專利名稱：綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種利用回轉(zhuǎn)窯火法處理鉛銻鼓風爐棄渣，并綜合回收棄渣中鋅、銻、鉛、銦有價元素、在銦濕法冶煉過程中創(chuàng)立了鋅銦直接高效分離的綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝。
背景技術(shù)：
在用燒結(jié)柟姆緶ù 澩嗔蚯μ囁笫輩 桓齬姆緶 迷氖 吭頰紀度刖 罅康？0％，其中含有鋅、鉛、銻、銦等有價元素，典型的成份為重量比鉛1.5-5.0％、銻1.5-6％、鋅8-12％、銦200-800克/噸。通常，這種渣被賤賣(水泥廠或礦渣廠用)或作鋪路處理掉，造成有色金屬資源的浪費，以廣西為例處理脆硫鉛銻礦的廠家的綜合生產(chǎn)能力約每年40萬噸精礦，正常生產(chǎn)時年產(chǎn)生鼓風爐棄渣約16萬噸，其中含有(取低值計算)鉛3200噸、銻4800噸、鋅12800噸、銦32噸，這些金屬的價值在2億元以上，本工藝是在煙化爐綜合處理該鼓風爐棄渣的工藝基礎(chǔ)上創(chuàng)立了利用回轉(zhuǎn)窯綜合處理該鼓風爐棄渣的新工藝，新工藝的設(shè)備簡單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)生的金屬氧粉容易進行金屬分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種金屬回收率高、處理量大、機械化程度高、能耗低、清潔型的綜合利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝。
本發(fā)明的工藝方案是這樣的(1)、利用典型成份的重量比為鉛1.5-5.0％、銻1.5-6.0％、鋅8-12％、銦200-800克/噸的鼓風爐渣，按鋅+銻的重量比含量不小于10％的顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣進行備料；(2)、按重量比粉煤∶顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40-80∶80-100∶2-10的量進行配料，配好的料經(jīng)過制團、干燥后進入回轉(zhuǎn)窯中高溫揮發(fā)處理，鉛銻鼓風爐棄渣中的有價元素鋅、銦、鉛、銻揮發(fā)富集于煙塵中；(3)、控制回轉(zhuǎn)窯爐內(nèi)溫度在1100-1300℃，空氣過剩系數(shù)在0.50-0.70之間，物料在爐內(nèi)停留時間大于2.5小時；(4)、揮發(fā)出來的金屬氣體隨煙氣進入經(jīng)冷卻器降溫后進入布袋收塵回收產(chǎn)生氧粉；(5)、氧粉進入濕法系統(tǒng)，在酸性條件下對鋅、銦、鉛、銻進行選擇性浸出，鋅、銦進入溶液中而鉛銻富集于渣中從而達到了銦、銻的有效分離。
上述過程就是采用火法冶煉、濕法冶煉金屬分離的過程。
本發(fā)明火法冶煉有價元素的揮發(fā)率為鉛95％、鋅85％、銦75％、銻80％，濕法冶煉金屬分離過程有價元素的回收率為鉛入渣率99％、銻入渣率98.6％、鋅浸出率97％、銦浸出率93％，本工藝的優(yōu)點是①較好的解決了脆硫鉛銻礦冶煉過程產(chǎn)生的鼓風爐棄渣綜合回收利用問題。②解決了利用回轉(zhuǎn)窯火法冶煉高鐵高硅原料時爐壁掛料死爐的難題。③攻克了銦生產(chǎn)過程中銦銻分離的技術(shù)難題。④工藝流程穩(wěn)定生產(chǎn)指標好生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)過程幾乎沒有三廢產(chǎn)生，達到了清潔生產(chǎn)的目的。
