一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝的制作方法
【專利摘要】一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，將烘干的鉛銀渣、鉛精礦與添加物進(jìn)行配料，得到混合料；將混合料經(jīng)制粒后進(jìn)到富氧底吹爐中進(jìn)行氧化熔煉，分離出一次鉛和爐渣；爐渣進(jìn)入氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐，向氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐內(nèi)加入碎煤和熔劑，形成氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐的爐渣；爐渣進(jìn)入煙化爐中，得到二次鉛；對于進(jìn)入一次鉛和二次鉛中的銀，在一次鉛和二次鉛進(jìn)行鉛電解精煉過程中進(jìn)入陽極泥，從陽極泥中提煉銀；對于進(jìn)入煙化爐煙塵中的鋅、鉛，將煙塵經(jīng)過脫氟脫氯，濕法浸出鋅，電積提鋅，鉛進(jìn)入浸出渣再通過鉛冶煉回收鉛。本發(fā)明工藝簡單，鉛銀渣中的鉛回收率約為95％，鋅回收率約為90％，銀回收率約為95％，硫利用率約為90％。
【專利說明】
一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于有色冶煉領(lǐng)域，涉及一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]濕法煉鋅高溫高酸浸出工藝中鉛、銀富集在高溫高酸浸出渣中，稱之為鉛銀渣，鉛銀渣渣率依原料和工藝差別大，約在20 % -40 %左右，鉛銀渣中各成分的大致重量含量為:Zn 2.5-6%、Fe 8-18%，鉛7-15%、銀300_700g/t，硫8-11%。
[0003]回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝是往濾干后的鉛銀渣中配入40%_50%的燃料(焦粉、煤、無煙煤)，加入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)處理，窯內(nèi)爐氣溫度一般控制在1000-1100°C，回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)過程中，被處理的物料與還原劑混合，有時(shí)還加入少量石灰促進(jìn)硫化鋅的分解和調(diào)節(jié)窯渣的成分，浸出渣中的金屬氧化物(ZnO、PbO、CdO等)與焦粉接觸，被還原出的金屬蒸汽進(jìn)入氣相，在氣相中又被氧化成氧化物，將這種揮發(fā)煙塵投入到濕法煉鋅工藝的浸出工序回收Zn，浸出渣可作為煉鉛的原料，此工藝只能回收鉛銀渣中的鋅、鉛，且物料揮發(fā)處理量大，燃料成本較高，并且耐火材料消耗大，回轉(zhuǎn)窯尾氣還需進(jìn)行脫硫，處理成本較高。根據(jù)某些廠的揮發(fā)窯生產(chǎn)實(shí)踐，鋅、鉛、銦的回收率在80%-90%，進(jìn)入煙塵的銀在35%左右。
[0004]硫化-浮選工藝處理鉛銀渣，主要目的是綜合回收渣中的銀，但其回收率僅為70%左右。濕法煉鋅浸出渣中大約80%的銀以硫化物和單體形態(tài)存在，且90%以上的銀分布在-200目可浮選粒級范圍內(nèi)，因此浸出渣可采用直接浮選法或預(yù)處理后再浮選的方法回收銀。株洲冶煉廠采用“一粗二精三掃”的浮選工藝回收鋅渣中的銀，回收率達(dá)60%-70%，精礦含銀約6000g/t，尾礦含銀約100g/t。鉛銀渣中大部分金屬都以再生化合物形式存在，所以浮選過程中Pb、Zn、Ag的回收率都不理想，最終試驗(yàn)結(jié)果表明其浮選過程中Pb回收率最高只有58%，Zn回收率10%?15%，且浮選尾渣仍然為危險(xiǎn)廢物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服目前鉛銀渣的綜合利用方法中的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提出一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，該工藝采用烘干、在富氧底吹爐氧化熔煉，在于氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐中還原熔煉，最后在煙化爐中還原揮發(fā)的方法，高效綜合回收鉛銀渣中的有價(jià)元素。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0007]—種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，包括以下步驟:
