本實(shí)用新型屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,本實(shí)用新型涉及一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
鋅的冶煉主要有火法和濕法兩種方式?;鸱ㄊ怯酶邷?zé)熁瘬]發(fā),以ZnO煙塵的形式返回浸出回收其中的鋅;濕法是高溫高酸浸出,使鋅進(jìn)入溶液,同時(shí)大量的鐵也隨之進(jìn)入溶液,隨后使用黃鉀鐵礬法、針鐵礦法或赤鐵礦法除鐵,使含鋅液再返回到中性浸出回收其中的鋅。多年的實(shí)踐證明,用中性浸出、高溫高酸處理浸出渣、除鐵、凈化、電解的濕法煉鋅,在鋅的回收率、綜合回收有價(jià)金屬,節(jié)能及環(huán)保上較火法有一定的優(yōu)點(diǎn)。至今濕法煉鋅已成為生產(chǎn)鋅的主要方法,在世界鋅的總產(chǎn)量中,大約有80%是用濕法生產(chǎn)。
濕法煉鋅過程中,采用兩段中性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,國(guó)內(nèi)經(jīng)過三十余年的發(fā)展,其技術(shù)已經(jīng)成熟,現(xiàn)有以株冶為代表的較多煉鋅廠采用。鋅窯渣是濕法煉鋅時(shí)的浸出渣再配加40%~50%的焦粉,操作條件差的需要配入80%~100%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。通過將窯渣進(jìn)行再次浸出,耗酸量巨大。另外,通過回轉(zhuǎn)窯煙化揮發(fā)能回收92~94%鋅和82~84%鉛和10%左右的銀,窯渣中鋅含量約2~3%,鉛1%,鐵35~40%,尤其是銀的含量可達(dá)到200~350g/t,C含量12~18%,還有很高的利用價(jià)值。
回轉(zhuǎn)窯工藝在處理鋅浸出渣的過程中,由于加入了大量的焦炭還有添加劑,導(dǎo)致窯渣的產(chǎn)量較大,由于重金屬含量仍然超標(biāo),大部分直接堆存,也有少量運(yùn)到水泥廠,造成資源的浪費(fèi)。窯渣的鐵回收、銀回收及鉛鋅再回收難度較大,多種技術(shù)工藝路線可行,但經(jīng)濟(jì)性較差。
因此,現(xiàn)有的處理鋅浸出渣的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
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)問題之一。為此,本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng),該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣中鐵、銀、鋅和鉛的綜合回收,并且硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鐵的回收率達(dá)90%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方面,本實(shí)用新型提出了一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,該系統(tǒng)包括:
烘干裝置,所述烘干裝置具有鋅浸出渣入口和鋅浸出渣干料出口;
混合裝置,所述混合裝置具有鋅浸出渣干料入口、無(wú)煙煤入口和混合物料出口,所述鋅浸出渣干料入口與所述鋅浸出渣干料出口相連;
回轉(zhuǎn)窯,所述回轉(zhuǎn)窯具有混合物料入口、熱態(tài)窯渣出口和含鋅煙塵出口,所述混合物料入口與所述混合物料出口相連;
熱壓塊裝置,所述熱壓塊裝置具有熱態(tài)窯渣入口、蘭炭入口、石灰石入口和熱壓球團(tuán)出口,所述熱態(tài)窯渣入口與所述熱態(tài)窯渣出口相連;
轉(zhuǎn)底爐,所述轉(zhuǎn)底爐具有熱壓球團(tuán)入口、金屬團(tuán)塊出口以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵出口,所述熱壓球團(tuán)入口與所述熱壓球團(tuán)出口相連;
干選裝置,所述干選裝置具有金屬團(tuán)塊入口、金屬鐵出口和尾渣出口,所述金屬團(tuán)塊入口與所述金屬團(tuán)塊出口相連。
由此,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)通過將鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤混合后供給至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)還原處理,并且通過減少無(wú)煙煤的配入量,保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱段為氧化性氣氛,從而促進(jìn)鋅浸出渣中硫酸鹽的分解和二氧化硫的揮發(fā),同時(shí)保證窯內(nèi)為預(yù)還原階段為弱還原性氣氛,從而減少硫化鋅的生成,使得鋅浸出渣中的大部分鋅和鉛揮發(fā)進(jìn)行煙道中以氧化鋅和氧化鉛的形式被回收,其次將回轉(zhuǎn)窯中所得熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理,不僅可以充分利用熱態(tài)窯渣的顯熱,而且蘭炭的加入可以保證轉(zhuǎn)底爐內(nèi)為還原性氣氛,較現(xiàn)有技術(shù)中的將所得熱態(tài)窯渣進(jìn)行水淬處理后再進(jìn)行烘干處理相比,本申請(qǐng)不僅省去了原有工藝中的水淬工藝,而且省去了水淬后窯渣的烘干成本,并且蘭炭的加入可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,另外石灰石的加入在后續(xù)過程中不僅可以起到助熔劑的作用,而且可以促進(jìn)還原過程中鐵顆粒的聚集長(zhǎng)大,從而在降低能耗的同時(shí)保證所得金屬團(tuán)塊具有較高的金屬化率,并且通過將采用熱壓形式得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行二次還原處理,可以顯著提高還原劑的利用率,并且再經(jīng)干選處理即可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。由此,采用本申請(qǐng)的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣中鐵、銀、鋅和鉛的綜合回收,并且硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鐵的回收率達(dá)90%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。
