本發明涉及化工技術領域,具體而言,本發明涉及一種處理鋅窯渣的方法和系統。
背景技術:
鋅窯渣是一種寶貴資源,但其綜合回收利用是一個世界性技術難題。一直以來,鋅窯渣主要用于鋪設路面、作水泥填料,大部分未得到合理使用,被堆積在全國各個冶煉鋅廠,既占用大片土地資源,又容易造成環境污染,浪費社會資源。鋅窯渣中鐵等有價金屬的回收難度較大,多種技術工藝路線可行,但經濟性較差。
因此,現有的處理鋅窯渣的方法有待進一步改進。
技術實現要素:
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本發明的一個目的在于提出一種處理鋅窯渣的方法和系統,該方法可以實現鋅窯渣中鉛、鋅、鐵、銅和銀元素的綜合回收利用,從而實現鋅窯渣的資源化利用,且成本與能耗較低。
在本發明的第一方面,本發明提出了一種處理鋅窯渣的方法。根據本發明的實施例,該方法包括:將鋅窯渣進行破碎處理,以便得到鋅窯渣碎料;將所述鋅窯渣碎料與粘結劑進行混合,以便得到混合球團;將所述混合球團供給至轉底爐進行還原處理,以便得到含鉛鋅粉塵和金屬化球團;以及將所述金屬化球團與造渣劑進行混合并熱送至燃氣熔分爐進行熔分處理,以便得到含銀粉塵、銅鐵合金液和尾渣。
由此,根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法通過將鋅窯渣破碎后與粘結劑混合制備得到混合球團,進而將混合球團供給至轉底爐,以鋅窯渣中的殘碳作為還原劑進行還原處理,不需要外加還原劑碳,節約了資源;經過還原處理,混合球團中的鉛、鋅元素被還原成單質,生成的單質鉛、鋅揮發進入轉底爐的煙道被二次氧化,以氧化物和硫化物的形式被回收;經轉底爐還原處理的熱態金屬化球團與造渣劑混合后直接熱送至燃氣熔分爐,充分利用了金屬化球團的熱能,顯著降低了生產的能耗;經過燃氣熔分爐的熔分處理,金屬化球團中的銀元素被還原成單質,生成的單質銀揮發進入燃氣熔分爐的煙道以含銀煙塵的形式被回收,通過加入造渣劑,可以在較低的熔煉溫度下有效地將金屬相和渣相分離,從而得到銅鐵合金液和尾渣。由此,采用根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法可以實現鋅窯渣中鉛、鋅、鐵、銅和銀元素的綜合回收利用,從而實現鋅窯渣的資源化利用,且成本與能耗較低。
另外,根據本發明上述實施例的處理鋅窯渣的方法還可以具有如下附加的技術特征:
在本發明的一些實施例中,所述鋅窯渣碎料的粒徑為45~75微米。由此,可以顯著提高鉛、鋅的揮發率。
在本發明的一些實施例中,所述鋅窯渣碎料與所述粘結劑按照質量比為100:(5~7)進行混合。由此,可以顯著提高制備得到的混合球團的成型效果。
在本發明的一些實施例中,所述粘結劑為有機粘結劑。由此,可以進一步提高制備得到的混合球團的成型效果。
在本發明的一些實施例中,所述還原處理的溫度為1100~1200攝氏度。由此,可以進一步提高鉛、鋅的揮發率。
在本發明的一些實施例中,所述還原處理的時間為25~40分鐘。由此,可以進一步提高鉛、鋅的揮發率。
在本發明的一些實施例中,以粉煤灰作為所述造渣劑。由此,可以實現廢棄物粉煤灰的二次利用,顯著降低了造渣劑的使用成本,同時,采用粉煤灰作為造渣劑還可以顯著降低熔分處理所需的溫度,從而降低了能耗。
在本發明的一些實施例中,所述金屬化球團與所述粉煤灰按照質量比為100:(5~10)進行混合。由此,可以顯著提高熔分處理的效率。
在本發明的一些實施例中,所述熔分處理的溫度為1350~1450攝氏度,時間為60~100分鐘。由此,可以顯著提高銀的揮發率并使尾渣與銅鐵合金液充分分離。
