本實(shí)用新型屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)冶金固體廢棄物每年產(chǎn)量約為4.3億噸，綜合利用率約為18.03％。針對(duì)我國(guó)冶金工業(yè)固體廢棄物的現(xiàn)狀，資源化處理與綜合利用是相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)必須重視和加大力度進(jìn)行研究突破的課題。目前我國(guó)有色冶金固體廢棄物包括銅渣、赤泥、鉛鋅渣、鎳渣等，其中赤泥和鉛鋅渣因?yàn)楹需F、鉛、鋅等大量有價(jià)金屬，有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

濕法煉鋅過(guò)程中，采用兩段中浸出得到的鋅渣一般有兩種工藝進(jìn)行回收，一是火法，即采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法；另一種是濕法，即熱酸浸出法?；剞D(zhuǎn)窯揮發(fā)法是我國(guó)濕法煉鋅渣處理使用的典型流程。鋅揮發(fā)窯渣是濕法煉鋅時(shí)的浸出渣再配加40％～50％的焦粉，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫下提取鋅、鉛等金屬后的殘余物。由于揮發(fā)窯在生產(chǎn)中所配的焦粉未能完全燃燒，造成部分焦粉殘留在窯渣中，不回收則會(huì)造成能源的損失，且鋅窯渣富集了鋅精礦中的銀、金、銅、鎵、鐵等有價(jià)金屬，是很有價(jià)值的資源，尤其是銀的含量可達(dá)到200～350g/t，由于礦物特性，即便在加入大量浮選藥劑的時(shí)候，也無(wú)法使銀得到有效回收，而且通過(guò)將窯渣進(jìn)行再次浸出，耗酸量巨大。

赤泥是氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的最主要的固體廢渣，目前，國(guó)內(nèi)赤泥每年排放量超過(guò)3000萬(wàn)t，除少部分應(yīng)用于水泥生產(chǎn)、制磚等用途外，大多濕法露天筑壩堆存，現(xiàn)今赤泥累積堆存已超過(guò)3.5億噸。赤泥中大約含有20-30％的鐵，是一種很好的煉鐵原料，但是由于赤泥中有大量的Al₂O₃、SiO₂等成分，給冶煉增加了困難，迫于環(huán)境壓力和鐵礦石資源的日漸枯竭，赤泥的資源化利用迫在眉睫。

因此，現(xiàn)有的冶金固體廢棄物赤泥和鋅窯渣的處理技術(shù)有待進(jìn)一步探究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以從鋅揮發(fā)窯渣和赤泥中回收鉛鋅銀鉛等有價(jià)金屬，從而實(shí)現(xiàn)揮發(fā)窯渣和赤泥的資源化利用。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：

鋅揮發(fā)窯渣烘干裝置，所述鋅揮發(fā)窯渣烘干裝置具有鋅揮發(fā)窯渣入口和鋅揮發(fā)窯渣干料出口；

鋅揮發(fā)窯渣破碎裝置，所述鋅揮發(fā)窯渣破碎裝置具有鋅揮發(fā)窯渣干料入口和鋅揮發(fā)窯渣破碎料出口，所述鋅揮發(fā)窯渣干料入口與所述鋅揮發(fā)窯渣干料出口相連；

赤泥烘干裝置，所述赤泥烘干裝置具有赤泥入口和赤泥干料出口；

赤泥破碎裝置，所述赤泥破碎裝置具有赤泥干料入口和赤泥破碎料出口，所述赤泥干料入口與所述赤泥干料出口相連；

混合造球裝置，所述混合造球裝置具有鋅揮發(fā)窯渣破碎料入口、赤泥破碎料入口、水入口和混合球團(tuán)出口，所述鋅揮發(fā)窯渣破碎料入口與所述鋅揮發(fā)窯渣破碎料出口相連，所述赤泥破碎料入口與所述赤泥破碎料出口相連；

轉(zhuǎn)底爐，所述轉(zhuǎn)底爐內(nèi)沿著爐底轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成進(jìn)料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)和出料區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)設(shè)置有混合球團(tuán)入口，所述中溫區(qū)設(shè)置有煙塵出口，所述出料區(qū)設(shè)置有金屬化球團(tuán)出口，所述混合球團(tuán)入口和所述混合球團(tuán)出口相連；