從上述工藝可以看出，本發(fā)明是采用火法處理鉛銻鼓風爐棄渣使有價元素富集于金屬氧粉中，氧粉經(jīng)過濕法處理直接實現(xiàn)氧粉中的金屬分離，因而本發(fā)明具有的優(yōu)點是金屬回收率高、處理量大、機械化程度高、能耗低。


附圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明是(1)、利用典型成份的重量比為鉛1.5-5.0％、銻1.5-6.0％、鋅8-12％、銦200-800克/噸的鼓風爐渣，按鋅+銻的重量比含量不小于10％的顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣進行備料；(2)、按重量比粉煤∶顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40-80∶100∶2-10的量進行配料，配好的料經(jīng)過制團、干燥后進入回轉(zhuǎn)窯中高溫揮發(fā)處理，鉛銻鼓風爐棄渣中的有價元素鋅、銦、鉛、銻揮發(fā)富集于煙塵中；(3)、控制回轉(zhuǎn)窯爐內(nèi)溫度在1100-1300℃，空氣過剩系數(shù)在0.50-0.70之間，物料在爐內(nèi)停留時間大于2.5小時；(4)、揮發(fā)出來的金屬氣體隨煙氣進入經(jīng)冷卻器降溫后進入布袋收塵回收產(chǎn)生氧粉；(5)、氧粉進入濕法系統(tǒng)，在酸性條件下對鋅、銦、鉛、銻進行選擇性浸出，鋅、銦進入溶液中而鉛銻富集于渣中從而達到了銦、銻的有效分離。
在上述工藝中，粉煤的粒度要求小于5毫米，鉛銻鼓風爐棄渣的粒度小于10目，按粉煤∶鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40-80∶100∶2-10(重量比)的量，經(jīng)過制團、干燥(自然干燥或烘干)后進入回轉(zhuǎn)窯進行高溫揮發(fā)，控制回轉(zhuǎn)窯爐內(nèi)溫度在1100-1300℃，空氣過剩系數(shù)在0.50-0.70之間，物料在爐內(nèi)停留時間大于2.5小時。揮發(fā)出來的鉛、銻、鋅、銦一齊隨煙氣進入表面冷卻器降溫后進入布袋室集塵，從而使鉛、銻、鋅、銦等金屬得到收集和利用。
控制好物料配比、下料速度、爐溫、爐內(nèi)氣氛、冶煉時間等，可以使金屬揮發(fā)率達到鉛95％、鋅85％、銦75％、銻80％，產(chǎn)生的水淬渣含鉛小于0.1％、銻小于1％、鋅小于1％、銦小于100克/噸、含鐵28-35％、硅20-25％、鈣12-18％，此渣作為生產(chǎn)建材的優(yōu)質(zhì)原料外售。
火法冶煉得到的氧粉進入濕法冶煉系統(tǒng)進行金屬分離，氧粉在酸性條件下采用二段逆流浸出工藝浸出鋅銦并直接達到銦、銻有效分離的目的①一段浸出溫度50-80℃、液固比5-10∶1、反應(yīng)時間30-60分鐘、反應(yīng)終酸2-15g/L②二段浸出溫度80-95℃、液固比3-8∶1、反應(yīng)時間60-100分鐘、反應(yīng)終酸40-100g/L。
濕法冶煉金屬分離過程有價元素的回收率為鉛入渣率99％、銻入渣率98.6％、鋅浸出率97％、銦浸出率93％，得到的含鋅、銦溶液經(jīng)過沉銦使銦進入渣中而鋅仍留在溶液，銦渣可以按常規(guī)法進行提銦，鋅溶液則根據(jù)市場需要生產(chǎn)電解鋅或鋅的化工產(chǎn)品，鉛銻渣則返回鉛銻冶煉廠進行鉛銻的回收。
具體實施例為①原料條件粉煤的粒度要求小于5毫米，鉛銻鼓風爐棄渣的粒度小于10目，按粉煤∶鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40-80∶80-100∶2-10(重量比)的量，經(jīng)過簡單加工后進入回轉(zhuǎn)窯。
②工藝參數(shù)爐內(nèi)溫度在1100-1300℃，鼓風量50-80m3/min，風壓3000-5000mmH2O，物料在爐內(nèi)停留時間大于2.5小時。