在本發明的第二方面,本發明提出了一種實施上述處理鋅窯渣的方法的系統。根據本發明的實施例,該系統包括:破碎裝置,所述破碎裝置具有鋅窯渣入口和鋅窯渣碎料出口;造球裝置,所述造球裝置具有鋅窯渣碎料入口、粘結劑入口和混合球團出口,所述鋅窯渣碎料入口與所述鋅窯渣碎料出口相連;轉底爐,所述轉底爐具有混合球團入口、含鉛鋅粉塵出口和金屬化球團出口,所述混合球團入口和所述混合球團出口相連;燃氣熔分爐,所述燃氣熔分爐具有金屬化球團入口、造渣劑入口、含銀粉塵出口、銅鐵合金液出口和尾渣出口,所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。
由此,根據本發明實施例的處理鋅窯渣的系統通過將鋅窯渣破碎后與粘結劑混合制備得到混合球團,進而將混合球團供給至轉底爐,以鋅窯渣中的殘碳作為還原劑進行還原處理,不需要外加還原劑碳,節約了資源;經過還原處理,混合球團中的鉛、鋅元素被還原成單質,生成的單質鉛、鋅揮發進入轉底爐的煙道被二次氧化,以氧化物和硫化物的形式被回收;經轉底爐還原處理的熱態金屬化球團與造渣劑混合后直接熱送至燃氣熔分爐,充分利用了金屬化球團的熱能,顯著降低了生產的能耗;經過燃氣熔分爐的熔分處理,金屬化球團中的銀元素被還原成單質,生成的單質銀揮發進入燃氣熔分爐的煙道以含銀煙塵的形式被回收,通過加入造渣劑,可以在較低的熔煉溫度下有效地將金屬相和渣相分離,從而得到銅鐵合金液和尾渣。由此,采用根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法可以實現鋅窯渣中鉛、鋅、鐵、銅和銀元素的綜合回收利用,從而實現鋅窯渣的資源化利用,且成本與能耗較低。
本發明的附加方面和優點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,或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據本發明一個實施例的處理鋅窯渣的方法的流程示意圖;
圖2是根據本發明一個實施例的處理鋅窯渣的系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中,需要理解的是,除非另有明確的規定和限定,術語“相連”應做廣義理解,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,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明的第一方面,本發明提出了一種處理鋅窯渣的方法。根據本發明的實施例,該方法包括:將鋅窯渣進行破碎處理,以便得到鋅窯渣碎料;將所述鋅窯渣碎料與粘結劑進行混合,以便得到混合球團;將所述混合球團供給至轉底爐進行還原處理,以便得到含鉛鋅粉塵和金屬化球團;以及將所述金屬化球團與造渣劑進行混合并熱送至燃氣熔分爐進行熔分處理,以便得到含銀粉塵、銅鐵合金液和尾渣。
下面對根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法進行詳細描述,參考圖1,該方法包括:
S100:破碎處理
該步驟中,將鋅窯渣進行破碎處理,以便得到鋅窯渣碎料。具體的,鋅窯渣為回轉窯揮發法煉鋅過程中產生的固體廢渣,其中含有鉛、鋅、銅、鐵和銀等有價金屬元素,全鐵含量為30~40wt%、鋅含量為1~5wt%、鉛含量為0.5~3wt%、銅含量為0.5~2wt%、銀含量為130~280g/t,此外還含有10~30wt%的殘碳,具有極大的綜合利用價值。發明人發現,在將鋅窯渣與粘結劑混合造球之前,將鋅窯渣破碎為鋅窯渣碎料,可以顯著提高后續還原處理中鉛、鋅的揮發率。