磨礦磁選裝置，所述磨礦磁選裝置具有金屬化球團(tuán)入口、金屬鐵粉出口和尾礦出口，所述金屬化球團(tuán)入口與所述金屬化球團(tuán)出口相連。

由此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)通過(guò)將赤泥和鋅揮發(fā)窯渣搭配進(jìn)行混合造球，由于赤泥本身的粘結(jié)性，不需要額外的加入粘結(jié)劑，所得到的球團(tuán)仍然具有較高的強(qiáng)度(跌落強(qiáng)度達(dá)8～10次)，從而可以解決鋅揮發(fā)窯渣無(wú)法單獨(dú)成球的難題，同時(shí)由于鋅揮發(fā)窯渣中含有大量的剩碳，因此可以轉(zhuǎn)底爐直接對(duì)赤泥和鋅揮發(fā)窯渣混合造球后的混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，而不需要額外加入還原劑，在轉(zhuǎn)底爐中，混合球團(tuán)中的鉛鋅銀化合物被還原為單質(zhì)，并且揮發(fā)進(jìn)入煙道以氧化物形式被回收，而混合球團(tuán)中的鐵化合物被還原被金屬鐵單質(zhì)聚集長(zhǎng)大為金屬化球團(tuán)，而現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)處理赤泥的過(guò)程中，赤泥中的Al₂O₃、CaO、SiO₂、MgO等氧化物在高溫條件下容易形成低熔點(diǎn)的化合物，而這些低熔點(diǎn)的化合物粘度較大，影響赤泥中鐵的還原以及聚集，這也是火法處理赤泥的一個(gè)難題，但是本申請(qǐng)中通過(guò)將赤泥與鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行混合造球，在還原過(guò)程中，鋅揮發(fā)窯渣中還原得到的金屬鐵可以作為晶種促進(jìn)赤泥中鐵的聚集以及長(zhǎng)大，同時(shí)小顆粒的鋅揮發(fā)窯渣可以對(duì)球團(tuán)起到骨架作用，保證球團(tuán)在高溫條件下的強(qiáng)度，從而可以顯著提高所得金屬化球團(tuán)的金屬化率(達(dá)90％以上)，并且經(jīng)后續(xù)磨礦磁選即可分離得到金屬鐵粉，另外赤泥為堿性渣，與酸性的鋅揮發(fā)窯渣搭配，可以減少對(duì)設(shè)備的侵蝕。由此，采用本申請(qǐng)的系統(tǒng)可以從鋅揮發(fā)窯渣和赤泥中回收鉛鋅銀鉛等有價(jià)金屬，從而實(shí)現(xiàn)揮發(fā)窯渣和赤泥的資源化利用。

