一種有價(jià)金屬的綜合回收處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于有價(jià)金屬冶煉領(lǐng)域，尤其是涉及一種有價(jià)金屬的綜合回收處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)的鋅產(chǎn)量居世界第一，2014年生產(chǎn)鋅金屬含量達(dá)561萬(wàn)噸，其中絕大部分采用濕法工藝，但濕法煉鋅工藝投資大、設(shè)備維護(hù)麻煩、生產(chǎn)成本高，浸出渣還要采用煙化爐、回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、頂吹爐等火法工藝處理，致使?jié)穹掍\又必須輔助火法冶金工序，流程長(zhǎng)、設(shè)備復(fù)雜、投資大、污染排放點(diǎn)多、能耗大幅提高。目前現(xiàn)存的火法煉鋅工藝有密閉鼓風(fēng)爐、電爐、豎罐工藝，但電爐、豎罐生產(chǎn)成本高、能耗大、效率低，被國(guó)家列為明令淘汰的落后工藝，而作為同時(shí)可熔煉鉛鋅的工藝——密閉鼓風(fēng)爐工藝(ISP)，存在落后的燒結(jié)工序，燒結(jié)過(guò)程中SO2逸散造成污染，且還原過(guò)程中會(huì)消耗大量焦炭，能耗較高，再加上配套設(shè)施復(fù)雜、投資高等缺點(diǎn)，已進(jìn)入淘汰期。因此，研發(fā)新的鉛鋅熔煉工藝勢(shì)在必行。
[0003]在國(guó)內(nèi)黑色和有色冶金領(lǐng)域，存在多種含鉛鋅氧化物的固體廢物如高爐煙塵、電爐煙塵、轉(zhuǎn)爐煙塵、有色(鉛礦石、鋅礦石、鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石、鉛鋅硫礦石、鉛鋅銅硫礦石、鉛錫礦石、鉛銻礦石、鋅銅礦石)火法冶煉煙塵、冶煉渣、濕法浸出渣、硫化鉛或硫化鋅燒結(jié)礦或焙砂等二次資源，另外，在自然界還存在一定儲(chǔ)量的鋅鉛氧化礦類(lèi)的礦物資源。上述含鋅鉛氧化物的二次資源和原礦資源中，通常還含有Fe、Cu、Cd、Sb、B1、Sn等有價(jià)金屬，甚至還含In、Au、Ag等貴金屬，在冶煉鉛鋅的同時(shí)，如何綜合回收處理上述金屬，目前世界范圍內(nèi)還沒(méi)有合適的方法。
[0004]因而，為實(shí)現(xiàn)鋅鉛冶煉的節(jié)能降耗、資源高效回收及解決含鉛鋅固廢環(huán)境污染等問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)新的含鉛鋅鐵等多金屬氧化物類(lèi)物料的綜合回收處理冶煉工藝勢(shì)在必行。
[0005]對(duì)于多金屬(二種及以上)的熔池熔煉，如果兩種金屬不互溶且體積比達(dá)到8:1以上，那么，含量低的金屬即使被還原出來(lái)，但因常規(guī)熔池結(jié)構(gòu)的限制，很難被順暢的排出，從而使這種混合熔煉不能進(jìn)行。例如:當(dāng)鐵鉛比例達(dá)到10:1時(shí)，鉛很難被放出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種有價(jià)金屬的綜合回收處理裝置，以解決在冶煉鉛或鋅氧化物類(lèi)物料的同時(shí)，有效回收處理Fe、Cu、Cd、Sb、B1、Sn、In、Au及Ag等金屬的問(wèn)題。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種有價(jià)金屬的綜合回收處理裝置，包括熔池1、反應(yīng)塔2及煙道3;
[0009]所述熔池I設(shè)置在所述反應(yīng)塔2的下部，所述反應(yīng)塔2頂端設(shè)有噴嘴4;
[0010]所述熔池I內(nèi)設(shè)有容納粗鉛合金層11、鐵水層12及渣層13的空間，所述熔池I內(nèi)還設(shè)有連通反應(yīng)塔2與煙道3的流通空間14，所述流通空間14位于所述渣層13上方，所述渣層13對(duì)應(yīng)的所述熔池I壁上設(shè)有側(cè)吹布置；
[0011]所述熔池I左側(cè)設(shè)有第一擋墻5，所述第一擋墻5左側(cè)與所述熔池I側(cè)壁形成盛裝鉛液的盛鉛空間，所述第一擋墻5擋住所述噴嘴4噴出的物料以避免物料落入所述盛鉛空間，所述第一擋墻5下部深入所述粗鉛合金層11中，所述第一擋墻5完全擋住所述鐵水層12及渣層13以避免其流入所述盛鉛空間，所述盛鉛空間對(duì)應(yīng)的熔池I側(cè)壁上設(shè)有鉛液排放口8;
[0012]所述熔池I右側(cè)設(shè)有第二擋墻9，所述第二擋墻9底端與所述熔池I底壁緊密相連，所述第二擋墻9頂端位于所述鐵水層12中，所述第二擋墻9右側(cè)與所述熔池I側(cè)壁形成盛鐵水的盛鐵空間，所述盛鐵空間對(duì)應(yīng)的所述熔池I側(cè)壁上設(shè)有出鐵口 1，與所述渣層13對(duì)應(yīng)的熔池I側(cè)壁上設(shè)有出渣口 6。優(yōu)選的，所述熔池I向左凸。