根據本發明的實施例,鋅窯渣碎料的粒徑并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,鋅窯渣碎料的粒徑可以為45~75微米。發明人通過實驗發現,將鋅窯渣破碎至該粒徑可以顯著提高后續還原處理中鉛、鋅的揮發率。如果鋅窯渣碎料的粒徑過大,將會直接影響后續制備得到的混合球團的粒徑,進而影響還原反應的效率,降低鉛、鋅的揮發率;而如果將鋅窯渣碎料破碎至更小的粒徑,則會顯著提高破碎處理的成本和能耗。
S200:混合造球
該步驟中,將S100中制備得到的鋅窯渣碎料與粘結劑進行混合,以便得到混合球團。
根據本發明的實施例,鋅窯渣碎料與粘結劑的混合比例并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,鋅窯渣碎料和粘合劑可以按照質量比100:(5~7)進行混合。發明人通過大量實驗發現,如果粘結劑的配入比過低,則無法有效地進行造球;而如果粘結劑的配入比過高,則會影響后續還原反應的進行,同時造成資源的浪費
根據本發明的具體實施例,粘結劑可以為有機粘結劑。發明人發現,通過采用有機粘結劑進行混合造球,可以顯著提高制備得到的混合球團的成型效果,進而提高后續還原反應中鉛、鋅的揮發率。
S300:還原處理
該步驟中,將混合球團供給至轉底爐進行還原處理,以便得到含鉛鋅粉塵和金屬化球團。具體地,混合球團中的鉛、鋅被還原為單質生成的單質鉛、鋅揮發進入轉底爐的煙道被二次氧化,以氧化物和硫化物的形式被回收。由于鋅窯渣中含有10~30wt%的殘碳,在還原處理和后續熔分處理中不需要另外再加入還原劑,從而降低了生產成本,避免了資源的浪費。
根據本發明的實施例,還原處理采用的溫度并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,還原處理可以在1100~1200攝氏度下進行。發明人通過大量實驗發現,如果還原處理的溫度過低,則無法有效地使鉛、鋅揮發;如果還原處理的溫度過高,則會使鋅窯渣的銀與鉛、鋅同時揮發,導致鉛、鋅純度的降低,還可能造成轉底爐煙道的堵塞,且會顯著提高能耗。經檢測,經過還原處理后,混合球團中鉛的回收率在96.4%以上,鋅的回收率在97.5%以上,混合球團中剩余的未揮發的鉛含量在0.19%以下,鋅含量在0.1%以下,制備得到的金屬化球團中全鐵品位在45%以上,金屬化球團的金屬化率在80%以上。
根據本發明的實施例,還原處理進行的時間并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,還原處理進行的時間可以為25~40分鐘。發明人發現,如果還原處理的時間過短,則無法使混合球團中的鉛、鋅充分揮發,降低鉛、鋅的回收率;如果還原處理的時間過長,則會顯著提高能耗。經檢測,經過還原處理后,混合球團中鉛的回收率在96.4%以上,鋅的回收率在97.5%以上,混合球團中剩余的未揮發的鉛含量在0.19%以下,鋅含量在0.1%以下,制備得到的金屬化球團中全鐵品位在45%以上,金屬化球團的的金屬化率在80%以上。
S400:熔分處理