任選的，所述混合造球裝置為壓球機(jī)或造球機(jī)。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)底爐的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是采用本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)實(shí)施綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種實(shí)施上述的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖1和2，該系統(tǒng)包括：鋅揮發(fā)窯渣烘干裝置100、鋅揮發(fā)窯渣破碎裝置200、赤泥烘干裝置300、赤泥破碎裝置400、混合造球裝置500、轉(zhuǎn)底爐600和磨礦磁選裝置700。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣烘干裝置100具有鋅揮發(fā)窯渣入口101和鋅揮發(fā)窯渣干料出口102，且適于將鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行烘干處理，得到鋅揮發(fā)窯渣干料。具體的，鋅揮發(fā)窯渣是濕法煉鋅時(shí)的浸出渣再配加40～50％的焦粉，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫下提取鋅、鉛等金屬后的殘余物，其全鐵含量為20～40％，鋅含量為1～5％，鉛含量為0.8～2％，銀含量為100～150g/t，金屬鐵占全鐵含量的40～60％，并且得到的鋅揮發(fā)窯渣干料中水含量不高于2％。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣破碎裝置200具有鋅揮發(fā)窯渣干料入口201和鋅揮發(fā)窯渣破碎料出口202，鋅揮發(fā)窯渣干料入口201與鋅揮發(fā)窯渣干料出口102相連，且適于將上述得到的鋅揮發(fā)窯渣干料進(jìn)行破碎處理，得到鋅揮發(fā)窯渣破碎料。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣破碎料的粒徑可以為1～3mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鋅揮發(fā)窯渣破碎料粒徑過(guò)粗不利于后續(xù)還原過(guò)程中鉛鋅銀的揮發(fā)，而粒徑過(guò)細(xì)，使得所得到的球團(tuán)氣孔率低，導(dǎo)致球團(tuán)的透氣性差，從而影響鉛鋅銀鐵的還原效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，赤泥烘干裝置300具有赤泥入口301和赤泥干料出口302，且適于將赤泥進(jìn)行烘干處理，得到赤泥干料。具體的，赤泥中鐵含量為23～30％，并且所得到的赤泥干料中的水含量不高于2％。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，赤泥破碎裝置400具有赤泥干料入口401和赤泥破碎料出口402，赤泥干料入口401與赤泥干料出口302相連，且適于將上述得到的赤泥干料進(jìn)行破碎處理，得到赤泥破碎料。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，赤泥破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，赤泥破碎料的粒徑可以不高于75微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，赤泥破碎料的粒徑過(guò)高將起不到粘結(jié)劑的作用，并且較細(xì)粒徑的赤泥有助于赤泥中鐵的還原。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，混合造球裝置500具有鋅揮發(fā)窯渣破碎料入口501、赤泥破碎料入口502、水入口503和混合球團(tuán)出口504，鋅揮發(fā)窯渣破碎料入口501與鋅揮發(fā)窯渣破碎料出口202相連，赤泥破碎料入口502與赤泥破碎料出口402相連，且適于將上述得到的鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將赤泥破碎料和鋅揮發(fā)窯渣破碎料搭配進(jìn)行混合造球，由于赤泥本身的粘結(jié)性，不需要額外的加入粘結(jié)劑，所得到的球團(tuán)仍然具有較高的強(qiáng)度(跌落強(qiáng)度達(dá)8～10次)，從而可以解決鋅揮發(fā)窯渣無(wú)法單獨(dú)成球的難題，同時(shí)由于鋅揮發(fā)窯渣中含有大量的剩碳，因此可以將赤泥和鋅揮發(fā)窯渣混合造球后的混合球團(tuán)直接供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原處理，而不需要額外加入還原劑，其次將鋅揮發(fā)窯渣和赤泥粗細(xì)顆粒搭配，保證了球團(tuán)的透氣性，并且改善了還原過(guò)程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件，從而在降低處理成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)赤泥和鋅揮發(fā)窯渣的資源化利用。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，可以將鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水按照質(zhì)量比為100：(150～200)：(25～45)進(jìn)行混合造球。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該混合比例下可以保證混合球團(tuán)中過(guò)剩碳系數(shù)在1.5-1.8之間，從而可以顯著提高后續(xù)還原過(guò)程中鉛鋅銀鐵的還原效率，并且所得到的球團(tuán)的具有較高的強(qiáng)度。具體的，混合造球裝置可以為壓球機(jī)或造球機(jī)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖1和圖2，轉(zhuǎn)底爐600內(nèi)沿著爐底轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成進(jìn)料區(qū)61、預(yù)熱區(qū)62、中溫區(qū)63、高溫區(qū)64和出料區(qū)65，進(jìn)料區(qū)61設(shè)置有混合球團(tuán)入口601，中溫區(qū)63設(shè)置有煙塵出口602，出料區(qū)65設(shè)置有金屬化球團(tuán)出口603，混合球團(tuán)入口601和混合球團(tuán)出口504相連，且適于將上述混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，使得混合球團(tuán)依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐的預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)進(jìn)行還原，得到的含有氧化鋅、氧化鉛和氧化銀的煙塵從高溫區(qū)排出，得到金屬化球團(tuán)從出料區(qū)排出。