[0008]I)將烘干的鉛銀渣、鉛精礦與添加物進(jìn)行配料，配料后滿足以下條件:FeO與S12質(zhì)量比為(1.5?1.6):1 ;CaO與S12質(zhì)量比為(0.45-0.6):1 ;Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30% ;S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于14%，得到混合料;其中，鉛精礦的含鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50% ；
[0009]2)將混合料經(jīng)制粒后進(jìn)到富氧底吹爐中進(jìn)行氧化熔煉，爐內(nèi)溫度控制在950-1100°c，鉛銀渣進(jìn)行分解，分離出一次鉛和爐渣；富氧底吹爐出來的爐渣通過溜槽進(jìn)入氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐，再向氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐內(nèi)加入碎煤和熔劑，溫度控制在1100-1200°c進(jìn)行還原熔煉，鉛以單質(zhì)鉛形式形成二次鉛，銀以單質(zhì)銀形式存在于二次鉛中，鐵以氧化亞鐵形式形成還原爐爐渣，鋅以氧化鋅形式存在于還原爐爐渣中；
[0010]3)還原爐爐渣進(jìn)入煙化爐中，并從煙化爐的風(fēng)口鼓進(jìn)粉煤，在1150-1300 °C的高溫下還原揮發(fā)出渣中的鋅及殘留的鉛，以氧化物煙塵形式回收；
[0011]4)對于進(jìn)入一次鉛和二次鉛中的銀，在一次鉛和二次鉛進(jìn)行鉛電解精煉過程中進(jìn)入陽極泥，再從陽極泥中提煉銀;對于進(jìn)入煙化爐煙塵中的鋅、鉛，將煙塵經(jīng)過脫氟脫氯，濕法浸出鋅，電積提鋅，鉛進(jìn)入浸出渣再通過鉛冶煉回收鉛。
[0012]所述添加物為鐵礦石、石灰石、石英砂、硫鐵礦、煤中的一種或幾種。
[0013]若S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于14%，則加入不大于鉛銀渣、鉛精礦與添加物總質(zhì)量3%的燃煤。
[0014]所述步驟I)中烘干的鉛銀渣通過以下過程得到:將濕法煉鋅鉛銀渣進(jìn)行烘干，使水分含量降到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%，得到烘干的鉛銀渣。
[0015]所述濕法煉鋅鉛銀渣的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28-35%。
[0016]所述烘干的溫度為700°C。
[0017]所述步驟2)中碎煤的加入量為富氧底吹爐出來的爐渣質(zhì)量的10-15%;熔劑的加入量使得爐渣成分滿足氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐的爐渣的成分要求。
[0018]所述熔劑為石灰石。
[0019]所述步驟3)中粉煤的加入量為氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐的爐渣質(zhì)量的20-25%。
[0020]所述粉煤中粒徑200目以下的占粉煤總體積的80%。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果:鉛銀渣通過富氧底吹爐高溫分解氧化，使鋅以氧化物形式存在，鉛、銀以氧化物和單質(zhì)形式存在，硫以二氧化硫形式進(jìn)入煙氣，液態(tài)高鉛渣在氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐內(nèi)又進(jìn)行還原，鉛、銀還原為單質(zhì)，眾所周知，鉛是銀的良好捕收劑，這樣銀就富集于還原爐所產(chǎn)粗鉛中，鋅大部分仍存在于渣中，在煙化爐中強(qiáng)化還原回收;本發(fā)明通過將鉛銀渣中與硫化鉛精礦、含鉛物料、鐵礦石、石灰石、石英砂、硫鐵礦、煤中的一種或幾種進(jìn)行配料，使得混合料的總質(zhì)量為鉛精礦質(zhì)量的50%，然后再進(jìn)過制粒后，依次在富氧底吹爐中進(jìn)行氧化熔煉，在氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐中進(jìn)行還原熔煉，在煙化爐中高溫下還原揮發(fā)出渣中的鋅及殘留的鉛，最后對于進(jìn)入包括一次鉛和二次鉛中的銀，在一次鉛和二次鉛進(jìn)行鉛電解精煉過程中進(jìn)入陽極泥，再從陽極泥中提煉銀;對于進(jìn)入煙化爐煙塵中的鋅、鉛，將煙塵經(jīng)過脫氟脫氯，濕法浸出鋅，電積提鋅，鉛進(jìn)入浸出渣再通過鉛冶煉回收鉛。本發(fā)明中鉛銀渣中的鉛回收率約為95%，鋅回收率約為90%，銀回收率約為95%，硫利用率約為90%。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]本發(fā)明中鉛精礦的含鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%。
