同時(shí)在采用碳熱還原過(guò)程中,硫、氟、氯、砷等雜質(zhì)元素將以氣態(tài)形式
進(jìn)入煙氣(煙氣可通過(guò)后續(xù)的尾氣吸收進(jìn)行處理),不需要增加單獨(dú)的脫氟氯及脫砷工序;
解決了傳統(tǒng)濕法工藝處理含硫、氟、氯、砷高的煙塵時(shí)存在的工藝流程長(zhǎng)的問(wèn)題,克服了由
于砷化氫氣體產(chǎn)生帶來(lái)的惡化操作環(huán)境以及環(huán)境的污染,同時(shí)也避免了傳統(tǒng)濕法工藝中
砷、氟、氯等雜質(zhì)對(duì)鋅電積過(guò)程的影響,將硫、氟、氯等雜質(zhì)元素與有價(jià)金屬鉛、鋅、錫的分離
在同一個(gè)操作單元內(nèi)完成。相對(duì)于傳統(tǒng)濕法處理工藝來(lái)說(shuō),縮短了工藝流程,且具有運(yùn)行成
本和投資成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
[0029] 2、本發(fā)明解決了傳統(tǒng)濕法工藝難以回收有價(jià)金屬錫的問(wèn)題。煙塵經(jīng)過(guò)碳熱還原后,錫以鉛錫合金的形式得到回收。而傳統(tǒng)濕法處理工藝中錫將進(jìn)入鉛渣,進(jìn)而轉(zhuǎn)入鉛冶煉
系統(tǒng),難以回收。
[0030] 3、本發(fā)明有利于煙塵中銦鍺等稀散金屬的富集回收。碳熱還原后,部分鉛進(jìn)入金屬蒸氣,而剩余的鉛將留在反應(yīng)爐熔池中形成鉛液,而鉛液是鍺、銦等高價(jià)值金屬良好的捕
集劑,這些稀散金屬將在鉛液中進(jìn)行富集,最終進(jìn)入鉛錫合金而得以回收。鉛錫合金通過(guò)后
續(xù)的精煉處理后,可進(jìn)一步得到鍺、銦等稀散金屬的富集料,通過(guò)其他工藝流程可實(shí)現(xiàn)銦鍺
等金屬的綜合回收。對(duì)于銦鍺含量較低的煙塵來(lái)說(shuō),本發(fā)明克服了傳統(tǒng)濕法處理流程中銦
鍺的分散損失、難以回收的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明[0031] 圖1為本發(fā)明的工藝流程。具體實(shí)施方式[0032] 下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
[0033] 實(shí)施例1:[0034] 煙塵主要成分Zn30.67%、Pb34.56%、Sn4.7%、S5.85%、As4.81%、F0.65%、Cl0.9%。
[0035] 制粒過(guò)程添加劑的選擇及對(duì)金屬揮發(fā)率提高的作用:[0036] (1)制粒。將煙塵與水(添加劑)混合均勻,水的加入量為煙塵質(zhì)量的15%。然后再將煙塵與水和氧化鈣(二者同時(shí)作為添加劑)混合均勻,水的加入量為煙塵質(zhì)量的5%,石灰
的加入量為煙塵質(zhì)量的1~5%。采用圓盤(pán)制粒機(jī)對(duì)上述兩種混合后的物料進(jìn)行制粒,制備
得到3mm左右的煙塵顆粒。
[0037] (2)破碎篩分。將造渣劑石灰、石英石、含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎和篩分,以便得到粒度為3mm左右的顆粒。
[0038] (3)稱(chēng)量配料。對(duì)步驟(1)和(2)得到的煙塵顆粒、石灰、石英石、含鐵物料和焦炭稱(chēng)量計(jì)量。依據(jù)冶煉所需目標(biāo)渣型的成分,計(jì)算石灰、石英石、含鐵物料的加入量;石灰、石英
石、含鐵物料的加入量分別為煙塵質(zhì)量的3%、5%、7%;焦炭用量為煙塵質(zhì)量的9%。將步驟
(1)和(2)得到的物料混合均勻后得到混合料。
[0039] (4)干燥。將步驟(3)得到的混合料進(jìn)行干燥,以便得到干燥料,干燥后物料中水分含量為0.75%。