該步驟中，將上述得到的混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，使得混合球團(tuán)依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐的預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)，預(yù)熱區(qū)在中溫區(qū)和高溫區(qū)的熱輻射下保持溫度為600～900℃，球團(tuán)在該區(qū)被加熱烘干，然后進(jìn)入在中溫區(qū)，中溫區(qū)通過(guò)燒嘴控制溫度，實(shí)現(xiàn)混合球團(tuán)中鉛鋅銀氧化物的還原，由于鉛鋅銀這些有價(jià)金屬的飽和蒸汽壓很低，在中溫區(qū)這些有價(jià)金屬揮發(fā)進(jìn)入煙道中，在煙道中重新被氧化成ZnO、PbO、Ag₂O以氧化物形式被回收，即得到含有氧化鋅、氧化鉛和氧化銀的煙塵，而鐵化合物在中溫區(qū)發(fā)生初步還原，然后得到含鐵物料進(jìn)入高溫區(qū)(高溫區(qū)通過(guò)燒嘴控制溫度)進(jìn)行深度還原，含鐵物料中的Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO等鐵的氧化物被還原成金屬鐵，最終得到金屬化率90％以上的金屬化球團(tuán)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用轉(zhuǎn)底爐對(duì)赤泥和鋅揮發(fā)窯渣混合造球后的混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)中，混合球團(tuán)中的鉛鋅銀化合物被還原為單質(zhì)，并且揮發(fā)進(jìn)入煙道以氧化物形式被回收，而在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)混合球團(tuán)中的鐵化合物被還原被金屬鐵單質(zhì)聚集長(zhǎng)大為金屬化球團(tuán)，而現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)處理赤泥的過(guò)程中，赤泥中的Al₂O₃、CaO、SiO₂、MgO等氧化物在高溫條件下容易形成低熔點(diǎn)的化合物，而這些低熔點(diǎn)的化合物粘度較大，影響赤泥中鐵的還原以及聚集，這也是火法處理赤泥的一個(gè)難題，但是本申請(qǐng)中通過(guò)將赤泥與鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行混合造球，在還原過(guò)程中，鋅揮發(fā)窯渣中還原得到的金屬鐵可以作為晶種促進(jìn)赤泥中鐵的聚集以及長(zhǎng)大，同時(shí)小顆粒的鋅揮發(fā)窯渣可以對(duì)球團(tuán)起到骨架作用，保證球團(tuán)在高溫條件下的強(qiáng)度，從而可以顯著提高所得金屬化球團(tuán)的金屬化率(達(dá)90％以上)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，中溫區(qū)的溫度可以為1100～1200攝氏度，高溫區(qū)的溫度可以為1200～1250攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該條件可以顯著優(yōu)于其他提高鉛鋅銀的揮發(fā)率以及鐵的回收效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，磨礦磁選裝置700具有金屬化球團(tuán)入口701、金屬鐵粉出口702和尾礦出口703，金屬化球團(tuán)入口701與金屬化球團(tuán)出口603相連，且適于將金屬化球團(tuán)進(jìn)行磨礦磁選，得到金屬鐵粉和尾礦。具體的，將所得金屬化球團(tuán)經(jīng)冷卻、破碎、磨細(xì)后進(jìn)行磁選處理即可實(shí)現(xiàn)金屬鐵粉和尾渣的分離，并且所得到的金屬鐵粉的品位達(dá)86％以上。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)通過(guò)將赤泥和鋅揮發(fā)窯渣搭配進(jìn)行混合造球，由于赤泥本身的粘結(jié)性，不需要額外的加入粘結(jié)劑，所得到的球團(tuán)仍然具有較高的強(qiáng)度(跌落強(qiáng)度達(dá)8～10次)，從而可以解決鋅揮發(fā)窯渣無(wú)法單獨(dú)成球的難題，同時(shí)由于鋅揮發(fā)窯渣中含有大量的剩碳，因此可以轉(zhuǎn)底爐直接對(duì)赤泥和鋅揮發(fā)窯渣混合造球后的混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，而不需要額外加入還原劑，在轉(zhuǎn)底爐中，混合球團(tuán)中的鉛鋅銀化合物被還原為單質(zhì)，并且揮發(fā)進(jìn)入煙道以氧化物形式被回收，而混合球團(tuán)中的鐵化合物被還原被金屬鐵單質(zhì)聚集長(zhǎng)大為金屬化球團(tuán)，而現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)處理赤泥的過(guò)程中，赤泥中的Al₂O₃、CaO、SiO₂、MgO等氧化物在高溫條件下容易形成低熔點(diǎn)的化合物，而這些低熔點(diǎn)的化合物粘度較大，影響赤泥中鐵的還原以及聚集，這也是火法處理赤泥的一個(gè)難題，但是本申請(qǐng)中通過(guò)將赤泥與鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行混合造球，在還原過(guò)程中，鋅揮發(fā)窯渣中還原得到的金屬鐵可以作為晶種促進(jìn)赤泥中鐵的聚集以及長(zhǎng)大，同時(shí)小顆粒的鋅揮發(fā)窯渣可以對(duì)球團(tuán)起到骨架作用，保證球團(tuán)在高溫條件下的強(qiáng)度，從而可以顯著提高所得金屬化球團(tuán)的金屬化率(達(dá)90％以上)，并且經(jīng)后續(xù)磨礦磁選即可分離得到金屬鐵粉，另外赤泥為堿性渣，與酸性的鋅揮發(fā)窯渣搭配，可以減少對(duì)設(shè)備的侵蝕。由此，采用本申請(qǐng)的系統(tǒng)可以從鋅揮發(fā)窯渣和赤泥中回收鉛鋅銀鉛等有價(jià)金屬，從而實(shí)現(xiàn)揮發(fā)窯渣和赤泥的資源化利用。