[0024]將含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28-35%的濕法煉鋅鉛銀渣通過烘干窯在700°C進(jìn)行烘干處理，使水分降到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%，得到烘干的鉛銀渣，采用烘干有利于下道工序配料和減少煙氣從富氧底吹爐帶走大量熱量;將烘干的鉛銀渣、鉛精礦與添加劑進(jìn)行配料，配料后滿足以下條件:FeO與S12質(zhì)量比為(1.5?1.6):1 ;CaO與S12質(zhì)量比為(0.45-0.6):1 ;Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30% ;S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于14%，若S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于14%，則加入不大于鉛銀渣、鉛精礦與添加物總質(zhì)量3%的燃煤，得到混合料;其中，鉛銀渣的質(zhì)量為鉛精礦質(zhì)量的50 % ;鉛精礦的含鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50% ；
[0025]本工藝的特殊之處在于通過配料使鉛銀渣的配入量(S卩質(zhì)量)可達(dá)鉛精礦質(zhì)量的50%左右，用量較大。
[0026]將配好的混合料經(jīng)制粒后進(jìn)到富氧底吹爐中進(jìn)行氧化熔煉(連續(xù)進(jìn)料，2小時(shí)放渣一次)，爐內(nèi)溫度控制在950-11000C，鉛銀渣進(jìn)行分解，分離出一次鉛和爐渣;其中，硫以二氧化硫形式進(jìn)入煙氣，制酸利用，銀主要以氧化銀存在于爐渣中，鋅主要以氧化鋅存在于爐渣中，鉛一部分以氧化鉛存在于爐渣中，一部分以單質(zhì)鉛形成一次鉛，鐵主要以三氧化二鐵形式存在于爐渣中；
[0027]富氧底吹爐出來的含鉛較高的爐渣通過溜槽進(jìn)入氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐，再向氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐內(nèi)加入碎煤和熔劑，溫度控制在1100-1200°C進(jìn)行還原熔煉(連續(xù)進(jìn)料，2小時(shí)放渣一次)，鉛主要以單質(zhì)鉛形成二次鉛，銀以單質(zhì)銀形式存在于二次鉛中，鋅主要以氧化鋅存在于還原爐爐渣中，鐵主要以氧化亞鐵形式形成還原爐的爐渣;其中，碎煤的加入量為爐渣質(zhì)量的10-15%;熔劑為石灰石，并且石灰石的加入量使得爐渣成分滿足氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐的爐渣的成分要求;二次鉛和爐渣從富氧底吹爐中分離出來;氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐的爐渣進(jìn)煙化爐，從煙化爐的風(fēng)口鼓進(jìn)粉煤(粉煤中粒徑200目以下的占粉煤總體積的80%)，在1150-1300°C的高溫及強(qiáng)還原條件下還原揮發(fā)出渣中的鋅及殘留的鉛，以氧化物煙塵形式回收，煙化爐的爐渣為一般固體廢物，主要用于建材。
[0028]對于進(jìn)入粗鉛(包括一次鉛和二次鉛)中的銀，在粗鉛進(jìn)行鉛電解精煉過程中進(jìn)入陽極泥，再從陽極泥中提煉銀;進(jìn)入煙化爐煙塵中的鋅、鉛，將煙塵經(jīng)過脫氟脫氯，濕法浸出鋅，電積提鋅，鉛進(jìn)入浸出渣再通過鉛冶煉回收鉛。
[0029]鉛銀渣通過本發(fā)明的高效利用工藝，鉛回收率約為95%，鋅回收率約為90 %，銀回收率約為95%，硫利用率約為90%。
[0030]鉛銀渣通過富氧底吹爐高溫分解氧化，使鋅以氧化物形式存在，鉛、銀以氧化物和單質(zhì)形式存在，硫以二氧化硫形式進(jìn)入煙氣，液態(tài)高鉛渣在氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐內(nèi)又進(jìn)行還原，鉛、銀還原為單質(zhì)，眾所周知，鉛是銀的良好捕收劑，這樣銀就富集于還原爐所產(chǎn)粗鉛中，鋅大部分仍存在于渣中，在煙化爐中強(qiáng)化還原回收;現(xiàn)在有80%以上廠家都是連用，用于鉛冶煉。但是這樣難點(diǎn)有二，大比例配入鉛銀渣后，一是入底吹爐的混合料含硫降低，不能保證自熱熔煉，煙氣二氧化硫濃度降低也不利于流程后面的煙氣制硫酸，二是混合料含鉛品味降低后不利于底吹爐熔煉甚至無法熔煉。而本發(fā)明通過將鉛銀渣中與硫化鉛精礦、含鉛物料、鐵礦石、石灰石、石英砂、硫鐵礦、煤中的一種或幾種進(jìn)行配料，使得混合料的總質(zhì)量為鉛精礦質(zhì)量的50%，然后再進(jìn)過制粒后，依次在富氧底吹爐中進(jìn)行氧化熔煉，在氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐中進(jìn)行還原熔煉，在煙化爐中高溫下還原揮發(fā)出渣中的鋅及殘留的鉛，最后對于進(jìn)入包括一次鉛和二次鉛中的銀，在一次鉛和二次鉛進(jìn)行鉛電解精煉過程中進(jìn)入陽極泥，再從陽極泥中提煉銀;對于進(jìn)入煙化爐煙塵中的鋅、鉛，將煙塵經(jīng)過脫氟脫氯，濕法浸出鋅，電積提鋅，鉛進(jìn)入浸出渣再通過鉛冶煉回收鉛。