[0040] (5)碳熱還原。將干燥料加入反應(yīng)爐中進(jìn)行碳熱還原,控制還原過(guò)程問(wèn)1200℃、反應(yīng)時(shí)間180min,分別得到爐渣和金屬蒸氣。
[0041] 經(jīng)檢測(cè),用水、水與氧化鈣的混合物兩種添加劑均可制備出滿(mǎn)足熔煉要求的顆粒。檢測(cè)爐渣中鋅含量以計(jì)算鋅的揮發(fā)回收率,不同氧化鈣加入量對(duì)金屬回收率的影響如表1。
[0042] 表1不同氧化鈣用量對(duì)鋅回收率的影響[0043][0044] 從表1看到,當(dāng)氧化鈣用量達(dá)到5%時(shí),可顯著提高金屬鋅的揮發(fā)回收率;氧化鈣用量從0%增加到5%,鋅的揮發(fā)回收率從89%提高至98%左右。說(shuō)明加入氧化鈣后,能夠?qū)崿F(xiàn)
煙塵中硫的有效脫除,從而將金屬硫酸鹽或金屬硫化轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傺趸?,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)金屬氧
化的還原,使有價(jià)金屬得以高效回收。故此,對(duì)含硫較高的煙塵(如本實(shí)施例),在制粒過(guò)程
中可以通過(guò)加入適量的氧化鈣來(lái)促進(jìn)物相轉(zhuǎn)變,以提高金屬的揮發(fā)回收率。
[0045] 實(shí)施例2:[0046] 煙塵主要成分Zn54.88%、Pb15.39%、Sn0.54%、S0.55%、As0.57%、F0.6%、Cl0.84%、In90g/t、Ag69g/t。
[0047] 一種多金屬氧化物煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法(見(jiàn)圖1),具體步驟如下:[0048] (1)制粒。將煙塵與添加劑(水和石灰)混合均勻,水的加入量為煙塵質(zhì)量的15%,石灰的加入量為煙塵質(zhì)量的5%。采用圓盤(pán)制粒機(jī)對(duì)上述兩種混合后的物料進(jìn)行制粒,制備
得到3mm左右的煙塵顆粒。
[0049] (2)破碎篩分。將造渣劑石灰、石英石、含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎和篩分,以便得到粒度為3mm左右的顆粒。
[0050] (3)稱(chēng)量配料。對(duì)步驟(1)和(2)得到的煙塵顆粒、石灰、石英石、含鐵物料和焦炭稱(chēng)量計(jì)量。依據(jù)冶煉所需目標(biāo)渣型的成分,計(jì)算石灰、石英石、含鐵物料的加入量;石灰、石英
石、含鐵物料的加入量分別為煙塵質(zhì)量的3%、5%、7%,其中含鐵物料中Fe50.89%,S
2.48%;焦炭用量為煙塵質(zhì)量的9%。將步驟(1)和(2)得到的物料混合均勻后得到混合料。
[0051] (4)干燥。將步驟(3)得到的混合料進(jìn)行干燥,以便得到干燥料,干燥后物料中水分含量為0.69%。
[0052] (5)碳熱還原。將干燥料加入反應(yīng)爐中進(jìn)行碳熱還原,控制還原過(guò)程溫度1200℃、反應(yīng)時(shí)間180min,分別得到爐渣和金屬蒸氣。
[0053] (6)有價(jià)金屬的回收。對(duì)步驟(5)得到的金屬蒸氣進(jìn)行多級(jí)冷凝,最后分別得到粗鋅和1號(hào)鉛錫合金。然后將剩余在反應(yīng)爐中鉛液通過(guò)放鉛口排出,以便得到2號(hào)鉛錫合金。經(jīng)
檢測(cè),有價(jià)金屬鋅揮發(fā)回收率可分別達(dá)到89.05%;鉛的回收率85.08%,其中通過(guò)金屬蒸氣
冷凝的鉛占38.11%,以鉛液的形式回收的鉛占46.97%;錫回收率79.98%,其中通過(guò)金屬
蒸氣冷凝的錫占23.46%,進(jìn)入鉛液通過(guò)鉛液排放得以回收的錫占56.52%。雜質(zhì)元素硫、
