本發(fā)明是一種通過回轉窯焙燒次氧化鋅富粉集有價金屬的方法，屬于冶金生產技術領域。

背景技術：

在利用回轉窯裝置處置濕法煉鋅浸出渣、除鐵中和渣、高爐煉鐵瓦斯灰，廢水處理中和渣、豎罐煉鋅渣、火法煉鉛水淬渣等次氧化鋅粉時，含有的鋅、鉛、鐵、銦、錫、鉍、鍺、砷、銻、氟、氯等元素會揮發(fā)富集到次氧化鋅粉中。次氧化鋅粉是回轉窯裝置處置含鋅危險廢物得到的產品，其主要化學成分質量百分比如表一所示：

由此可知次氧化鋅粉的鋅組分和鉛組分與其它金屬組分相比，含量高，相差的數量級大。

次氧化鋅粉一般做為濕法煉鋅和鋅鹽的原料，當用作濕法煉鋅的原料時，需要對其中的氟、氯預先脫除，以消除對濕法煉鋅過程的危害。次氧化鋅粉預處理脫除氟、氯的裝置一般采用多膛爐，而多膛爐的建設投資比較大。

對于規(guī)模較小的濕法煉鋅企業(yè)，次氧化鋅粉中的氟、氯的脫除，用濕法和火法兩種工藝來處理。濕法工藝是利用一定濃度的堿性溶液洗滌次氧化鋅粉，氟，氯進入堿洗液，其它的鋅等金屬成分留在固相，過濾后，進入濕法煉鋅工藝流程提取鋅；火法使用回轉窯裝置來焙燒次氧化鋅粉，控制爐膛的焙燒溫度650℃至750℃，使90%的氟、氯從煙氣中揮發(fā)脫除，進入收塵裝置。鋅及其它有價金屬則留在氧化鋅焙砂中，進入濕法煉鋅的工藝流程，用硫酸作為浸出劑，控制浸出液PH值在5.0—5.2時，鋅以離子狀態(tài)進入溶液，從濕法煉鋅工藝中提取鋅。而現(xiàn)有技術的缺陷與不足在于，次氧化鋅粉中的鎵、銦、錫、鉍、鍺等稀有金屬，由于含量比較低，無法從濕法煉鋅工藝中能直接提取，只能留在浸出渣中，需要通過回轉窯等裝置再次富集，進行后續(xù)提取工藝；從而在“浸出、揮發(fā)富集、再浸出”的工藝過程中，鎵、銦、錫、鉍、鍺等稀有金屬由于一部份分散到浸出液和回轉窯窯渣中，導致了工藝復雜，成本高，且金屬回收率低下。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明屬于有色金屬的提取工藝，目的在于提供一種利用回轉窯裝置焙燒次氧化鋅粉，將其中的一種或數種有價金屬揮發(fā)富集到窯尾煙塵中，從而簡化后續(xù)工序提取的方法，克服現(xiàn)有技術的不足。

本發(fā)明通過以下技術步驟實現(xiàn)，包括依次連接的煤氣發(fā)生爐、回轉窯、一次沉降室、收塵裝置，其中收塵裝置為依次連接的二次沉降室和布袋收集室，包括以下步驟，

步驟1，預處理：將次氧化鋅粉加水潤濕混料，水分控制在12%至14%；

步驟2，制粒：次氧化鋅粉制粒的粒度為5至10mm；

步驟3，回轉窯焙燒：將制粒以后的次氧化鋅粉送入回轉窯中，用煤氣發(fā)生爐產生的煤氣在窯頭燃燒提供熱源焙燒2至3小時，控制窯頭溫度1000℃至1100℃，窯尾溫度450℃至550℃；控制窯頭壓力為負壓30Pa至負壓50Pa；有價金屬與氯反應形成氯化物，并以氯化物的方式揮發(fā)；

所述揮發(fā)的有價金屬一部分隨煙氣流進入收塵裝置，一部分在一次沉降室冷卻沉積為有價金屬煙塵；

步驟4，富集有價金屬：收集一次沉降室中冷卻沉積的次氧化鋅煙塵，并輸送回步驟1，即再次與次氧化鋅粉一同進行預處理、制粒和焙燒；

步驟5，收集次氧化鋅焙砂產品：收集從回轉窯窯頭排出的次氧化鋅焙砂產品并包裝；

步驟6，收集次氧化鋅焙塵產品：揮發(fā)的有價金屬在收塵裝置中冷卻沉積，通過收集進入二次沉降室與布袋收集室的有價金屬煙塵，得到次氧化鋅焙塵產品并包裝。

所述步驟1中，將次氧化鋅粉用螺旋混料裝置加水混勻，次氧化鋅粉與加入水的質量百分比是100:12至100：14，水用高壓噴霧裝置均勻噴入。

所述步驟2中，制粒裝置為圓筒制粒裝置，次氧化鋅粉制粒的粒度為5至10mm。

所述步驟3中，次氧化鋅粉送入回轉窯內焙燒時，先通過回轉窯干燥段進行干燥；然后再通過回轉窯預熱段進行預熱；最后進入到反應溫度為1000℃至1300℃的回轉窯焙燒段進行焙燒。