[0013]第一擋墻5和第二擋墻9的設(shè)置，保證了熔池粗鉛合金層11的鉛液只能被壓縮進(jìn)入盛鉛空間，使鉛液能順利排出，同時(shí)，也提高了盛鐵空間中鐵水層的厚度，使其便于排放。此夕卜，第二擋墻9的設(shè)置，在一定程度上延緩了熔池I內(nèi)熔體向右移動(dòng)的整體速度，便于渣層和金屬熔體的澄清分層，同時(shí)也使側(cè)吹噴管7噴入的還原劑對(duì)渣層13中金屬氧化物的還原更充分，使進(jìn)入渣中的金屬氧化物含量降低，提高了金屬的回收率。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述盛鉛空間頂端與所述流通空間14連通。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述熔池I底端設(shè)有排空口15。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述側(cè)吹布置包括多個(gè)側(cè)吹噴管7，各所述側(cè)吹噴管7沿所述熔池I橫向設(shè)置。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第二擋墻9下部插入所述熔池I底部。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述出渣口6所在位置與所述渣層13下部對(duì)應(yīng)。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述出鐵口10所在位置與所述鐵水層12的下部對(duì)應(yīng)。
[0020]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的有價(jià)金屬的綜合回收處理裝置及處理方法具有以下優(yōu)勢(shì):
[0021]本實(shí)用新型所述的有價(jià)金屬的綜合回收處理裝置提高了有價(jià)的金屬的回收率(由于還原充分，進(jìn)入渣里的金屬量少)；而且第一擋墻及第二擋墻的設(shè)置，能夠使被還原出來(lái)的金屬被順暢的排出。
[0022]—種有價(jià)金屬的綜合回收方法，包括如下步驟:
[0023]S1:以鋅鉛氧化物為主要成分的物料需要進(jìn)行混合、破碎和干燥處理，得到干燥的礦粉；
[0024]S2:干燥的礦粉與含碳燃料、氧氣及熔劑一起，經(jīng)設(shè)置在所述反應(yīng)塔2頂部的噴嘴4噴入所述的有價(jià)金屬的綜合回收處理裝置中；所述反應(yīng)塔2內(nèi)的溫度為1100_1350°C，金屬氧化物以極大的比表面積狀態(tài)彌撒于高溫?zé)霟?、充滿(mǎn)CO還原氣分的反應(yīng)塔2中，通過(guò)傳熱、傳質(zhì)和氣-固、氣-液反應(yīng)，迅速完成粉料中鋅鉛等氧化物的還原和熔化;被還原出來(lái)的Zn和Cd迅速氣化通過(guò)流通空間14進(jìn)入煙道3，被還原出來(lái)的Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、In、Bi有少量揮發(fā)進(jìn)入煙道3;
[0025]S3:所述反應(yīng)塔2內(nèi)未被完全還原的金屬氧化物降落在所述熔池I中，所述熔池I中設(shè)有側(cè)吹布置，通過(guò)側(cè)吹向熔體中分別噴吹煤粉和氧氣，為熔池I提供熱量并實(shí)現(xiàn)熔體的對(duì)流，同時(shí)使熔池I保持強(qiáng)還原環(huán)境，使Zn、Pb、Fe、Cu、Sb、B1、Sn、In、Cd的氧化物徹底的在1350-1650°C高溫熔池I中完成還原，這其中，還原出來(lái)的Zn和Cd絕大部分會(huì)迅速氣化離開(kāi)熔體進(jìn)入煙道3，而還原出來(lái)的？13、？6、01、313、311、111、81在除了有少量揮發(fā)進(jìn)入煙道3外，其余都流經(jīng)渣層13后進(jìn)入熔池I下部；由于Fe和Pb的量相對(duì)于其他金屬較大，且Fe和Pb熔體完全不互溶，金屬層分為鐵水層和粗鉛合金層，由于密度的原因，熔池I從上到下形成渣層13、鐵水層12、粗鉛合金層11三層結(jié)構(gòu)，同時(shí)，Cu、Zn、Sb、B1、Sn、Cd等有價(jià)金屬和In、Au、Ag等貴金屬易溶解于高溫的鉛水中，在還原析出的鉛滴進(jìn)行聚集并在向下流動(dòng)過(guò)程中，不斷捕集熔池I內(nèi)存在的少量的Cu、Sb、B1、Sn、In、Au、Ag等金屬及少量未蒸發(fā)的Zn、Cd，形成粗鉛合金層11;鉛水經(jīng)鉛液排放口 8排出后得到粗鉛；
[0026]S4:冷凝收鋅:煙道3中的金屬蒸汽經(jīng)引風(fēng)機(jī)引入冷凝系統(tǒng)得到粗鋅；
[0027 ] S5:粗鉛及粗鋅的精煉:粗鉛中含少量Zn、Cu、Sb、B 1、Sn、In、Au、Ag、Cd，采用常規(guī)的火法精煉或電解精煉進(jìn)行分離，提純Pb并分離Zn、Cu、Sb、B1、Sn、In、Au、Ag、Cd;粗鋅中含少量Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、Cd、In、Bi，后續(xù)利用金屬沸點(diǎn)的差異，可采用精餾工藝或其他常規(guī)方法來(lái)提純 Zn 并分離 Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、Cd、In、Bi。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述反應(yīng)塔2內(nèi)的溫度優(yōu)選為1200°C。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，步驟SI中物料選自:二次資源、原礦資源或冶煉原料。
[0030]其中，二次資源為:
[0031]①鋼鐵