一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于濕法煉鋅領(lǐng)域，涉及濕法煉鋅渣還原揮發(fā)，具體涉及一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前濕法煉鋅工廠對(duì)浸出渣中的鉛、鋅、銦普遍采用還原揮發(fā)的方法進(jìn)行脫除，通過向浸出渣中配入焦粉(碳粉)在1200°C左右進(jìn)行還原，在還原過程中，渣中的鉛、鋅、銦等被還原揮發(fā)，通過處理?yè)]發(fā)后煙氣而獲得鉛、鋅、銦的化合物，還原后的渣通常直接排入水中，進(jìn)行水淬，水淬后渣可以進(jìn)一步處理，回收其中的鐵及炭等物料。
[0003]鋅渣中的鋅的主要存在形式為為鐵酸鋅，氧化鋅、硫化鋅、硅酸鋅等，鉛的存在形式主要為硫酸鉛、硫化鉛、氧化鉛、硅酸鉛等，另外其中含含有銦，銦主要以類質(zhì)同相形式存在于鐵酸鋅等物質(zhì)中。含鋅、鉛的物質(zhì)在焙燒過程中鐵酸鋅分解為氧化鋅和氧化鐵，硫酸鉛分解為氧化鉛和二氧化硫氣體，氧化鋅和氧化鉛與配入的碳進(jìn)行還原反應(yīng)，還原為單質(zhì)鉛和鋅，在揮發(fā)過程中由爐窯中的二氧化碳氧化為氧化鋅和氧化鉛。在鐵酸鋅分解的同時(shí)，銦也被分解后還原，轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煙氣中進(jìn)行回收。目前對(duì)濕法煉鋅浸出渣中鉛鋅的還原揮發(fā)普遍采用的設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯，生產(chǎn)中為了提高鉛鋅在揮發(fā)過程中的回收率，回轉(zhuǎn)窯的反應(yīng)帶溫度通常控制在1200°C左右，通常渣中二氧化硅的含量在5-10%之間，在此高溫條件下，渣中的二氧化硅等會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣杷猁}等熔體，在有熔體態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)時(shí)，對(duì)回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)會(huì)造成以下問題:
[0004]I)鉛鋅揮發(fā)的回收率降低:在回轉(zhuǎn)窯中爐渣經(jīng)高溫出現(xiàn)液相后，液相會(huì)裹挾部分未還原的粉體，形成外包硅酸鹽熔體外殼，內(nèi)部為粉體料的“夾生”料，同時(shí)熔體中也會(huì)有硅酸鋅之類的物質(zhì)生成，這兩種原因造成揮發(fā)窯鉛鋅揮發(fā)率降低。
[0005]2)回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈影響生產(chǎn):窯中熔體的形成，會(huì)造成窯內(nèi)部結(jié)圈，并且隨著結(jié)圈的增加，窯內(nèi)徑縮小，減少了窯的處理量及窯的壽命。
[0006]3)窯渣中鐵回收困難:因浸出渣中部分氧化鐵形成硅酸鐵，另在熔體的裹挾下，部分氧化鐵不能還原為磁鐵礦，造成窯渣中鐵的回收率較低，對(duì)硅酸鐵及熔體裹挾態(tài)的氧化鐵在破碎過程中很難解離，造成鐵的難回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于目前回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)方法存在的問題，本發(fā)明提出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中鉛鋅揮發(fā)的回收率低、回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈影響生產(chǎn)、窯渣中鐵回收困難的問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0009]一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法在濕法煉鋅渣還原揮發(fā)過程中加入調(diào)渣劑，所述的調(diào)渣劑為石灰、氧化鎂、氧化鋁、白云石、石灰石或鋁礬土中的一種或多種。
[0010]本發(fā)明還具有如下區(qū)別技術(shù)特征:
[0011]所述的調(diào)渣劑的粒度小于等于200mm。
[0012]所述的濕法煉鋅渣為中性浸出渣或經(jīng)高溫高酸浸出產(chǎn)生的鉛銀渣。
[0013]所述的濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑之間的質(zhì)量比為(I?5): (I?5):1。
[0014]該方法具體包括以下步驟:
[0015]將濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑進(jìn)行混合，攪拌均勻；混合后的物料加熱至1000°C?1200°C保溫30min?150min，而后對(duì)加熱后的物料進(jìn)行卸料，熱物料直接卸入水中。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益的技術(shù)效果是:
[0017]調(diào)渣劑的加入可以較完全的解決目前工藝存在的以上三方面的問題，并且不改變目前的生產(chǎn)操作條件及生產(chǎn)設(shè)備，并且調(diào)渣劑的價(jià)格較低，不會(huì)提高生產(chǎn)成本:
[0018]調(diào)渣劑加入含鋅渣后，可以提高渣的熔點(diǎn)，在現(xiàn)階段采用的焙燒制度條件下，不會(huì)產(chǎn)生液相，經(jīng)焙燒后渣以粉體態(tài)存在，這樣既可以提高窯中鉛鋅的揮發(fā)率，又可以避免窯內(nèi)產(chǎn)生結(jié)圈，提高窯的生產(chǎn)率和使用壽命，并且可以較容易的回收窯渣中的鐵。該方法提高了渣中鉛、鋅、銦等金屬的揮發(fā)率，減少了爐窯的結(jié)圈，并降低了還原窯渣的磨礦量。
[0019]加入調(diào)渣劑，其不僅具有提高鋅渣的熔點(diǎn)的作用，同時(shí)其可以減少爐料在還原爐窯內(nèi)的結(jié)圈，增加了還原爐窯爐窯清理結(jié)圈的周期。所使用的調(diào)渣劑是石灰、氧化鎂、氧化鋁、白云石、石灰石或鋁礬土中的一種或幾種的混合物，其成本較低，有利于提高資源綜合利用率，降低生產(chǎn)成本。
[0020]為了改善回轉(zhuǎn)窯中低熔點(diǎn)物料對(duì)回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)過程的影響，在爐渣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯之前，向其中配入一定的調(diào)渣劑，其主要作用是調(diào)整鋅渣的渣型，提高浸出鋅渣的熔點(diǎn)，使浸出渣在回轉(zhuǎn)窯中不生成液相，提高鉛鋅的揮發(fā)率，降低回轉(zhuǎn)窯的結(jié)圈。
【具體實(shí)施方式】
[0021]遵從上述技術(shù)方案，以下給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，需要說明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]下述實(shí)施例中，物料中鉛鋅含量的測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行，鉛測(cè)定采用GB/T8152.2-2006測(cè)定方法，鋅測(cè)定采用GB/T8151.1-2000測(cè)定方法。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，將濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑按照質(zhì)量比5:5:1進(jìn)行混合，攪拌均勻，濕法煉鋅渣為中性浸出渣，調(diào)渣劑為石灰，調(diào)渣劑的粒度小于等于200mm，混合后的物料加熱至1200°C保溫30min，而后對(duì)加熱后的物料進(jìn)行卸料，熱物料直接卸入水中。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到98.9%和98.8%。
[0025]實(shí)施例2:
[0026]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，將濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑按照質(zhì)量比5:5:1進(jìn)行混合，攪拌均勻，濕法煉鋅渣為經(jīng)高溫高酸浸出產(chǎn)生的鉛銀渣，調(diào)渣劑為氧化鎂，調(diào)渣劑的粒度小于等于200_，混合后的物料加熱至1000°C保溫150min，而后對(duì)加熱后的物料進(jìn)行卸料，熱物料直接卸入水中。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到99.2%和99.1%。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，將濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑按照質(zhì)量比3:3:1進(jìn)行混合，攪拌均勻，濕法煉鋅渣為經(jīng)高溫高酸浸出產(chǎn)生的鉛銀渣，調(diào)渣劑為氧化鋁，調(diào)渣劑的粒度小于等于200_，混合后的物料加熱至IlOOcC保溫60min，而后對(duì)加熱后的物料進(jìn)行卸料，熱物料直接卸入水中。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到98.2%和98.1%。
[0029]實(shí)施例4:
[0030]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，將濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑按照質(zhì)量比1:1:1進(jìn)行混合，攪拌均勻，濕法煉鋅渣為經(jīng)高溫高酸浸出產(chǎn)生的鉛銀渣，調(diào)渣劑為白云石，調(diào)渣劑的粒度小于等于200mm，混合后的物料加熱至IlOOcC保溫60min，而后對(duì)加熱后的物料進(jìn)行卸料，熱物料直接卸入水中。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到99.8%和99.9%。
[0031]實(shí)施例5:
[0032]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法其他步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅僅在于調(diào)渣劑為石灰石。。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到99.3%和99.4%。