任選的,所述處理鋅浸出渣的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:余熱回收裝置,所述余熱回收裝置具有煙塵入口和降溫?zé)焿m出口,所述煙塵入口分別與所述含鋅煙塵出口以及所述含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵出口相連;冷卻裝置,所述冷卻裝置具有降溫?zé)焿m入口和冷卻煙塵出口,所述降溫?zé)焿m入口與所述降溫?zé)焿m出口相連;布袋收塵器,所述布袋收塵器具有冷卻煙塵入口、粉塵出口和氣體出口,所述冷卻煙塵入口與所述冷卻煙塵出口相連。
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,或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說明
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)施例的處理鋅浸出渣的系統(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)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是采用本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法流程示意圖;
圖4是采用本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法流程示意圖。
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)用新型提出了一種處理鋅浸出渣的系統(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:烘干裝置100、混合裝置200、回轉(zhuǎn)窯300、熱壓塊裝置400、轉(zhuǎn)底爐500和干選裝置600。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,烘干裝置100具有鋅浸出渣入口101和鋅浸出渣干料出口102,且適于將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理,得到鋅浸出渣干料。由此,可以顯著提高后續(xù)預(yù)還原階段硫的揮發(fā)效率以及鋅和鉛的回收效率。具體的,所得鋅浸出渣干料中含水量不高于10wt%。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,混合裝置200具有鋅浸出渣干料入口201、無(wú)煙煤入口202和混合物料出口203,鋅浸出渣干料入口201與鋅浸出渣干料出口102相連,且適于將上述得到的鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤進(jìn)行混合,得到混合物料。具體的,混合裝置可以為圓盤給料機(jī)。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤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,鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤按照質(zhì)量比為100:(20~30)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),若無(wú)煙煤配入量過高,無(wú)法保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱段為氧化性氣氛,從而不利于鋅浸出渣中硫酸鹽的分解和二氧化硫的揮發(fā),并且無(wú)煙煤配入量過高會(huì)導(dǎo)致后續(xù)所得熱態(tài)窯渣中剩碳過高而增加還原劑成本,而且回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃料利用率低,不適宜在這一階段加入過多的無(wú)煙煤,而若無(wú)煙煤配入量過低,起不到預(yù)還原的作用。由此,通過將鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤按照質(zhì)量比為100:(20~30)進(jìn)行混合,不僅可以節(jié)省還原劑成本,而且可以保證窯內(nèi)為預(yù)還原階段為弱還原性氣氛,從而減少硫化鋅的生成,使得鋅浸出渣中的大部分鋅和鉛發(fā)生還原后揮發(fā)進(jìn)行煙道中以氧化鋅和氧化鉛的形式被回收。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,回轉(zhuǎn)窯300具有混合物料入口301、熱態(tài)窯渣出口302和含鋅煙塵出口303,混合物料入口301與混合物料出口203相連,且適于將上述得到的混合物料供給至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)還原處理,得到熱態(tài)窯渣和含鋅煙塵。具體的,通過減少無(wú)煙煤的配入量,保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱段為氧化性氣氛,從而促進(jìn)鋅浸出渣中硫酸鹽的分解和二氧化硫的揮發(fā),同時(shí)保證窯內(nèi)為預(yù)還原階段為弱還原性氣氛,從而減少硫化鋅的生成,使得鋅浸出渣中的大部分鋅和鉛發(fā)生還原后揮發(fā)進(jìn)行煙道中以氧化鋅和氧化鉛的形式被回收,即得到含有氧化鋅和氧化鉛的含鋅煙塵。