氟、氯、砷等的脫除率分別達(dá)到83.29%、98.03%、96.17%、64.25%。碳熱還原后的爐渣的
成分如下:Zn4.93%,F(xiàn)eO21.93%,CaO17.08%,MgO3.4%,Al2O36.7%,SiO227.08%。粗
鋅的主要成分為Zn97.78%、Pb0.54%、Sn1.08%、In300g/t,其中其中In從原料的90g/
t富集到300g/t,富集倍數(shù)為3.33,實(shí)現(xiàn)了In的有效回收(In的回收率約為65%);粗鋅可通
過(guò)粗鋅的火法精煉進(jìn)一步富集并回收In。1號(hào)鉛錫合金主要成分為Pb90.45%、Sn8.08%,
2號(hào)鉛錫合金主要成分為Pb95.26%、Sn3.15%、Ag460g/t,其中Ag從原料的69g/t富集到
460g/t,富集倍數(shù)為6.67,Ag回收率達(dá)99%以上,實(shí)現(xiàn)了Ag的高效回收;2號(hào)鉛錫合金后續(xù)可
通過(guò)粗鉛的火法精煉進(jìn)一步富集并回收Ag。
[0054] 實(shí)施例3:[0055] 煙塵主要成分Zn31.04%、Pb35.44%、Sn4.81%、S3.63%、As5.13%、F0.7%、Cl0.72%、In150g/t、Ag50g/t。
[0056] 一種多金屬氧化物煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法(見(jiàn)圖1),具體步驟如下:[0057] (1)制粒。將煙塵與添加劑(水和石灰)混合均勻,水的加入量為煙塵質(zhì)量的5%,石灰的加入量為煙塵質(zhì)量的5%。采用圓盤(pán)制粒機(jī)對(duì)上述兩種混合后的物料進(jìn)行制粒,制備得
到12mm左右的煙塵顆粒。
[0058] (2)破碎篩分。將造渣劑石灰、石英石、含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎和篩分,以便得到粒度為8mm左右的顆粒。
[0059] (3)稱(chēng)量配料。對(duì)步驟(1)和(2)得到的煙塵顆粒、石灰、石英石、含鐵物料和焦炭稱(chēng)量計(jì)量。依據(jù)冶煉所需目標(biāo)渣型的成分,計(jì)算石灰、石英石、含鐵物料的加入量;石灰、石英
石、含鐵物料的加入量分別為煙塵質(zhì)量的7%、10%、12%,其中含鐵物料中Fe50.89%,S
2.48%;焦炭用量為煙塵質(zhì)量的15%。將步驟(1)和(2)得到的物料混合均勻后得到混合料。
[0060] (4)干燥。將步驟(3)得到的混合料進(jìn)行干燥,以便得到干燥料,干燥后物料中水分含量為0.53%。
[0061] (5)碳熱還原。將干燥料加入反應(yīng)爐中進(jìn)行碳熱還原,控制還原過(guò)程溫度1350℃、反應(yīng)時(shí)間30min,分別得到爐渣和金屬蒸氣。
[0062] (6)有價(jià)金屬的回收。對(duì)步驟(5)得到的金屬蒸氣進(jìn)行多級(jí)冷凝,最后分別得到粗鋅和1號(hào)鉛錫合金。然后將剩余在反應(yīng)爐中的鉛液通過(guò)放鉛口排出,以便得到2號(hào)鉛錫合金。
[0063] 經(jīng)檢測(cè),有價(jià)金屬鋅揮發(fā)回收率可分別達(dá)到98.41%;鉛的回收率91.13%,其中通過(guò)金屬蒸氣冷凝的鉛占68.25%,以鉛液的形式回收的鉛占22.88%;錫回收率85.47%,其
中通過(guò)金屬蒸氣冷凝的錫占71.22%,進(jìn)入鉛液通過(guò)鉛液排放得以回收的錫占14.25%。雜
質(zhì)元素硫、氟、氯、砷等的脫除率分別達(dá)到85.43%、98.94%、97.21%、54.38%。碳熱還原后
的爐渣的成分如下:Zn1.73%,F(xiàn)eO25.02%,CaO20.97%,MgO3.18%,Al2O36.62%,SiO2