為了方便理解，下面參考圖3對(duì)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的系統(tǒng)實(shí)施綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該方法包括：

S100：將鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行烘干處理

該步驟中，將鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行烘干處理，得到鋅揮發(fā)窯渣干料。具體的，鋅揮發(fā)窯渣是濕法煉鋅時(shí)的浸出渣再配加40～50％的焦粉，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫下提取鋅、鉛等金屬后的殘余物，其全鐵含量為20～40％，鋅含量為1～5％，鉛含量為0.8～2％，銀含量為100～150g/t，金屬鐵占全鐵含量的40～60％，并且得到的鋅揮發(fā)窯渣干料中水含量不高于2％。

S200：將鋅揮發(fā)窯渣干料進(jìn)行破碎處理

該步驟中，將上述得到的鋅揮發(fā)窯渣干料進(jìn)行破碎處理，得到鋅揮發(fā)窯渣破碎料。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣破碎料的粒徑可以為1～3mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鋅揮發(fā)窯渣破碎料粒徑過(guò)粗不利于后續(xù)還原過(guò)程中鉛鋅銀的揮發(fā)，而粒徑過(guò)細(xì)，使得所得到的球團(tuán)氣孔率低，導(dǎo)致球團(tuán)的透氣性差，從而影響鉛鋅銀鐵的還原效率。

S300：將赤泥進(jìn)行烘干處理

該步驟中，將赤泥進(jìn)行烘干處理，得到赤泥干料。具體的，赤泥中鐵含量為23～30％，并且所得到的赤泥干料中的水含量不高于2％。

S400：將赤泥干料進(jìn)行破碎處理

該步驟中，將上述得到的赤泥干料進(jìn)行破碎處理，得到赤泥破碎料。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，赤泥破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，赤泥破碎料的粒徑可以不高于75微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，赤泥破碎料的粒徑過(guò)高將起不到粘結(jié)劑的作用，并且較細(xì)粒徑的赤泥有助于赤泥中鐵的還原。

S500：將鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水進(jìn)行混合造球

該步驟中，將上述得到的鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將赤泥破碎料和鋅揮發(fā)窯渣破碎料搭配進(jìn)行混合造球，由于赤泥本身的粘結(jié)性，不需要額外的加入粘結(jié)劑，所得到的球團(tuán)仍然具有較高的強(qiáng)度(跌落強(qiáng)度達(dá)8～10次)，從而可以解決鋅揮發(fā)窯渣無(wú)法單獨(dú)成球的難題，同時(shí)由于鋅揮發(fā)窯渣中含有大量的剩碳，因此可以將赤泥和鋅揮發(fā)窯渣混合造球后的混合球團(tuán)直接供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原處理，而不需要額外加入還原劑，其次將鋅揮發(fā)窯渣和赤泥粗細(xì)顆粒搭配，保證了球團(tuán)的透氣性，并且改善了還原過(guò)程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件，從而在降低處理成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)赤泥和鋅揮發(fā)窯渣的資源化利用。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，可以將鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水按照質(zhì)量比為100：(150～200)：(25～45)進(jìn)行混合造球。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該混合比例下可以保證混合球團(tuán)中過(guò)剩碳系數(shù)在1.5-1.8之間，從而可以顯著提高后續(xù)還原過(guò)程中鉛鋅銀鐵的還原效率，并且所得到的球團(tuán)的具有較高的強(qiáng)度。具體的，可以采用壓球機(jī)或造球機(jī)對(duì)鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水進(jìn)行混合造球。

