一種鋅冶煉渣復合團塊的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種鋅冶煉渣復合團塊的制備方法，屬冶金化工【技術領域】。本方法的步驟為：①球磨：將鉛銀渣、鐵礬渣和鼓風爐渣分別破碎球磨，得到粒度為過200目≥80%三種粉料；②配料：將上述鐵礬渣粉料、鉛銀渣粉料和鼓風爐渣粉料按質量比1.5～3:0.8～2:1進行配料，配入物料總料質量0.5～8%的硅酸鹽水泥，混合過程中補加水至混合料含水12～20%；③將所述的混合料采用液壓成型機在成型壓力為20～80Mpa條件下進行壓團產出濕團塊，在烘干窯內于30℃～180℃溫度下烘干產出合格團塊含水5～10%。本發明可使鐵礬渣、鉛銀渣和鼓風爐渣快速成型，具有工藝簡單，試劑消耗少，成本低，成型率高的特點。
【專利說明】一種鋅冶煉渣復合團塊的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工冶金【技術領域】，尤其是涉及一種鋅冶煉渣復合團塊的制備方法。【背景技術】
[0002]鋅冶煉工藝主要分為火法煉鋅和濕法煉鋅兩大類，目前占主導地位的煉鋅方法是濕法煉鋅，濕法煉鋅占鋅產量的80%以上。濕法煉鋅中高溫高酸浸出工藝是一種常用的煉鋅方法，該方法的特點在于中性浸出渣采用熱酸浸出，鋅和鐵溶解進入浸出液中，鉛、銀、銅等難溶的元素不被浸出，形成浸出終洛一鉛銀渣；同時為了除去浸出液中的鐵，通常采用黃鉀鐵礬法除鐵，形成黃鉀鐵礬晶體實現鐵的去除，除鐵過程產出鐵礬渣。火法煉鋅是采用碳質還原劑還原得到金屬鋅的過程，其中密閉鼓風爐煉鋅是一種重要的火法煉鋅方法，該方法冶煉鋅過程中產出鼓風爐渣。傳統技術采用還原熔煉方法處理上述鉛銀渣、鐵礬渣和鼓風爐渣時，是分別進行的，如中國專利“一種用鼓將上述渣料經壓磚機簡單壓制，裝入加料小車，自然干燥后直接加入還原熔煉爐中進行還原熔煉得到鉛冰銅和富銦氧化鋅粉。該工藝過程的缺點在于鋅冶煉渣團塊落下強度低于2次(落下高度lm)、成型率小于70%，粉料多，導致熔煉過程料柱透氣性差，重金屬粉末飛揚，整個操作環境差、熔煉過程煙塵率大，并且致使還原熔煉爐中各部分受熱不均勻、燃料量消耗大。因此，如何制備得到高強度、高成型率的鋅冶煉渣復合團塊已成為鋅冶煉渣傳統還原熔煉的主要技術難點。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種鋅冶煉渣復合團塊的制備方法，其工藝簡單、成本低、試劑消耗 量小、團塊強度高、成型率高。
[0004]解決本發明的技術問題所采用的方案是:
①球磨:將鉛銀渣、鐵礬渣和鼓風爐渣分別破碎球磨，得到粒度為過200目>80%三種粉料；
②配料:將上述鐵礬渣粉料、鉛銀渣粉料和鼓風爐渣粉料按質量比1.5~3: 0.8~2:1進行配料，配入物料總料質量0.5~8%的硅酸鹽水泥，混合過程中補加水至混合料含水12 ~20% ；
③將所述的混合料采用液壓成型機在成型壓力為20~SOMpa條件下進行壓團產出濕團塊，在烘干窯內于30°C~180°C溫度下烘干產出合格團塊含水5~10%。
[0005]在上述的步驟②中，物料的攪拌混合時間為5~15min ;步驟③的混合料液壓成型周期為20~40s，烘干時間為2~24h，烘干后的合格團落下強度應大于3次/高度為lm。