27.86%。粗鋅的主要成分為Zn89.33%、Pb4.82%、Sn4.77%、In450g/t,其中其中In從
原料的150g/t富集到450g/t,富集倍數(shù)為3,實(shí)現(xiàn)了In的有效回收(In的回收率約為60%);
粗鋅可通過(guò)粗鋅的火法精煉進(jìn)一步富集并回收In;1號(hào)鉛錫合金主要成分為Pb90.27%、Sn
7.56%,2號(hào)鉛錫合金主要成分為Pb95.43%、Sn2.89%、Ag400g/t,其中Ag從原料的50g/
t富集到400g/t,富集倍數(shù)為8,Ag回收率達(dá)99%以上,實(shí)現(xiàn)了Ag的高效回收;2號(hào)鉛錫合金后
續(xù)可通過(guò)粗鉛的火法精煉進(jìn)一步富集并回收Ag。
[0064] 實(shí)施例4:[0065] 煙塵主要成分Zn40.44%、Pb27.65%、Sn3.7%、S3.26%、As0.55%、F0.8%、Cl0.88%、In200g/t、Ag150g/t。
[0066] 一種多金屬氧化物煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法(見(jiàn)圖1),具體步驟如下:[0067] (1)制粒。將煙塵與添加劑(水和石灰)混合均勻,水的加入量為煙塵質(zhì)量的10%,石灰的加入量為煙塵質(zhì)量的5%。采用圓盤(pán)制粒機(jī)對(duì)上述兩種混合后的物料進(jìn)行制粒,制備
得到8mm左右的煙塵顆粒。
[0068] (2)破碎篩分。將造渣劑石灰、石英石、含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎和篩分,以便得到粒度為5mm左右的顆粒。
[0069] (3)稱(chēng)量配料。對(duì)步驟(1)和(2)得到的煙塵顆粒、石灰、石英石、含鐵物料和焦炭稱(chēng)量計(jì)量。依據(jù)冶煉所需目標(biāo)渣型的成分,計(jì)算石灰、石英石、含鐵物料的加入量;石灰、石英
石、含鐵物料的加入量分別為煙塵質(zhì)量的6%、8%、10%,其中含鐵物料中Fe50.89%,S
2.48%;焦炭用量為煙塵質(zhì)量的11%。將步驟(1)和(2)得到的物料混合均勻后得到混合料。
[0070] (4)干燥。將步驟(3)得到的混合料進(jìn)行干燥,以便得到干燥料,干燥后物料中水分含量為0.74%。
[0071] (5)碳熱還原。將干燥料加入反應(yīng)爐中進(jìn)行碳熱還原,控制還原過(guò)程溫度1300℃、反應(yīng)時(shí)間90min,分別得到爐渣和金屬蒸氣。
[0072] (6)有價(jià)金屬的回收。對(duì)步驟(5)得到的金屬蒸氣進(jìn)行多級(jí)冷凝,最后分別得到粗鋅和1號(hào)鉛錫合金。然后將剩余在反應(yīng)爐中的鉛液通過(guò)放鉛口排出,以便得到2號(hào)鉛錫合金。
[0073] 經(jīng)檢測(cè),有價(jià)金屬鋅揮發(fā)回收率可分別達(dá)到95.53%;鉛的回收率91.04%,其中通過(guò)金屬蒸氣冷凝的鉛占54.35%,以鉛液的形式回收的鉛占36.69%;錫回收率82.56%,其
中通過(guò)金屬蒸氣冷凝的錫占64.38%,進(jìn)入鉛液通過(guò)鉛液排放得以回收的錫占18.18%。雜
質(zhì)元素硫、氟、氯、砷等的脫除率分別達(dá)到84.39%、98.55%、96.82%、58.75%。碳熱還原后
的爐渣的成分如下:Zn2.22%,F(xiàn)eO23.15%,CaO19.32%,MgO3.45%,Al2O36.88%,SiO2
25.03%。粗鋅的主要成分為Zn91.14%、Pb4.32%、Sn3.84%、In700g/t,其中其中In從
原料的200g/t富集到700g/t,富集倍數(shù)為3.5,實(shí)現(xiàn)了In的有效回收(In的回收率約為