該步驟中,將S300制備得到的金屬化球團與造渣劑進行混合并熱送至燃氣熔分爐進行熔分處理,以便得到含銀粉塵、銅鐵合金液和尾渣。具體地,通過將轉底爐中制備得到的熱態金屬化球團被直接熱送至燃氣熔分爐,充分利用了球團的熱能,顯著降低了熔分處理所需的能耗。金屬化球團中的銀被還原成單質揮發進入燃氣熔分爐煙道,以含銀粉塵的形式回收,銅、鐵熔化為銅鐵合金液,與固態尾渣分離。經檢測,經過熔分處理后,金屬化球團中鐵的回收率可以達到98.5%以上,銅的回收率可以達到98.3%以上,銀的揮發率在90%以上,且得到的銅鐵合金液中碳含量在0.5wt%以下,為低碳銅鐵合金。
根據本發明的實施例,造渣劑的種類并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,可以采用粉煤灰作為造渣劑。發明人發現,采用粉煤灰作為造渣劑可以將原本是廢棄物的粉煤灰加以利用,實現資源的再利用,同時,采用粉煤灰作為造渣劑還可以降低熔煉處理所需的溫度,使銅、鐵可以在較低溫度下熔化并與尾渣分離,降低了生產的能耗。
根據本發明的實施例,金屬化球團與粉煤灰的配比并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,金屬化球團與粉煤灰可以按照質量比為100:(5~10)進行混合。發明人通過大量實驗意外地發現,在該配比條件下,粉煤灰可以起到快速造渣的作用,且有利于金屬相的擴散和聚集,從而可以提高銅、鐵和銀的回收率。
根據本發明的實施例,熔分處理的條件并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,熔分處理的溫度可以為1350~1450攝氏度,進行的時間可以為60~100分鐘。發明人通過實驗發現,熔分處理所采用的溫度過低或處理時間過短則難以實現銀的揮發,且無法使銅、鐵充分熔化,導致金屬相與渣相分離效果較差;如果溫度過高或處理時間過長則會顯著提高生產的能耗。
由此,根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法通過將鋅窯渣破碎后與粘結劑混合制備得到混合球團,進而將混合球團供給至轉底爐,以鋅窯渣中的殘碳作為還原劑進行還原處理,不需要外加還原劑碳,節約了資源;經過還原處理,混合球團中的鉛、鋅元素被還原成單質,生成的單質鉛、鋅揮發進入轉底爐的煙道被二次氧化,以氧化物和硫化物的形式被回收;經轉底爐還原處理的熱態金屬化球團與造渣劑混合后直接熱送至燃氣熔分爐,充分利用了金屬化球團的熱能,顯著降低了生產的能耗;經過燃氣熔分爐的熔分處理,金屬化球團中的銀元素被還原成單質,生成的單質銀揮發進入燃氣熔分爐的煙道以含銀煙塵的形式被回收,通過加入造渣劑,可以在較低的熔煉溫度下有效地將金屬相和渣相分離,從而得到銅鐵合金液和尾渣。由此,采用根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法可以實現鋅窯渣中鉛、鋅、鐵、銅和銀元素的綜合回收利用,從而實現鋅窯渣的資源化利用,且成本與能耗較低。經檢測,混合球團中鉛的回收率在96.4%以上,鋅的回收率在97.5%以上,混合球團中剩余的未揮發的鉛含量在0.19%以下,鋅含量在0.1%以下,制備得到的金屬化球團中全鐵品位在45%以上,金屬化球團的金屬化率在80%以上,金屬化球團中鐵的回收率可以達到98.5%以上,銅的回收率可以達到98.3%以上,銀的揮發率在90%以上,且得到的銅鐵合金液中碳含量在0.5wt%以下,為低碳銅鐵合金。