一段浸出溫度50-80℃、液固比5-10∶1、反應(yīng)時間30-60分鐘、反應(yīng)終酸2-15g/L。
二段浸出溫度80-95℃、液固比3-8∶1、反應(yīng)時間60-100分鐘、反應(yīng)終酸40-100g/L。
下面是采用本發(fā)明的具體生產(chǎn)實施例生產(chǎn)用主要設(shè)備回轉(zhuǎn)窯直徑2.40米(筒體內(nèi)徑)×長28米，鼓風機L48-665，90KW，風量80立方/分鐘，風壓5000毫米水注。
(1)、選用的鉛銻鼓風爐棄渣的成份(以下所有未注明的百分比均為重量百分比)鋅9.18％、銦400克/噸、鉛2.92％、銻2.41％、硫0.51％、氧化鈣16.76％、氧化亞鐵28.25％、二氧化硅19.71％。
(2)、工藝參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟指標1、火法冶煉過程原料條件粉煤的粒度要求小于5毫米，鉛銻鼓風爐棄渣的粒度小于10目，粉煤∶鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40-80∶80-100∶2-10(重量比)。
工藝參數(shù)爐內(nèi)溫度在1100-1300℃，鼓風量50-80m3/min，風壓3000-5000mmH2O，物料在爐內(nèi)停留時間大于2.5小時。
技術(shù)指標物料單耗原料棄渣5.85噸/噸氧粉、粉煤4.0噸/噸氧粉、電耗230KW.H/噸氧粉。
2、濕法金屬分離過程原料條件氧粉成份鋅45.6％、銦2000克/噸、鉛16.5％、銻11.4％、硫0.11％。
工藝參數(shù)在酸性條件下對鋅、銦、鉛、銻進行選擇性浸出是以濃度為93％以上的硫酸為浸出劑進行浸出工藝。
一段浸出溫度50-80℃、液固比5-10∶1、反應(yīng)時間30-60分鐘、反應(yīng)終酸2-15g/L。
二段浸出溫度80-95℃、液固比3-8∶1、反應(yīng)時間60-100分鐘、反應(yīng)終酸40-100g/L。
(3)、回收率火法冶煉金屬揮發(fā)率鉛95％、鋅85％、銦75％、銻80％。
濕法冶煉金屬分離過程的回收率鉛入渣率99％、銻入渣率98.6％、鋅浸出率97％、銦浸出率93％。
(4)、產(chǎn)品及成份實例氧粉成份鋅45.6％、銦2000克/噸、鉛16.5％、銻11.4％、硫0.11％。
水淬渣成份鉛0.08％、銻0.85％、鋅0.92％、銦90克/噸、含鐵32.5％、硅20.5％、鈣17.5％。
壓濾渣成份鋅4.0％、鉛36.1％、銻25.0％、銦205克/噸。
附綜合實驗之數(shù)據(jù)火法實驗數(shù)據(jù)


說明(1)鉛銻鼓風爐棄渣的成份(以下所有未注明的百分比均為重量百分比)鋅9.18％、銦400克/噸、鉛2.92％、銻2.41％、硫0.51％、氧化鈣16.76％、氧化亞鐵28.25％、二氧化硅19.71％。
(2)粉煤要求發(fā)熱量不小于6500大卡，含硫不大于1％，石粉為普通石粉。
(3)實驗時鼓風機的風量開到最大，風量約80立方/分鐘。
濕法實驗數(shù)據(jù)

說明氧粉成份為鋅45.6％、銦2000克/噸、鉛16.5％、銻11.4％、硫0.11％。
所用硫酸為分析純硫酸。
流程中各元素的走向及分配率

在本發(fā)明中，可以單獨加入雙飛粉或石粉進行火法冶煉；也可以采用加入雙飛粉與石粉混合的方法進行火法冶煉，只要混合后的總量不變，就可達到本發(fā)明的目的。
本實施例所采用的石粉是石灰石石粉，其中主要成份的重量比為氧化鈣≥50％，氧化鎂≤3.5％，二氧化硅+三氧化二鋁≤3.0％，石粉粒度為過20目篩。
權(quán)利要求