所述步驟5中，從回轉窯窯頭排出的次氧化鋅焙砂，收集至冷卻圓筒冷卻，之后再收集至儲料倉，最后包裝成為次氧化鋅焙砂產品。

所述步驟6中，二次沉降室的焙塵和布袋沉降室的焙塵收集后混合，用螺旋混料機混勻，包裝成為富含有價金屬的次氧化鋅焙塵產品 。

所述步驟6中，從布袋收集室過濾后的煙氣進入濕式洗滌除塵裝置除塵后，廢氣排空。

本發(fā)明的技術原理在于，利用金屬氯化物在1000℃至1300℃溫度下容易揮發(fā)的原理實現(xiàn)。提供了一種通過回轉窯焙燒次氧化鋅粉富集有價金屬的方法，即控制回轉窯溫度為1000℃至1300℃，在焙燒次氧化鋅粉脫除氟、氯時，使次氧化鋅粉中的鉛、銦、錫、鉍、鍺、鎵等有價金屬以氯化物的方式揮發(fā)，并且富集到窯尾收塵裝置的氧化鋅煙塵中；之后再從次氧化鋅煙塵回收鉛、銦、錫、鉍、鍺、鎵等有價金屬的工藝方法，減少了再次利用回轉窯來揮發(fā)富集的過程，提高了有價金屬的回收率，降低了回收有價金屬的生產成本。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，在脫除次氧化鋅粉中的有害元素氟、氯的同時，將其中的銦、錫、鉍、鍺、鎵等有價金屬元素也富集到窯尾收塵裝置的煙塵中，富集以后的銦、錫、鉍、鍺、鎵等有價金屬元素品位比富集前升高四至八倍，從而使得后續(xù)濕法提取工藝中，通過一次浸出即可達到傳統(tǒng)工藝多次浸出的富集效果。減少了再次從回轉窯等裝置富集才能濕法提取的工序，簡化了工藝流程；提高了微量金屬元素的回收率；降低了生產成本。

附圖說明

附圖1為裝置圖。

附圖2為流程圖。

具體實施方式

從背景技術可知，利用回轉窯1處置含鋅危險廢物回收鋅的工藝，可以得到含鋅≧55%以上的次氧化鋅粉，次氧化鋅粉含有氟、氯成分，對后續(xù)的濕法提鋅工序產生危害，故需要先脫除氟、氯元素。

次氧化鋅粉還含有銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量金屬元素。一般的處理工藝是，次氧化鋅粉焙砂在用稀硫酸浸出時，鋅進入溶液，銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量元素留在浸出渣中；通過過濾后，得到含銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量元素的浸出渣，這個浸出渣再利用回轉窯裝置還原揮發(fā)，銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量元素在窯尾的收塵裝置收集，此時的銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量元素的含量已達到一定數量級，可以滿足后續(xù)的濕法提取工藝的含量要求，但是回收率低下。

結合附圖1至2對本發(fā)明實施方式說明如下，本發(fā)明利用回轉窯1焙燒脫除次氧化鋅粉中的氟、氯，同時也使次氧化鋅粉中的銦、錫、鉍、鍺、鎵也隨氟、氯一起從次氧化鋅粉中脫除，在回轉窯裝置的窯尾收塵裝置3收集。銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量元素的含量比次氧化鋅粉中的含量升高四至八倍。

本發(fā)明包括依次連接的煤氣發(fā)生爐、回轉窯1、一次沉降室2、收塵裝置3，其中收塵裝置3為依次連接的二次沉降室31和布袋收集室32，包括以下步驟，

步驟1，預處理：將次氧化鋅粉加水潤濕混料，水分控制在12%至14%；

步驟2，制粒：次氧化鋅粉制粒的粒度為5至10mm；

步驟3，回轉窯1焙燒：將制粒以后的次氧化鋅粉送入回轉窯1中，用煤氣發(fā)生爐產生的煤氣在窯頭燃燒提供熱源焙燒2至3小時，控制窯頭溫度1000℃至1100℃，窯尾溫度450℃至550℃；其中次氧化鋅粉首先通過回轉窯1的干燥帶，在480℃至550℃的溫度下將水分干燥；干燥后的次氧化鋅粉顆粒進入預熱帶預熱干燥帶，溫度是580℃至950℃；預熱干燥以后的次氧化鋅粉顆粒進入焙燒帶焙燒，溫度是1000℃至1300℃；焙燒后的次氧化鋅焙砂從回轉窯1的窯頭排除；回轉窯1的供熱由煤氣發(fā)生爐生產的煤氣燃燒提供；

控制窯頭壓力為負壓30Pa至負壓50Pa；次氧化鋅粉中的銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量元素與氯反應形成氯化物，并以氯化物的方式揮發(fā)；所述揮發(fā)的有價金屬一部分隨煙氣流進入收塵裝置，一部分在一次沉降室2冷卻沉積為有價金屬煙塵；