S600：將混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，使得混合球團(tuán)依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐的預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)進(jìn)行還原

該步驟中，將上述得到的混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，使得混合球團(tuán)依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐的預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)，預(yù)熱區(qū)在中溫區(qū)和高溫區(qū)的熱輻射下保持溫度為600～900℃，球團(tuán)在該區(qū)被加熱烘干，然后進(jìn)入在中溫區(qū)，中溫區(qū)通過(guò)燒嘴控制溫度，實(shí)現(xiàn)混合球團(tuán)中鉛鋅銀氧化物的還原，由于鉛鋅銀這些有價(jià)金屬的飽和蒸汽壓很低，在中溫區(qū)這些有價(jià)金屬揮發(fā)進(jìn)入煙道中，在煙道中重新被氧化成ZnO、PbO、Ag₂O以氧化物形式被回收，即得到含有氧化鋅、氧化鉛和氧化銀的煙塵，而鐵化合物在中溫區(qū)發(fā)生初步還原，然后得到含鐵物料進(jìn)入高溫區(qū)(高溫區(qū)通過(guò)燒嘴控制溫度)進(jìn)行深度還原，含鐵物料中的Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO等鐵的氧化物被還原成金屬鐵，最終得到金屬化率90％以上的金屬化球團(tuán)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用轉(zhuǎn)底爐對(duì)赤泥和鋅揮發(fā)窯渣混合造球后的混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)中，混合球團(tuán)中的鉛鋅銀化合物被還原為單質(zhì)，并且揮發(fā)進(jìn)入煙道以氧化物形式被回收，而在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)混合球團(tuán)中的鐵化合物被還原被金屬鐵單質(zhì)聚集長(zhǎng)大為金屬化球團(tuán)，而現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)處理赤泥的過(guò)程中，赤泥中的Al₂O₃、CaO、SiO₂、MgO等氧化物在高溫條件下容易形成低熔點(diǎn)的化合物，而這些低熔點(diǎn)的化合物粘度較大，影響赤泥中鐵的還原以及聚集，這也是火法處理赤泥的一個(gè)難題，但是本申請(qǐng)中通過(guò)將赤泥與鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行混合造球，在還原過(guò)程中，鋅揮發(fā)窯渣中還原得到的金屬鐵可以作為晶種促進(jìn)赤泥中鐵的聚集以及長(zhǎng)大，同時(shí)小顆粒的鋅揮發(fā)窯渣可以對(duì)球團(tuán)起到骨架作用，保證球團(tuán)在高溫條件下的強(qiáng)度，從而可以顯著提高所得金屬化球團(tuán)的金屬化率(達(dá)90％以上)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，中溫區(qū)的溫度可以為1100～1200攝氏度，高溫區(qū)的溫度可以為1200～1250攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該條件可以顯著優(yōu)于其他提高鉛鋅銀的揮發(fā)率以及鐵的回收效率。