1.一種綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝，其特征在于(1)、利用典型成份的重量比為鉛1.5-5.0％、銻1.5-6.0％、鋅8-12％、銦200-800克/噸的鼓風爐渣，按鋅+銻的重量比含量不小于10％的顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣進行備料；(2)、按重量比粉煤∶顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40-80∶80-100∶2-10的量進行配料，配好的料經(jīng)過制團、干燥后進入回轉(zhuǎn)窯中高溫揮發(fā)處理，鉛銻鼓風爐棄渣中的有價元素鋅、銦、鉛、銻揮發(fā)富集于煙塵中；(3)、控制回轉(zhuǎn)窯爐內(nèi)溫度在1100-1300℃，空氣過剩系數(shù)在0.50-0.70之間，物料在爐內(nèi)停留時間大于2.5小時；(4)、揮發(fā)出來的金屬氣體隨煙氣進入經(jīng)冷卻器降溫后進入布袋收塵回收產(chǎn)生氧粉；(5)、氧粉進入濕法系統(tǒng)，在酸性條件下對鋅、銦、鉛、銻進行選擇性浸出，鋅、銦進入溶液中而鉛銻富集于渣中從而達到了銦、銻的有效分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝，其特征在于按重量比粉煤∶顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40-80∶100∶2-10的量進行配料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝，其特征在于配料時，粉煤粒度小于5毫米，鉛銻鼓風爐棄渣粒度小于10目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝，其特征在于所述的干燥是采用自然干燥或烘干。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝，其特征在于氧粉在酸性條件下采用二段逆流浸出工藝浸出鋅銦并直接達到銦、銻有效分離的目的①一段浸出溫度50-80℃、液固比5-10∶1、反應(yīng)時間30-60分鐘、反應(yīng)終酸2-15g/L②二段浸出溫度80-95℃、液固比3-8∶1、反應(yīng)時間60-100分鐘、反應(yīng)終酸40-100g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝，其特征在于所述的在酸性條件下對鋅、銦、鉛、銻進行選擇性浸出是以硫酸為浸出劑進行浸出工藝。
全文摘要
一種綜合回收利用鉛銻鼓風爐棄渣的工藝，其特點是按顆粒狀鉛銻鼓風爐棄渣∶雙飛粉或石粉＝40－80∶80－100∶2－10的量進行配料，配好的料經(jīng)過簡單處理進入回轉(zhuǎn)窯中高溫揮發(fā)處理，控制回轉(zhuǎn)窯爐內(nèi)溫度在1100－1300℃，空氣過剩系數(shù)在0.50－0.70之間，物料在爐內(nèi)停留時間大于2.5小時；氧粉進入濕法系統(tǒng)，在酸性條件下對鋅、銦、鉛、銻進行選擇性浸出。本工藝的優(yōu)點是①較好的解決了脆硫鉛銻礦冶煉過程產(chǎn)生的鼓風爐棄渣綜合回收利用問題。②解決了利用回轉(zhuǎn)窯火法冶煉高鐵高硅原料時爐壁掛料死爐的難題。③攻克了銦生產(chǎn)過程中銦銻分離的技術(shù)難題。④工藝流程穩(wěn)定生產(chǎn)指標好生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)過程幾乎沒有三廢產(chǎn)生，達到了清潔生產(chǎn)的目的。
文檔編號C22B7/04GK1632142SQ200410155579
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者伍永田, 覃庶宏, 駱裕航 申請人:伍永田, 覃庶宏, 駱裕航