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,預(yù)還原處理的溫度可以為800~1150攝氏度。由此,在進(jìn)一步提高預(yù)還原階段硫的揮發(fā)效率以及鋅和鉛的回收效率的同時(shí)有效防止物料粘接熔化和回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈,使物料結(jié)塊較小,有利于后續(xù)的熱壓塊工藝。并且經(jīng)過檢測(cè),硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,熱壓塊裝置400具有熱態(tài)窯渣入口401、蘭炭入口402、石灰石入口403和熱壓球團(tuán)出口404,熱態(tài)窯渣入口401與熱態(tài)窯渣出口302相連,且適于將上述得到的熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理,得到熱壓球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將回轉(zhuǎn)窯中所得熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理,不僅可以充分利用熱態(tài)窯渣的顯熱,而且蘭炭的加入可以保證轉(zhuǎn)底爐內(nèi)為還原性氣氛,較現(xiàn)有技術(shù)中的將所得熱態(tài)窯渣進(jìn)行水淬處理后再進(jìn)行烘干處理相比,本申請(qǐng)不僅省去了原有工藝中的水淬工藝,而且省去了水淬后窯渣的烘干成本,并且蘭炭的加入可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,另外石灰石的加入在后續(xù)過程中不僅可以起到助熔劑的作用,而且可以促進(jìn)還原過程中鐵顆粒的聚集長(zhǎng)大,從而在降低能耗的同時(shí)保證所得金屬團(tuán)塊具有較高的金屬化率,并且通過將采用熱壓形式得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行二次還原處理,可以顯著提高還原劑的利用率,并且再經(jīng)干選處理即可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。該步驟中,具體的,回轉(zhuǎn)窯中所得800℃的熱態(tài)窯渣經(jīng)風(fēng)冷冷卻至500℃以下后再與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊,從而可以有效避免蘭炭的燒損。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石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,熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石可以按照質(zhì)量比為100:(10~20):(5~25)進(jìn)行混合。由此,采用該混合比例,不僅可以顯著提高還原劑的利用效率,而且可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,進(jìn)而得到較高金屬化率的金屬團(tuán)塊。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,轉(zhuǎn)底爐500具有熱壓球團(tuán)入口501、金屬團(tuán)塊出口502以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵出口503,熱壓球團(tuán)入口501與熱壓球團(tuán)出口404相連,且適于將上述得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行二次還原處理,得到金屬團(tuán)塊以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原處理,其中的蘭炭可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),得到金屬團(tuán)塊以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵(其中銀在煙塵中的物相為氧化銀、硫化銀和銀單質(zhì)),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,另外石灰石的加入在后續(xù)過程中不僅可以起到助熔劑的作用,而且可以促進(jìn)還原過程中鐵顆粒的聚集長(zhǎng)大,從而在降低能耗的同時(shí)保證所得金屬團(tuán)塊具有較高的金屬化率,并且通過將采用熱壓形式得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行二次還原處理,可以顯著提高還原劑的利用率,并且再經(jīng)干選處理即可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。經(jīng)檢測(cè),硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,二次還原處理過程的溫度可以為1250~1400℃,時(shí)間可以為15~40分鐘。由此,可以顯著提高二次還原處理過程的還原效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,干選裝置600具有金屬團(tuán)塊入口601、金屬鐵出口602和尾渣出口603,金屬團(tuán)塊入口601與金屬團(tuán)塊出口502相連,且適于將上述得到的金屬團(tuán)塊進(jìn)行干選處理,得到金屬鐵和尾渣。