步驟4，富集有價金屬：收集一次沉降室2中冷卻沉積的次氧化鋅煙塵，并輸送回步驟1，即再次與次氧化鋅粉一同進行預處理、制粒和焙燒；

步驟5，收集次氧化鋅焙砂產品：收集從回轉窯1窯頭排出的次氧化鋅焙砂產品并包裝；

步驟6，收集次氧化鋅焙塵產品：揮發(fā)的有價金屬在收塵裝置3中冷卻沉積，通過收集進入二次沉降室31與布袋收集室32的有價金屬煙塵，得到次氧化鋅焙塵產品并包裝。

進一步地，所述步驟1中，將次氧化鋅粉用螺旋混料裝置加水混勻，氧化鋅粉與加入水的質量百分比是100:12至100：14，水用高壓噴霧裝置均勻噴入。

進一步地，所述步驟2中，制粒裝置為圓筒制粒裝置，次氧化鋅粉制粒的粒度為5至10mm。

進一步地，所述步驟3中，次氧化鋅粉送入回轉窯1內焙燒時，先通過干燥段進行干燥；然后再通過預熱段進行預熱；最后進入到反應溫度為1000℃至1300℃的回轉窯焙燒段進行焙燒。

進一步地，所述步驟5中，從回轉窯1窯頭排出的次氧化鋅焙砂，收集至冷卻圓筒冷卻，之后再收集至儲料倉，最后包裝成為次氧化鋅焙砂產品。

進一步地，所述步驟6中，二次沉降室31的焙塵和布袋沉降室32的焙塵收集后混合，用螺旋混料機混勻，包裝成為富含有價金屬的次氧化鋅焙塵產品 。

進一步地，所述步驟6中，從布袋收集室32過濾后的煙氣進入濕式洗滌除塵裝置除塵后，布袋收集室中的廢氣排空。

以焙燒處理100噸次氧化鋅粉，脫除氟、氯，并富集銦、鍺、錫、鉍為實施例，所述的次氧化鋅粉是利用回轉窯1處置含鋅危險廢物得到，含鋅的危險廢物如煉鐵廠的高爐瓦斯灰，其次是濕法煉鋅浸出渣、除鐵中和渣、廢水處理中和渣、豎罐煉鋅渣、煉鉛水淬渣。次氧化鋅粉的化學成分如表一所示。

步驟1，將次氧化鋅粉用裝載機加入料倉中，通過螺旋混料機中加水混濕、混勻。加入的水量為次氧化鋅粉和水的質量百分比是100:12，水用高壓噴霧裝置均勻噴入。實時抽樣檢測混勻以后的次氧化鋅粉含水，控制在12%至14%。

步驟2，將加入水分混勻以后的次氧化鋅粉通過圓筒制粒機制粒，粒度為5至7mm 。

步驟3，制粒以后的次氧化鋅粉下料進入回轉窯1，次氧化鋅粉首先通過回轉窯1的干燥帶，在500℃的溫度下將水分干燥；干燥后的次氧化鋅粉顆粒進入預熱帶預熱，溫度是600℃；預熱以后的次氧化鋅粉顆粒進入焙燒帶焙燒，溫度是1100℃；控制回轉窯1的轉速，次氧化鋅粉在回轉窯爐膛內的停留時間是2.5小時；回轉窯1窯頭氣流壓力保持負壓40Pa，焙燒后的次氧化鋅焙砂從回轉窯1的窯頭排除收集。

步驟4，次氧化鋅粉中的銦、錫、鉍、鍺、鎵等微量元素也隨氟、氯一起從次氧化鋅粉中脫除后，隨煙氣流進入窯尾一次沉降室2，沉降收集。一次沉降室2收集的次氧化鋅煙塵返回混料、制粒系統(tǒng)，重新進入回轉窯1焙燒。

步驟5，焙燒后的次氧化鋅焙砂從回轉窯1窯頭排除，進入冷卻圓筒冷卻降溫。次氧化鋅焙砂從冷卻圓筒排除后進入儲料倉，包裝后成為次氧化鋅焙砂產品，產量是81 噸。次氧化鋅焙砂的化學成分見表二：

步驟6，將二次沉降室31的次氧化鋅焙塵和布袋沉降室32的次氧化鋅焙塵收集后混合；用螺旋混料機混勻，包裝，成為富含多金屬的次氧化鋅焙塵產品 ，產量是 19.93 噸，占投入量100噸的 19%，富含有價金屬的次氧化鋅焙塵的主要化學成分如表三：

富集有價金屬以后的次氧化鋅焙塵中，銦的富集倍數達到4.5倍；錫的富集倍數達到4.4倍；鉍的富集倍數達到4.7倍；鍺的富集倍數達到5倍；鎵的富集倍數達到4.8倍 。

次氧化鋅焙砂和次氧化鋅焙塵中，鋅的回收率達到99.5 %；次氧化鋅焙砂中，氟的脫除率達到95 %；次氧化鋅焙砂中，氯的脫除率達到97%。減少了再次從回轉窯裝置富集才能濕法提取的工序，簡化了工藝流程；提高了微量金屬元素的回收率；降低了生產成本。