[0006]所述的鐵礬渣和鉛銀渣為濕法煉鋅工藝產出，鐵礬渣含Zn 3~7%，Pb I~5%，Fe 203 27 ~35%, SiO2 7 ~13.5%, CaO 2 ~5% ;鉛銀渣含 Zn 5 ~9%，Pb 4 ~13%, Fe 20314~22%，SiO2 8~14%，CaO 2~7% ;鼓風爐渣為火法煉鋅工藝產出，鼓風爐渣含Zn 2~11%, Pb I ~3%，Fe 203 35 ~45%, SiO2 13 ~18%, CaO 10 ~16%。
[0007]本發明所采用的技術原理如下:濕法煉鋅產出的鐵礬渣和鉛銀渣中含有一定量的膠狀氫氧化鐵和硅酸等粘結性較強的物質。球團制備過程中，氫氧化鐵和硅酸等膠體物質在固體顆粒間起著分散和連接作用，形成固體粘結橋，加強固體顆粒間的相互作用，獲得高強度的團塊。同時添加的硅酸鹽水泥在團塊干燥過程中逐漸固結，將固體顆粒進一步粘結，形成高強度的合格團塊。
[0008]本發明的有益效果是:
本發明充分利用了鉛銀渣和鐵礬渣中含有氫氧化鐵、硅酸等粘結性較強等物質來實現固體顆粒間的粘接，同時通過添加少量硅酸鹽水泥進一步強化團塊干燥過程中固體顆粒的相互粘結，從而獲得高強度的鋅冶煉渣團塊。本發明工藝流程簡單，團塊強度高，成型率高，粉料少，明顯改善還原熔煉過程料柱的透氣性和操作環境。
具體實施例
[0009]實施實例1.取自某廠的鐵礬渣、鉛銀渣和鼓風爐渣，其化學成份分別為:鐵礬渣:Zn 6.8%, Pb 3.0%, Fe2O3 27.0%, SiO2 8.1%，CaO 2.2% ;鉛銀渣:Zn 5.0%, Pb 4.5%, Fe2O321.9%, SiO2 9.5%, CaO 2.0% ;鼓風爐渣:Zn 8.9%, Pb 1.0%, Fe2O3 35.2%, SiO2 16.6%, CaO12.4% ;將鐵礬渣、鉛銀渣和鼓風爐渣分別破碎篩球磨得到-200目占80%的三種粉料。取15kg鐵礬渣粉料、8kg鉛銀渣粉料和IOkg鼓風爐渣粉料，配入0.5kg硅酸鹽水泥，采用混料機混料5min，混料過程補充1.5kg水，補水混合后混合料水分含量為12%。采用液壓成型機壓塊，成型壓力為20Mpa，成型周期為20s，壓塊產出的濕團塊在30°C下烘干24小時。獲得的鋅冶煉渣復合團塊的化 學成分為Zn 6.5%，Pb 3.0%, Fe2O3 26.6%, SiO2 11.1%, CaO 5.1%，含水量10%。
[0010]獲得的指標:落下強度5次(落下高度為Im)，成型率95%。
[0011]實施實例2.取自某廠的鐵礬渣、鉛銀渣和鼓風爐渣，其化學成份分別為:鐵礬渣:Zn 3.0%, Pb 1.1%，Fe2O3 31.7%, SiO2 13.2%, CaO 3.5% ;鉛銀渣:Zn 7.3%, Pb 10.9%,Fe2O3 14.1%, SiO2 13.0%, CaO 3.6%;鼓風爐渣:Zn 11.0%, Pb 2.1%, Fe2O3 40.7%, SiO218.0%，Ca0 10.3% ;將鐵礬渣、鉛銀渣和鼓風爐渣分別破碎篩球磨得到-200目占80%的三種粉料。取20kg鐵礬渣粉料、12kg鉛銀渣粉料和IOkg鼓風爐渣粉料，配入1.26kg硅酸鹽水泥(占物料總量的3%)，采用混料機混料lOmin，混料過程補充2.75kg水，補水混合后混合料水分含量為16%。采用液壓成型機壓塊，成型壓力為50Mpa，成型周期為30s，壓塊產出的濕團塊在100°C下烘干12小時。獲得的鋅冶煉渣復合團塊的化學成分為Zn 5.3%,Pb 4.2%，Fe2O3 19.2%, SiO2 10.6%, CaO 4.0%，含水量 5%。