S700：將金屬化球團(tuán)進(jìn)行磨礦磁選

該步驟中，將金屬化球團(tuán)進(jìn)行磨礦磁選，得到金屬鐵粉和尾礦。具體的，將所得金屬化球團(tuán)經(jīng)冷卻、破碎、磨細(xì)后進(jìn)行磁選處理即可實(shí)現(xiàn)金屬鐵粉和尾渣的分離，并且所得到的金屬鐵粉的品位達(dá)86％以上。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法通過(guò)將赤泥和鋅揮發(fā)窯渣搭配進(jìn)行混合造球，由于赤泥本身的粘結(jié)性，不需要額外的加入粘結(jié)劑，所得到的球團(tuán)仍然具有較高的強(qiáng)度(跌落強(qiáng)度達(dá)8～10次)，從而可以解決鋅揮發(fā)窯渣無(wú)法單獨(dú)成球的難題，同時(shí)由于鋅揮發(fā)窯渣中含有大量的剩碳，因此可以將赤泥和鋅揮發(fā)窯渣混合造球后的混合球團(tuán)直接供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原處理，而不需要額外加入還原劑，在轉(zhuǎn)底爐中，混合球團(tuán)中的鉛鋅銀化合物被還原為單質(zhì)，并且揮發(fā)進(jìn)入煙道以氧化物形式被回收，而混合球團(tuán)中的鐵化合物被還原被金屬鐵單質(zhì)聚集長(zhǎng)大為金屬化球團(tuán)，而現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)處理赤泥的過(guò)程中，赤泥中的Al₂O₃、CaO、SiO₂、MgO等氧化物在高溫條件下容易形成低熔點(diǎn)的化合物，而這些低熔點(diǎn)的化合物粘度較大，影響赤泥中鐵的還原以及聚集，這也是火法處理赤泥的一個(gè)難題，但是本申請(qǐng)中通過(guò)將赤泥與鋅揮發(fā)窯渣進(jìn)行混合造球，在還原過(guò)程中，鋅揮發(fā)窯渣中還原得到的金屬鐵可以作為晶種促進(jìn)赤泥中鐵的聚集以及長(zhǎng)大，同時(shí)小顆粒的鋅揮發(fā)窯渣可以對(duì)球團(tuán)起到骨架作用，保證球團(tuán)在高溫條件下的強(qiáng)度，從而可以顯著提高所得金屬化球團(tuán)的金屬化率(達(dá)90％以上)，并且經(jīng)后續(xù)磨礦磁選即可分離得到金屬鐵粉，另外赤泥為堿性渣，與酸性的鋅揮發(fā)窯渣搭配，可以減少對(duì)設(shè)備的侵蝕。由此，采用本申請(qǐng)的方法可以從鋅揮發(fā)窯渣和赤泥中回收鉛鋅銀鉛等有價(jià)金屬，從而實(shí)現(xiàn)揮發(fā)窯渣和赤泥的資源化利用。

如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法可具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一：

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法可以實(shí)現(xiàn)鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的同時(shí)回收利用。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法不用額外加入還原劑，利用揮發(fā)窯渣中的過(guò)剩碳就行還原反應(yīng)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法采用的赤泥不僅是原料而且還是粘結(jié)劑，確保球團(tuán)的強(qiáng)度。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的綜合利用鋅揮發(fā)窯渣和赤泥的方法通過(guò)將將窯渣和赤泥分別破碎至3mm和200目以下，物料粗細(xì)搭配，保證球團(tuán)有良好的透氣性。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

鋅揮發(fā)窯渣中含鐵25％，其中金屬鐵占全鐵50％，Pb含量為1％，Zn含量為3％，Ag含量為120g/t，C含量35％；赤泥中的鐵含量為30％，將鋅揮發(fā)窯渣和赤泥分別進(jìn)行烘干處理，得到鋅揮發(fā)窯渣干料和赤泥干料，然后分別對(duì)鋅揮發(fā)窯渣干料和赤泥干料進(jìn)行破碎處理，得到鋅揮發(fā)窯渣破碎料(粒徑為1-3mm)和赤泥破碎料(粒徑為75微米)，然后將鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水按照質(zhì)量比為100：195：25的比例進(jìn)行混料壓球，保證球團(tuán)中過(guò)剩碳系數(shù)1.6，然后將所得球團(tuán)水分烘干至2％以下后供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，，并且依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)，其中預(yù)熱區(qū)通過(guò)中溫區(qū)和高溫區(qū)的熱輻射保持溫度在600-900℃，中溫區(qū)和高溫區(qū)分別設(shè)置蓄熱式燒嘴，溫度分別為1150±10℃和1210±10℃，還原時(shí)間為45min，還原過(guò)程中球團(tuán)中的有價(jià)金屬鉛鋅銀在中溫區(qū)被還原脫除，在中溫區(qū)煙道中可以收集到ZnO品位62％以上的粉塵，該粉塵中含有銀2000g/t，還原以后的金屬化球團(tuán)中鉛鋅的含量降到0.8％以下，銀含量20g/t，鉛和鋅的脫除率分別為93.00％和94.12％，所得金屬化球團(tuán)經(jīng)過(guò)冷卻、破碎至2mm以下進(jìn)行磨礦磁選，可以得到鐵品位86％以上，鐵回收率78％的高硫鐵粉。