在本發明的第二方面,本發明提出了一種實施上述處理鋅窯渣的方法的系統。該系統包括:破碎裝置100、造球裝置200、轉底爐300和燃氣熔分爐400。其中,破碎裝置100具有鋅窯渣入口101和鋅窯渣碎料出口102;造球裝置200具有鋅窯渣碎料入口201、粘結劑入口202和混合球團出口203,鋅窯渣碎料入口201與鋅窯渣碎料出口102相連;轉底爐300具有混合球團入口301、含鉛鋅粉塵出口302和金屬化球團出口303,混合球團入口301與混合球團出口203相連;燃氣熔分爐400具有金屬化球團入口401、造渣劑入口402、含銀粉塵出口403、銅鐵合金液出口404和尾渣出口405,金屬化球團入口401與金屬化球團出口303相連。
下面參考圖2對根據本發明實施例的處理鋅窯渣的系統進行詳細描述:
根據本發明的實施例,破碎裝置100具有鋅窯渣入口101和鋅窯渣碎料出口102,破碎裝置100適于將鋅窯渣進行破碎處理,以便得到鋅窯渣碎料。具體的,鋅窯渣為回轉窯揮發法煉鋅過程中產生的固體廢渣,其中含有鉛、鋅、銅、鐵和銀等有價金屬元素,全鐵含量為30~40wt%、鋅含量為1~5wt%、鉛含量為0.5~3wt%、銅含量為0.5~2wt%、銀含量為130~280g/t,此外還含有10~30wt%的殘碳,具有極大的綜合利用價值。發明人發現,在將鋅窯渣與粘結劑混合造球之前,將鋅窯渣破碎為鋅窯渣碎料,可以顯著提高后續還原處理中鉛、鋅的揮發率。
根據本發明的實施例,鋅窯渣碎料的粒徑并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,鋅窯渣碎料的粒徑可以為45~75微米。發明人通過實驗發現,將鋅窯渣破碎至該粒徑可以顯著提高后續還原處理中鉛、鋅的揮發率。如果鋅窯渣碎料的粒徑過大,將會直接影響后續制備得到的混合球團的粒徑,進而影響還原反應的效率,降低鉛、鋅的揮發率;而如果將鋅窯渣碎料破碎至更小的粒徑,則會顯著提高破碎處理的成本和能耗。
根據本發明的實施例,造球裝置200具有鋅窯渣碎料入口201、粘結劑入口202和混合球團出口203,鋅窯渣碎料入口201與鋅窯渣碎料出口102相連,造球裝置200適于將鋅窯渣碎料與粘結劑進行混合,以便得到混合球團。
根據本發明的實施例,鋅窯渣碎料與粘結劑的混合比例并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,鋅窯渣碎料和粘合劑可以按照質量比100:(5~7)進行混合。發明人通過大量實驗發現,如果粘結劑的配入比過低,則無法有效地進行造球;而如果粘結劑的配入比過高,則會影響后續還原反應的進行,同時造成資源的浪費
根據本發明的具體實施例,粘結劑可以為有機粘結劑。發明人發現,通過采用有機粘結劑進行混合造球,可以顯著提高制備得到的混合球團的成型效果,進而提高后續還原反應中鉛、鋅的揮發率。
根據本發明的實施例,轉底爐300具有混合球團入口301、含鉛鋅粉塵出口302和金屬化球團出口303,混合球團入口301與混合球團出口203相連,轉底爐300適于將混合球團供給至轉底爐進行還原處理,以便得到含鉛鋅粉塵和金屬化球團。具體地,混合球團中的鉛、鋅被還原為單質生成的單質鉛、鋅揮發進入轉底爐的煙道被二次氧化,以氧化物和硫化物的形式被回收。由于鋅窯渣中含有10~30wt%的殘碳,在還原處理和后續熔分處理中不需要另外再加入還原劑,從而降低了生產成本,避免了資源的浪費。
根據本發明的實施例,還原處理采用的溫度并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,還原處理可以在1100~1200攝氏度下進行。發明人通過大量實驗發現,如果還原處理的溫度過低,則無法有效地使鉛、鋅揮發;如果還原處理的溫度過高,則會使鋅窯渣的銀與鉛、鋅同時揮發,導致鉛、鋅純度的降低,還可能造成轉底爐煙道的堵塞,且會顯著提高能耗。經檢測,經過還原處理后,混合球團中鉛的回收率在96.4%以上,鋅的回收率在97.5%以上,混合球團中剩余的未揮發的鉛含量在0.19%以下,鋅含量在0.1%以下,制備得到的金屬化球團中全鐵品位在45%以上,金屬化球團的金屬化率在80%以上。