本發(fā)明中鉛銀渣中的鉛回收率約為95%，鋅回收率約為90%，銀回收率約為95%，硫利用率約為90%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)將烘干的鉛銀渣、鉛精礦與添加物進(jìn)行配料，配料后滿足以下條件:FeO與S12質(zhì)量比為(1.5?1.6):1 ;CaO與S12質(zhì)量比為(0.45-0.6):1 ;Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30% ;S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于14%，得到混合料;其中，鉛銀渣的質(zhì)量為鉛精礦質(zhì)量的50% ； 2)將混合料經(jīng)制粒后進(jìn)到富氧底吹爐中進(jìn)行氧化熔煉，爐內(nèi)溫度控制在950-1100°C，鉛銀渣進(jìn)行分解，分離出一次鉛和爐渣；富氧底吹爐出來的爐渣通過溜槽進(jìn)入氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐，再向氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐內(nèi)加入碎煤和熔劑，溫度控制在1100-1200 0C進(jìn)行還原熔煉，鉛以單質(zhì)鉛形式形成二次鉛，銀以單質(zhì)銀形式存在于二次鉛中，鐵以氧化亞鐵形式形成還原爐爐渣，鋅以氧化鋅形式存在于還原爐爐渣中； 3)還原爐爐渣進(jìn)入煙化爐中，并從煙化爐的風(fēng)口鼓進(jìn)粉煤，在1150-1300°C的高溫下還原揮發(fā)出渣中的鋅及殘留的鉛，以氧化物煙塵形式回收； 4)對于進(jìn)入一次鉛和二次鉛中的銀，在一次鉛和二次鉛進(jìn)行鉛電解精煉過程中進(jìn)入陽極泥，再從陽極泥中提煉銀;對于進(jìn)入煙化爐煙塵中的鋅、鉛，將煙塵經(jīng)過脫氟脫氯，濕法浸出鋅，電積提鋅，鉛進(jìn)入浸出渣再通過鉛冶煉回收鉛。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述添加物為鐵礦石、石灰石、石英砂、硫鐵礦、煤中的一種或幾種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，若S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于14%，則加入不大于鉛銀渣、鉛精礦與添加物總質(zhì)量3%的燃煤。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述步驟I)中烘干的鉛銀渣通過以下過程得到:將濕法煉鋅鉛銀渣進(jìn)行烘干，使水分含量降到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%，得到烘干的鉛銀渣。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述濕法煉鋅鉛銀渣的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28-35%。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述烘干的溫度為700 °C。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述步驟2)中碎煤的加入量為富氧底吹爐出來的爐渣質(zhì)量的10-15%;熔劑的加入量使得爐渣成分滿足氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐的爐渣的成分要求。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述熔劑為石灰石。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述步驟3)中粉煤的加入量為氧氣側(cè)吹金屬熔融還原爐的爐渣質(zhì)量的20-25%。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕法煉鋅鉛銀渣資源化利用的工藝，其特征在于，所述粉煤中粒徑200目以下的占粉煤總體積的80%。
【文檔編號】C22B13/02GK106086413SQ201610431203
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】桂海平, 張健康, 高文杰, 侯小強(qiáng), 劉朝斌, 成柏權(quán), 張圖進(jìn), 郭立慶, 劉茨珂, 劉倩, 王瑜
【申請人】漢中鋅業(yè)有限責(zé)任公司