具體的,將所得金屬團(tuán)塊經(jīng)冷卻、破碎、干式磁選后即可實(shí)現(xiàn)金屬鐵粉和尾礦的分離。經(jīng)檢測(cè),金屬鐵的回收率達(dá)90%以上。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)通過將鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤混合后供給至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)還原處理,并且通過減少無(wú)煙煤的配入量,保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱段為氧化性氣氛,從而促進(jìn)鋅浸出渣中硫酸鹽的分解和二氧化硫的揮發(fā),同時(shí)保證窯內(nèi)為預(yù)還原階段為弱還原性氣氛,從而減少硫化鋅的生成,使得鋅浸出渣中的大部分鋅和鉛揮發(fā)進(jìn)行煙道中以氧化鋅和氧化鉛的形式被回收,其次將回轉(zhuǎn)窯中所得熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理,不僅可以充分利用熱態(tài)窯渣的顯熱,而且蘭炭的加入可以保證轉(zhuǎn)底爐內(nèi)為還原性氣氛,較現(xiàn)有技術(shù)中的將所得熱態(tài)窯渣進(jìn)行水淬處理后再進(jìn)行烘干處理相比,本申請(qǐng)不僅省去了原有工藝中的水淬工藝,而且省去了水淬后窯渣的烘干成本,并且蘭炭的加入可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,另外石灰石的加入在后續(xù)過程中不僅可以起到助熔劑的作用,而且可以促進(jìn)還原過程中鐵顆粒的聚集長(zhǎng)大,從而在降低能耗的同時(shí)保證所得金屬團(tuán)塊具有較高的金屬化率,并且通過將采用熱壓形式得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行二次還原處理,可以顯著提高還原劑的利用率,并且再經(jīng)干選處理即可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。由此,采用本申請(qǐng)的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣中鐵、銀、鋅和鉛的綜合回收,并且硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鐵的回收率達(dá)90%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。
參考圖2,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:余熱鍋爐700、冷卻裝置800和布袋收塵器900。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,余熱鍋爐700具有煙塵入口701和降溫?zé)焿m出口702,煙塵入口701分別與含鋅煙塵出口303和含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵出口503相連,且適于將回轉(zhuǎn)窯得到含鋅煙塵以及轉(zhuǎn)底爐得到的含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵進(jìn)行余熱回收,得到降溫?zé)焿m。由此,通過對(duì)所得到的含鋅煙塵以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵進(jìn)行余熱回收,可以將該部分余熱用于發(fā)電,并且降溫?zé)焿m的溫度降至400℃左右,從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,冷卻裝置800具有降溫?zé)焿m入口801和冷卻煙塵出口802,降溫?zé)焿m入口801與降溫?zé)焿m出口702相連,且適于將上述得到的降溫?zé)焿m進(jìn)行冷卻處理,可以得到冷卻煙塵。具體的,冷卻裝置可以為表面冷卻器,并且降溫?zé)焿m經(jīng)表面冷卻器后溫度降至250℃左右。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,布袋收塵器900具有冷卻煙塵入口901、粉塵出口902和氣體入口903,冷卻煙塵入口901與冷卻煙塵出口802相連,且適于將上述得到的冷卻煙塵進(jìn)行布袋收塵,從而可以收集粉塵。
為了方便理解,下面參考圖3和4對(duì)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法進(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:將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理,得到鋅浸出渣干料。由此,可以顯著提高后續(xù)預(yù)還原階段硫的揮發(fā)效率以及鋅和鉛的回收效率。具體的,所得鋅浸出渣干料中含水量不高于10wt%。
S200:將鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤進(jìn)行混合
根據(jù)的實(shí)施例,將上述得到的鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤進(jìn)行混合,得到混合物料。具體的,可以將鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤在圓盤給料機(jī)中進(jìn)行混合。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤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,鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤按照質(zhì)量比為100:(20~30)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),若無(wú)煙煤配入量過高,無(wú)法保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱段為氧化性氣氛,從而不利于鋅浸出渣中硫酸鹽的分解和二氧化硫的揮發(fā),并且無(wú)煙煤配入量過高會(huì)導(dǎo)致后續(xù)所得熱態(tài)窯渣中剩碳過高而增加還原劑成本,而且回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃料利用率低,不適宜在這一階段加入過多的無(wú)煙煤,而若無(wú)煙煤配入量過低,起不到預(yù)還原的作用。