根據本發明的實施例,還原處理進行的時間并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,還原處理進行的時間可以為25~40分鐘。發明人發現,如果還原處理的時間過短,則無法使混合球團中的鉛、鋅充分揮發,降低鉛、鋅的回收率;如果還原處理的時間過長,則會顯著提高能耗。經檢測,混合球團中鉛的回收率在96.4%以上,鋅的回收率在97.5%以上,混合球團中剩余的未揮發的鉛含量在0.19%以下,鋅含量在0.1%以下,制備得到的金屬化球團中全鐵品位在45%以上,金屬化球團的的金屬化率在80%以上。
根據本發明的實施例,燃氣熔分爐400具有金屬化球團入口401、造渣劑入口402、含銀粉塵出口403、銅鐵合金液出口404和尾渣出口405,金屬化球團入口401與金屬化球團出口303相連,燃氣熔分爐400適于將金屬化球團與造渣劑進行混合并熱送至燃氣熔分爐進行熔分處理,以便得到含銀粉塵、銅鐵合金液和尾渣。具體地,通過將轉底爐中制備得到的熱態金屬化球團被直接熱送至燃氣熔分爐,充分利用了球團的熱能,顯著降低了熔分處理所需的能耗。金屬化球團中的銀被還原成單質揮發進入燃氣熔分爐煙道,以含銀粉塵的形式回收,銅、鐵熔化為銅鐵合金液,與固態尾渣分離。經檢測,經過熔分處理后,金屬化球團中鐵的回收率可以達到98.5%以上,銅的回收率可以達到98.3%以上,銀的揮發率在90%以上,且得到的銅鐵合金液中碳含量在0.5wt%以下,為低碳銅鐵合金。
根據本發明的實施例,造渣劑的種類并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,可以采用粉煤灰作為造渣劑。發明人發現,采用粉煤灰作為造渣劑可以將原本是廢棄物的粉煤灰加以利用,實現資源的再利用,同時,采用粉煤灰作為造渣劑還可以降低熔煉處理所需的溫度,使銅、鐵可以在較低溫度下熔化并與尾渣分離,降低了生產的能耗。
根據本發明的實施例,金屬化球團與粉煤灰的配比并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,金屬化球團與粉煤灰可以按照質量比為100:(5~10)進行混合。發明人通過大量實驗意外地發現,在該配比條件下,粉煤灰可以起到快速造渣的作用,且有利于金屬相的擴散和聚集,從而可以提高銅、鐵和銀的回收率。
根據本發明的實施例,熔分處理的條件并不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇,根據本發明的具體實施例,熔分處理的溫度可以為1350~1450攝氏度,進行的時間可以為60~100分鐘。發明人通過實驗發現,熔分處理所采用的溫度過低或處理時間過短則難以實現銀的揮發,且無法使銅、鐵充分熔化,導致金屬相與渣相分離效果較差;如果溫度過高或處理時間過長則會顯著提高生產的能耗。