實(shí)施例2

鋅揮發(fā)窯渣中含鐵30％，其中金屬鐵占全鐵56％，Pb含量為1.5％，Zn含量為3.5％，Ag含量為130g/t，C含量30％；赤泥中的鐵含量為25％，將鋅揮發(fā)窯渣和赤泥分別進(jìn)行烘干處理，得到鋅揮發(fā)窯渣干料和赤泥干料，然后分別對(duì)鋅揮發(fā)窯渣干料和赤泥干料進(jìn)行破碎處理，得到鋅揮發(fā)窯渣破碎料(粒徑為1-3mm)和赤泥破碎料(粒徑為75微米)，然后將鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水按照質(zhì)量比為100：183：35的比例進(jìn)行混料壓球，保證球團(tuán)中過(guò)剩碳系數(shù)1.7，然后將所得球團(tuán)水分烘干至2％以下后供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，，并且依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)，其中預(yù)熱區(qū)通過(guò)中溫區(qū)和高溫區(qū)的熱輻射保持溫度在600-900℃，中溫區(qū)和高溫區(qū)分別設(shè)置蓄熱式燒嘴，溫度分別為1150±10℃和1210±10℃，還原時(shí)間為45min，還原過(guò)程中球團(tuán)中的有價(jià)金屬鉛鋅銀在中溫區(qū)被還原脫除，在中溫區(qū)煙道中可以收集到ZnO品位64％以上的粉塵，該粉塵中含有銀2150g/t，還原以后的金屬化球團(tuán)中鉛鋅的含量降到0.5％以下，銀含量15g/t，鉛和鋅的脫除率分別為94.21％和93.75％，所得金屬化球團(tuán)經(jīng)過(guò)冷卻、破碎至2mm以下進(jìn)行磨礦磁選，可以得到鐵品位87％以上，鐵回收率80％的高硫鐵粉。

實(shí)施例3

鋅揮發(fā)窯渣中含鐵35％，其中金屬鐵占全鐵53％，Pb含量為2％，Zn含量為5％，Ag含量為140g/t，C含量33％；赤泥中的鐵含量為28％，將鋅揮發(fā)窯渣和赤泥分別進(jìn)行烘干處理，得到鋅揮發(fā)窯渣干料和赤泥干料，然后分別對(duì)鋅揮發(fā)窯渣干料和赤泥干料進(jìn)行破碎處理，得到鋅揮發(fā)窯渣破碎料(粒徑為1-3mm)和赤泥破碎料(粒徑為75微米)，然后將鋅揮發(fā)窯渣破碎料與赤泥破碎料和水按照質(zhì)量比為100：165：45的比例進(jìn)行混料壓球，保證球團(tuán)中過(guò)剩碳系數(shù)1.8，然后將所得球團(tuán)水分烘干至2％以下后供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，，并且依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)，其中預(yù)熱區(qū)通過(guò)中溫區(qū)和高溫區(qū)的熱輻射保持溫度在600-900℃，中溫區(qū)和高溫區(qū)分別設(shè)置蓄熱式燒嘴，溫度分別為1180±10℃和1230±10℃，還原時(shí)間為45min，還原過(guò)程中球團(tuán)中的有價(jià)金屬鉛鋅銀在中溫區(qū)被還原脫除，在中溫區(qū)煙道中可以收集到ZnO品位65％以上的粉塵，該粉塵中含有銀2300g/t，還原以后的金屬化球團(tuán)中鉛鋅的含量降到0.3％以下，銀含量10g/t，鉛和鋅的脫除率分別為95.72％和96.33％，所得金屬化球團(tuán)經(jīng)過(guò)冷卻、破碎至2mm以下進(jìn)行磨礦磁選，可以得到鐵品位88％以上，鐵回收率82％的高硫鐵粉。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。