由此,通過將鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤按照質(zhì)量比為100:(20~30)進(jìn)行混合,不僅可以節(jié)省還原劑成本,而且可以保證窯內(nèi)為預(yù)還原階段為弱還原性氣氛,從而減少硫化鋅的生成,使得鋅浸出渣中的大部分鋅和鉛發(fā)生還原后揮發(fā)進(jìn)行煙道中以氧化鋅和氧化鉛的形式被回收。
S300:將混合物料供給至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)還原處理
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將上述得到的混合物料供給至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)還原處理,得到熱態(tài)窯渣和含鋅煙塵。具體的,通過減少無(wú)煙煤的配入量,保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱段為氧化性氣氛,從而促進(jìn)鋅浸出渣中硫酸鹽的分解和二氧化硫的揮發(fā),同時(shí)保證窯內(nèi)為預(yù)還原階段為弱還原性氣氛,從而減少硫化鋅的生成,使得鋅浸出渣中的大部分鋅和鉛發(fā)生還原后揮發(fā)進(jìn)行煙道中以氧化鋅和氧化鉛的形式被回收,即得到含有氧化鋅和氧化鉛的含鋅煙塵。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,預(yù)還原處理的溫度可以為800~1150攝氏度。由此,在進(jìn)一步提高預(yù)還原階段硫的揮發(fā)效率以及鋅和鉛的回收效率的同時(shí)有效防止物料粘接熔化和回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈,使物料結(jié)塊較小,有利于后續(xù)的熱壓塊工藝。并且經(jīng)過檢測(cè),硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。
S400:將熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將上述得到的熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理,得到熱壓球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將回轉(zhuǎn)窯中所得熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理,不僅可以充分利用熱態(tài)窯渣的顯熱,而且蘭炭的加入可以保證轉(zhuǎn)底爐內(nèi)為還原性氣氛,較現(xiàn)有技術(shù)中的將所得熱態(tài)窯渣進(jìn)行水淬處理后再進(jìn)行烘干處理相比,本申請(qǐng)不僅省去了原有工藝中的水淬工藝,而且省去了水淬后窯渣的烘干成本,并且蘭炭的加入可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,另外石灰石的加入在后續(xù)過程中不僅可以起到助熔劑的作用,而且可以促進(jìn)還原過程中鐵顆粒的聚集長(zhǎng)大,從而在降低能耗的同時(shí)保證所得金屬團(tuán)塊具有較高的金屬化率,并且通過將采用熱壓形式得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行二次還原處理,可以顯著提高還原劑的利用率,并且再經(jīng)干選處理即可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。該步驟中,具體的,回轉(zhuǎn)窯中所得800℃的熱態(tài)窯渣經(jīng)風(fēng)冷冷卻至500℃以下后再與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊,從而可以有效避免蘭炭的燒損。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石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,熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石可以按照質(zhì)量比為100:(10~20):(5~25)進(jìn)行混合。由此,采用該混合比例,不僅可以顯著提高還原劑的利用效率,而且可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,進(jìn)而得到較高金屬化率的金屬團(tuán)塊。
S500:將熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行二次還原處理