62%);粗鋅可通過(guò)粗鋅的火法精煉進(jìn)一步富集并回收In;1號(hào)鉛錫合金主要成分為Pb
91.33%、Sn8.29%,2號(hào)鉛錫合金主要成分為Pb94.83%、Sn3.75%、Ag150g/t,其中Ag
從原料的150g/t富集到1200g/t,富集倍數(shù)為8,Ag回收率達(dá)99%以上,實(shí)現(xiàn)了Ag的高效回
收;2號(hào)鉛錫合金后續(xù)可通過(guò)粗鉛的火法精煉進(jìn)一步富集并回收Ag。
[0074] 對(duì)比例1:[0075] 煙塵主要成分Zn42.36%、Pb25.56%、Sn3.47%、S2.86%、As0.75%、F0.66%、Cl0.74%。
[0076] 一種多金屬氧化物煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法(見(jiàn)圖1),具體步驟如下:[0077] (1)制粒。將煙塵與添加劑(水和石灰)混合均勻,水的加入量為煙塵質(zhì)量的6%,石灰的加入量為煙塵質(zhì)量的1%。采用圓盤(pán)制粒機(jī)對(duì)上述兩種混合后的物料進(jìn)行制粒,制備得
到2mm左右的煙塵顆粒。
[0078] (2)破碎篩分。將造渣劑石灰、石英石、含鐵物料以及還原劑焦炭進(jìn)行破碎和篩分,以便得到粒度為2mm左右的顆粒。
[0079] (3)稱(chēng)量配料。對(duì)步驟(1)和(2)得到的煙塵顆粒、石灰、石英石、含鐵物料和焦炭稱(chēng)量計(jì)量。依據(jù)冶煉所需目標(biāo)渣型的成分,計(jì)算石灰、石英石、含鐵物料的加入量;石灰、石英
石、含鐵物料的加入量分別為煙塵質(zhì)量的2%、4%、6%,其中含鐵物料中Fe40.23%,S
3.22%;焦炭用量為煙塵質(zhì)量的8%。將步驟(1)和(2)得到的物料混合均勻后得到混合料。
[0080] (4)干燥。將步驟(3)得到的混合料進(jìn)行干燥,以便得到干燥料,干燥后物料中水分含量為1.3%。
[0081] (5)碳熱還原。將干燥料加入反應(yīng)爐中進(jìn)行碳熱還原,控制還原過(guò)程溫度1150℃、反應(yīng)時(shí)間25min,分別得到爐渣和金屬蒸氣。
[0082] (6)有價(jià)金屬的回收。對(duì)步驟(5)得到的金屬蒸氣進(jìn)行多級(jí)冷凝,最后分別得到粗鋅和1號(hào)鉛錫合金。然后將剩余在反應(yīng)爐中的鉛液通過(guò)放鉛口排出,以便得到2號(hào)錫合金。
[0083] 經(jīng)檢測(cè),有價(jià)金屬鋅揮發(fā)回收率可分別達(dá)到65.21%;鉛的回收率70.63%,錫回收率72.57%。雜質(zhì)元素硫、氟、氯、砷等的脫除率分別為74.29%、80.55%、83.82%、38.61%。
碳熱還原后的爐渣的成分如下:Zn5.22%,F(xiàn)eO22.62%,CaO17.94%,MgO3.14%,
Al2O35.89%,SiO224.05%。粗鋅的主要成分為Zn85.14%、Pb3.72%、Sn2.99%;1號(hào)鉛錫
合金主要成分為Pb86.33%、Sn5.33%,2號(hào)鉛錫合金主要成分為Pb90.83%、Sn5.09%。
[0084] 所公開(kāi)的實(shí)施例,僅為了說(shuō)明此發(fā)明的資源回收能力,以及使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。本發(fā)明不會(huì)僅限制于本文所述的這些實(shí)施例,能夠在符合本發(fā)
明所公開(kāi)的原理、范圍、新穎特點(diǎn)的前提下,在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。
聲明:
“多金屬煙塵中鉛鋅錫的同步回收方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)