[0012]獲得的指標:落下強度7次(落下高度為Im)，成型率96.5%。
[0013]實施實例3.取自某廠的鐵礬渣、鉛銀渣和鼓風爐渣，其化學成份分別為:鐵礬渣:Zn 3.2%, Pb 4.9%, Fe2O3 35.0%, SiO2 9.2%, Ca04.8% ;鉛銀渣:Zn 9.0%, Pb 12.9%, Fe2O316.5%, SiO2 14.0%, CaO 6.8% ;鼓風爐渣:Zn2.0%, Pb 3.0%, Fe2O3 45.0%, SiO2 17.5%, CaO16.0% ;將鐵礬渣、鉛銀渣和鼓風爐渣分別破碎篩球磨得到-200目占80%的三種粉料。取30kg鐵礬渣粉料、15kg鉛銀渣粉料和IOkg鼓風爐渣粉料，配入4.4kg硅酸鹽水泥(占物料總量的8%)，采用混料機混料15min，混料過程補充6.53kg水，補水混合后混合料水分含量為20%。采用液壓成型機壓塊，成型壓力為80Mpa，成型周期為40s，壓塊產出的濕團塊在200°C下烘干2小時。獲得的鋅冶煉渣復合團塊的化學成分為Zn 3.2%，Pb 4.7%，Fe2O317.5%, SiO2 8.2%, CaO 5.3%，含水量 8%。
[0014]獲得的指標:落下強度10次(`落下高度為Im)，成型率98%。
【權利要求】
1.一種鋅冶煉渣復合團塊的制備方法，其特征在于: ①球磨:將鉛銀渣、鐵礬渣和鼓風爐渣分別破碎球磨，得到粒度為過200目>80%三種粉料； ②配料:將上述鐵礬渣粉料、鉛銀渣粉料和鼓風爐渣粉料按質量比1.5~3: 0.8~2:1進行配料，配入物料總料質量0.5~8%的硅酸鹽水泥，混合過程中補加水至混合料含水12 ~20% ； ③將所述的混合料采用液壓成型機在成型壓力為20~SOMpa條件下進行壓團產出濕團塊，在烘干窯內于30°C~180°C溫度下烘干產出合格團塊含水5~10%。
2.根據權利要求1所述鋅冶煉渣復合團塊的制備方法，其特征在于:在步驟②中，物料的攪拌混合時間為5~15min ;步驟③的混合料液壓成型周期為20~40s,烘干時間為2~24h，烘干后的合格團落下強度應大于3次/高度為lm。
3.根據權利要求1所述鋅冶煉渣復合團塊的制備方法，其特征在于:所述的鐵礬渣和鉛銀渣為濕法煉鋅工藝產出，鐵礬渣含Zn 3~7%，Pb I~5%，Fe 203 27~35%，SiO2 7~·13.5%, CaO 2 ~5% ;鉛銀渣含 Zn 5 ~9%，Pb 4 ~13%, Fe 203 14 ~22%, SiO2 8 ~14%,CaO 2~7% ;鼓風爐渣為火法煉鋅工藝產出，鼓風爐渣含Zn 2~11%，Pb I~3%，Fe 203·35 ~45%, SiO2 13 ~1·8%, CaO 10 ~16%。
【文檔編號】C22B1/243GK103710538SQ201310696963
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】魏昶, 李興彬, 李旻廷, 鄧志敢, 李存兄, 樊剛 申請人:昆明理工大學科技產業經營管理有限公司