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將上述得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行二次還原處理,得到金屬團(tuán)塊以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原處理,其中的蘭炭可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),得到金屬團(tuán)塊以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵(其中銀在煙塵中的物相為氧化銀、硫化銀和銀單質(zhì)),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,另外石灰石的加入在后續(xù)過程中不僅可以起到助熔劑的作用,而且可以促進(jìn)還原過程中鐵顆粒的聚集長(zhǎng)大,從而在降低能耗的同時(shí)保證所得金屬團(tuán)塊具有較高的金屬化率,并且通過將采用熱壓形式得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行二次還原處理,可以顯著提高還原劑的利用率,并且再經(jīng)干選處理即可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。經(jīng)檢測(cè),硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,二次還原處理過程的溫度可以為1250~1400℃,時(shí)間可以為15~40分鐘。由此,可以顯著提高二次還原處理過程的還原效率。
S600:將金屬團(tuán)塊進(jìn)行干選處理,以便得到金屬鐵和尾渣
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將上述得到的金屬團(tuán)塊進(jìn)行干選處理,得到金屬鐵和尾渣。
具體的,將所得金屬團(tuán)塊經(jīng)冷卻、破碎、干式磁選后即可實(shí)現(xiàn)金屬鐵粉和尾礦的分離。經(jīng)檢測(cè),金屬鐵的回收率達(dá)90%以上。
采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法通過將鋅浸出渣干料與無(wú)煙煤混合后供給至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行預(yù)還原處理,并且通過減少無(wú)煙煤的配入量,保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)熱段為氧化性氣氛,從而促進(jìn)鋅浸出渣中硫酸鹽的分解和二氧化硫的揮發(fā),同時(shí)保證窯內(nèi)為預(yù)還原階段為弱還原性氣氛,從而減少硫化鋅的生成,使得鋅浸出渣中的大部分鋅和鉛揮發(fā)進(jìn)行煙道中以氧化鋅和氧化鉛的形式被回收,其次將回轉(zhuǎn)窯中所得熱態(tài)窯渣與蘭炭和石灰石進(jìn)行熱壓塊處理,不僅可以充分利用熱態(tài)窯渣的顯熱,而且蘭炭的加入可以保證轉(zhuǎn)底爐內(nèi)為還原性氣氛,較現(xiàn)有技術(shù)中的將所得熱態(tài)窯渣進(jìn)行水淬處理后再進(jìn)行烘干處理相比,本申請(qǐng)不僅省去了原有工藝中的水淬工藝,而且省去了水淬后窯渣的烘干成本,并且蘭炭的加入可以實(shí)現(xiàn)窯渣中殘余鋅和低價(jià)鐵氧化物的還原以及銀的還原和揮發(fā),從而在降低能耗的同時(shí)提高二次還原處理過程中鐵、銀、鋅和鉛的還原效率,另外石灰石的加入在后續(xù)過程中不僅可以起到助熔劑的作用,而且可以促進(jìn)還原過程中鐵顆粒的聚集長(zhǎng)大,從而在降低能耗的同時(shí)保證所得金屬團(tuán)塊具有較高的金屬化率,并且通過將采用熱壓形式得到的熱壓球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行二次還原處理,可以顯著提高還原劑的利用率,并且再經(jīng)干選處理即可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離。由此,采用本申請(qǐng)的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣中鐵、銀、鋅和鉛的綜合回收,并且硫的揮發(fā)率達(dá)80%以上,鐵的回收率達(dá)90%以上,鋅揮發(fā)率達(dá)99%以上,鉛揮發(fā)率達(dá)98%以上,銀揮發(fā)率達(dá)85%以上。
參考圖4,采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法進(jìn)一步包括:
S700:將含鋅煙塵以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵進(jìn)行余熱回收
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將S300得到含鋅煙塵以及S500得到的含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵進(jìn)行余熱回收,得到降溫?zé)焿m。由此,通過對(duì)所得到的含鋅煙塵以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵進(jìn)行余熱回收,可以將該部分余熱用于發(fā)電,并且降溫?zé)焿m的溫度降至400℃左右,從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。
S800:將降溫?zé)焿m進(jìn)行冷卻處理
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將上述得到的降溫?zé)焿m進(jìn)行冷卻處理,可以得到冷卻煙塵。具體的,將上述得到的降溫?zé)焿m經(jīng)表面冷卻器后溫度降至250℃左右。
S900:將冷卻煙塵進(jìn)行布袋收塵
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,將上述得到的冷卻煙塵進(jìn)行布袋收塵,從而可以收集粉塵。
如上所述,采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法可以具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一:
采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法可實(shí)現(xiàn)鋅浸出渣中鐵、銀、鋅、鉛的綜合回收利用,可實(shí)現(xiàn)鐵的回收率大于90%,鋅揮發(fā)率大于99%,鉛揮發(fā)率大于98%,銀的揮發(fā)率大于85%的技術(shù)指標(biāo)。