由此,根據本發明實施例的處理鋅窯渣的系統通過將鋅窯渣破碎后與粘結劑混合制備得到混合球團,進而將混合球團供給至轉底爐,以鋅窯渣中的殘碳作為還原劑進行還原處理,不需要外加還原劑碳,節約了資源;經過還原處理,混合球團中的鉛、鋅元素被還原成單質,生成的單質鉛、鋅揮發進入轉底爐的煙道被二次氧化,以氧化物和硫化物的形式被回收;經轉底爐還原處理的熱態金屬化球團與造渣劑混合后直接熱送至燃氣熔分爐,充分利用了金屬化球團的熱能,顯著降低了生產的能耗;經過燃氣熔分爐的熔分處理,金屬化球團中的銀元素被還原成單質,生成的單質銀揮發進入燃氣熔分爐的煙道以含銀煙塵的形式被回收,通過加入造渣劑,可以在較低的熔煉溫度下有效地將金屬相和渣相分離,從而得到銅鐵合金液和尾渣。由此,采用根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法可以實現鋅窯渣中鉛、鋅、鐵、銅和銀元素的綜合回收利用,從而實現鋅窯渣的資源化利用,且成本與能耗較低。經檢測,混合球團中鉛的回收率在96.4%以上,鋅的回收率在97.5%以上,混合球團中剩余的未揮發的鉛含量在0.19%以下,鋅含量在0.1%以下,制備得到的金屬化球團中全鐵品位在45%以上,金屬化球團的金屬化率在80%以上,金屬化球團中鐵的回收率可以達到98.5%以上,銅的回收率可以達到98.3%以上,銀的揮發率在90%以上,且得到的銅鐵合金液中碳含量在0.5wt%以下,為低碳銅鐵合金。
下面參考具體實施例,對本發明進行描述,需要說明的是,這些實施例僅僅是描述性的,而不以任何方式限制本發明。
實施例1
鋅窯渣中全鐵含量為32.52wt%,鋅含量為2.82wt%,鉛含量為0.73wt%,銅含量為0.85wt%,銀含量為200g/t,碳含量為22wt%;粒度破碎至粒徑為45微米以下的占60%以上,所用粘結劑為淀粉溶液,二者按100:7的比例充分混勻后進行造球,轉底爐直接還原溫度為1150℃,還原時間為35min,收集過程中產生的煙氣,實現鉛、鋅與鐵、銅、銀的分離,其中粉塵中鉛的回收率為97.68%,鋅的回收率為99.22%,粉煤灰的加入量為金屬化球團質量的8%,加入燃氣熔分爐內起到造渣作用,燃氣熔分爐的溫度控制在1380℃,保溫時間60min,得到金屬相、渣相和煙塵相,金屬相中鐵的回收率為98.51%,銅的回收率為98.35%,煙塵相中銀的揮發率為90.04%。
實施例2
鋅窯渣中全鐵含量為35.25wt%,鋅含量為3.52wt%,鉛含量為1.35wt%,銅含量為1.58wt%,銀含量為240g/t,碳含量為26wt%;粒度破碎至粒徑為45微米以下的占60%以上,所用粘結劑為淀粉溶液,二者按100:7的比例充分混勻后進行造球,轉底爐直接還原溫度為1180℃,還原時間為35min,收集過程中產生的煙氣,實現鉛、鋅與鐵、銅、銀的分離,其中粉塵中鉛的回收率為98.45%,鋅的回收率為98.82%,粉煤灰的加入量為金屬化球團質量的8%,加入燃氣熔分爐內起到造渣作用,燃氣熔分爐的溫度為控制在1400℃,保溫時間80min,得到金屬相、渣相和煙塵相,金屬相中鐵的回收率為98.72%,銅的回收率為98.85%,銀的揮發率為90.87%。
實施例3
鋅窯渣中全鐵含量為30.63wt%,鋅含量為4.13wt%,鉛含量為1.86wt%,銅含量為1.92wt%,銀含量為270g/t,碳含量為27wt%;粒度破碎至粒徑為45微米以下的占60%以上,所用粘結劑為淀粉溶液,二者按100:7的比例充分混勻后進行造球,轉底爐直接還原溫度為1200℃,還原時間為35min,收集過程中產生的煙氣,實現鉛、鋅與鐵、銅、銀的分離,其中粉塵中鉛的回收率為97.85%,鋅的回收率為99.23%,粉煤灰的加入量為金屬化球團質量的8%,加入燃氣熔分爐內起到造渣作用,燃氣熔分爐的溫度為控制在1430℃,保溫時間100min,得到金屬相、渣相和煙塵相,金屬相中鐵的回收率為99.03%,銅的回收率為98.66%,銀的揮發率為91.96%。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。