[0033]實(shí)施例6:
[0034]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法其他步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅僅在于調(diào)渣劑為鋁礬土。。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到98.3%和98.4%。
[0035]實(shí)施例7:
[0036]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法其他步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅僅在于調(diào)渣劑為石灰和氧化鎂按照2:1的質(zhì)量比組成的混合物。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到98.5%和98.7%。
[0037]實(shí)施例8:
[0038]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法其他步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅僅在于調(diào)渣劑為氧化鋁和白云石按照1:1的質(zhì)量比組成的混合物。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到98.9%和99.1%。
[0039]實(shí)施例9:
[0040]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法其他步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅僅在于調(diào)渣劑為石灰石或鋁礬土按照3:1的質(zhì)量比組成的混合物。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到99.1%和99.2%。
[0041]實(shí)施例10:
[0042]本實(shí)施例給出一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法其他步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅僅在于調(diào)渣劑為氧化鎂、石灰石和鋁礬土按照4:4:1的質(zhì)量比組成的混合物。冷卻后測(cè)定渣中的鉛鋅含量，鉛、鋅的揮發(fā)率分別達(dá)到99.5%和99.1% ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，其特征在于:該方法在濕法煉鋅渣還原揮發(fā)過程中加入調(diào)渣劑，所述的調(diào)渣劑為石灰、氧化鎂、氧化鋁、白云石、石灰石或鋁礬土中的一種或多種。2.如權(quán)利要求1所述的能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，其特征在于:所述的調(diào)渣劑的粒度小于等于200mm。3.如權(quán)利要求1所述的能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，其特征在于:所述的濕法煉鋅渣為中性浸出渣或經(jīng)高溫高酸浸出產(chǎn)生的鉛銀渣。4.如權(quán)利要求1所述的能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，其特征在于:所述的濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑之間的質(zhì)量比為(I?5): (I?5):1。5.如權(quán)利要求4所述的能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，其特征在于:該方法具體包括以下步驟: 將濕法煉鋅渣、煤粉與調(diào)渣劑進(jìn)行混合，攪拌均勻；混合后的物料加熱至100tC?1200°C保溫30min?150min，而后對(duì)加熱后的物料進(jìn)行卸料，熱物料直接卸入水中。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種能夠提高濕法煉鋅渣中鉛、鋅揮發(fā)率的還原揮發(fā)方法，該方法在濕法煉鋅渣還原揮發(fā)過程中加入調(diào)渣劑，所述的調(diào)渣劑為石灰、氧化鎂、氧化鋁、白云石、石灰石或鋁礬土中的一種或多種。加入調(diào)渣劑，其不僅具有提高鋅渣的熔點(diǎn)的作用，同時(shí)其可以減少爐料在還原爐窯內(nèi)的結(jié)圈，增加了還原爐窯爐窯清理結(jié)圈的周期。所使用的調(diào)渣劑是石灰、氧化鎂、氧化鋁、白云石、石灰石或鋁礬土中的一種或幾種的混合物，其成本較低，有利于提高資源綜合利用率，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C22B5/16, C22B19/30, C22B13/02, C22B7/00
【公開號(hào)】CN105039700
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510363811
【發(fā)明人】馬紅周, 王耀寧, 趙俊學(xué), 王碧俠, 唐雯聃, 崔雅茹, 王書民
【申請(qǐng)人】西安建筑科技大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日