采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法通過將回轉(zhuǎn)窯中得到的窯渣進(jìn)行熱壓塊,可以減少原有工藝中水淬工藝,省去窯渣中水分烘干成本,充分利用窯渣顯熱用于轉(zhuǎn)底爐的還原,節(jié)省了整個(gè)工藝的能耗。
采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法較現(xiàn)有采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝處理1噸鋅浸出渣產(chǎn)生0.65噸窯渣,二次固廢量大的問題相比,本申請(qǐng)通過降低回轉(zhuǎn)窯煤配入量,轉(zhuǎn)底爐再次揮發(fā)窯渣中殘余鋅鉛硫并回收鐵粒之后,1噸鋅渣最終只產(chǎn)生0.30噸尾渣,鋅渣減排量大幅提高。
采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法通過減少回轉(zhuǎn)窯階段無(wú)煙煤配入量,在熱壓塊過程中加入蘭炭粒,保證了回轉(zhuǎn)窯預(yù)熱和還原段的氣氛,硫的揮發(fā)率可由原來的60%提高到80%以上,減少了硫化鋅或硫化鐵的生成。
采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)實(shí)施處理鋅浸出渣的方法采用熱壓形式在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原提高了碳質(zhì)還原劑的利用率,減少了由于燃燒引起的碳燒損。
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
將鋅浸出渣烘干至含水<10wt%,然后配入干渣重量的30%的無(wú)煙煤,通過圓盤給料機(jī)混勻后供給至回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行預(yù)還原,預(yù)還原過程溫度控制在800~1100℃,得到含鋅煙塵和熱態(tài)窯渣,熱態(tài)窯渣中硫含量<3wt%,硫的揮發(fā)率大于65%,并且熱態(tài)窯渣中鋅含量為6wt%,窯渣狀態(tài)較為松散,沒有較硬結(jié)塊,然后將從回轉(zhuǎn)窯窯口排出的800℃熱態(tài)窯渣經(jīng)風(fēng)冷冷卻至500℃以下,加入窯渣重量的20%石灰石、10%的蘭炭粒進(jìn)行熱壓塊,并將得到的熱壓球團(tuán)通過輸送裝置送入高溫轉(zhuǎn)底爐爐底進(jìn)行二次還原,控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)溫度為1250℃~1300℃,還原時(shí)間在30min,得到金屬團(tuán)塊以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵,還原結(jié)束后得到熔融金屬團(tuán)塊中鉛、鋅含量<0.1%,銀含量<0.005%,并將所得到熔融金屬團(tuán)塊經(jīng)冷卻、破碎、干式磁選后得到鐵粒和尾渣,鐵回收率可達(dá)到81%以上。
實(shí)施例2
將鋅浸出渣烘干至含水<10wt%,然后配入干渣重量的20%的無(wú)煙煤,通過圓盤給料機(jī)混勻后供給至回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行預(yù)還原,預(yù)還原過程溫度控制在900~1150℃,得到含鋅煙塵和熱態(tài)窯渣,熱態(tài)窯渣中硫含量<3wt%,硫的揮發(fā)率大于70%,并且熱態(tài)窯渣中鋅含量為7wt%,窯渣有少量結(jié)塊,然后將從回轉(zhuǎn)窯窯口排出的800℃熱態(tài)窯渣經(jīng)風(fēng)冷冷卻至500℃以下,加入窯渣重量的20%石灰石、15%的蘭炭粒進(jìn)行熱壓塊,并將得到的熱壓球團(tuán)通過輸送裝置送入高溫轉(zhuǎn)底爐爐底進(jìn)行二次還原,控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)溫度為1350℃~1400℃,還原時(shí)間在20min,得到金屬團(tuán)塊以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵,還原結(jié)束后得到熔融金屬團(tuán)塊中鉛、鋅含量<0.07%,銀含量<0.003%,并將所得到熔融金屬團(tuán)塊經(jīng)冷卻、破碎、干式磁選后得到鐵粒和尾渣,鐵回收率可達(dá)到93%以上。
實(shí)施例3
將鋅浸出渣烘干至含水<10wt%,然后配入干渣重量的20%的無(wú)煙煤,通過圓盤給料機(jī)混勻后供給至回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行預(yù)還原,預(yù)還原過程溫度控制在900~1150℃,得到含鋅煙塵和熱態(tài)窯渣,熱態(tài)窯渣中硫含量<3wt%,硫的揮發(fā)率大于70%,并且熱態(tài)窯渣中鋅含量為7wt%,窯渣有少量結(jié)塊,然后將從回轉(zhuǎn)窯窯口排出的800℃熱態(tài)窯渣經(jīng)風(fēng)冷冷卻至500℃以下,加入窯渣重量的10%石灰石、5%的蘭炭粒進(jìn)行熱壓塊,并將得到的熱壓球團(tuán)通過輸送裝置送入高溫轉(zhuǎn)底爐爐底進(jìn)行二次還原,控制轉(zhuǎn)底爐內(nèi)溫度為1350℃~1400℃,還原時(shí)間在20min,得到金屬團(tuán)塊以及含有氧化鋅、氧化鉛和銀的煙塵,還原結(jié)束后得到熔融金屬團(tuán)塊中鉛、鋅含量<0.3%,銀含量<0.009%,并將所得到熔融金屬團(tuán)塊經(jīng)冷卻、破碎、干式磁選后得到鐵粒和尾渣,鐵回收率可達(dá)到93%以上。
在本說明書的描述中,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。