本實用新型是一種通過回轉窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，涉及一種利用回轉窯裝置處置含鋅危險廢物回收鋅的提取方法，屬于冶金生產技術領域。

背景技術：

目前用回轉窯裝置來處置濕法煉鋅浸出渣、除鐵中和渣、高爐煉鐵瓦斯灰，廢水處理中和渣、豎罐煉鋅渣、火法煉鉛水淬渣等含鋅危險廢物，提取和回收鋅、鉛、鐵、銦、錫、鉍、鍺等金屬，實現鋅危險廢物減量化和資源化，減少和消除對環境污染的同時，能夠將有價金屬實現回收，對社會有重要意義。用回轉窯裝置來處置含鋅危險廢物并回收鋅金屬，是一種比較成熟的工藝和技術。其鋅的提取方法主要包括配料、焙燒、收集三個步驟：

1）. 配料：含鋅危險廢物和焦煤粉混合均勻，并達到以下質量百分比標準：鋅6%至14%，水分12%至25%，以發熱量計含碳1300至2000大卡/千克，粒度5至15mm；

2）. 焙燒：混合均勻后的物料通過給料裝置從回轉窯的窯尾下料管進入到回轉窯內，物料依次經過干燥帶，預熱到，反應帶，冷卻帶，在反應帶處含鋅物料在1100℃~1300℃的溫度下，鋅、碳、氧發生氧化還原反應后，鋅揮發并從爐渣中溢出，在負壓作用下，進入收塵裝置收集。爐渣以金屬氧化物的狀態進入回轉窯冷卻帶，從窯頭排除；

3）. 收集：鋅以氧化鋅微粒的形態隨煙氣進入窯尾收塵裝置，在窯尾一次沉降室收集的氧化鋅微粒，從一次沉降室排除后，返回配料系統配料，再進入回轉窯繼續焙燒；從二次收塵室和布袋收塵室收集的氧化鋅微粒塵混合均勻后裝袋，成為次氧化鋅產品。從回轉窯頭以金屬氧化物的形態排除的爐渣，用水淬防氧化處理后收集，用于回收鐵和殘碳，降低生產成本。

用回轉窯來處置含鋅危險廢物，鋅的回收率質量百分比一般85%至90%，爐渣含鋅質量百分比1.5%至2.5%，次氧化鋅產品的含鋅質量百分比55%至65%。通常情況下，回轉窯窯頭爐的渣出口處耐火磚只有5至10mm的高度，窯頭內的爐渣只有貼附窯壁的薄薄一層，只占窯內徑截面積的7～10%。在含鋅危險廢物成分穩定的情況下，回轉窯相應的對應一個穩定的處理量；而現有技術中，通過將爐渣中含鋅進一步降低來提高鋅的回收率是困難的，因此在處理的含鋅危險廢物含鋅質量百分比≥15%至20%時，爐渣中的含鋅質量百分比≥2.0%，因此鋅的回收率低，碳的利用率低，成本相對較高，能耗相對較大。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的問題是，提供一種回轉窯處置含鋅危險廢物時，讓爐渣中的鋅還原反應更徹底，降低爐渣中的含鋅量，提高鋅的回收率，實現降低生產成本的工藝技術裝置。

本實用新型通過以下技術方案實現，包括依次連接的回轉窯、一次沉降室、收塵裝置，其中收塵裝置為依次連接的表冷二次沉降室和布袋收集室，回轉窯窯頭設置一次風管，通過在回轉窯的窯頭出渣口設置一層具有擋壩作用的耐火磚擋圈，目的在于阻擋爐料并生成料層；以及在回轉窯窯頭設置二次風管，一次風管與二次風管各自通過風機鼓風。

所述擋圈的徑向厚度為300至450mm；所述爐渣在窯頭的積存高度為300至450mm，長度是7至8米。

二次風管的供風量與供風角度可調節。

二次風管與回轉窯底面的夾角為3至5°，窯尾煙氣壓力為負壓20Pa至負壓35Pa。

所述二次風管可埋入料層之中。

本實用新型的技術原理在于，通過窯頭擋圈增加料層的同時，必須通入二次風管；如果僅僅增加料層，雖然能通過擋圈來減緩溫度的降低，但料的堆積也會造成窯頭局部溫度過熱，在料層隨爐轉動的同時，造成窯頭耐火材料的急劇磨損，大大降低回轉窯的使用壽命；通入的二次風管與回轉窯底面的夾角為3至5°，二次風管的出風口可埋入料層之中，從而吹散料層，具有防堆積和防局部高溫的作用。含鋅危險廢物中的鋅在回轉窯中，受碳的作用，在1000至1300℃的溫度下被還原成鋅蒸汽，碳既是提供了熱源，也是鋅的還原劑。鋅蒸汽在煙氣中被氧化成次氧化鋅粉，在窯尾的負壓作用下，進入一次沉降室、二次沉降室和布袋收塵室收集。一次沉降室的次氧化鋅塵，含鋅22%至25%，品位低，返回配料，重新入爐焙燒；二次沉降室的次氧化鋅塵含鋅質量百分比52%至57%，布袋室的氧化鋅含鋅質量百分比64%至68%，將二次沉降室和布袋收塵室的氧化鋅塵收集后，用螺旋混料機混合均勻，包裝，成為次氧化鋅粉產品出售。

本實用新型的有益效果是：爐渣在冷卻帶處以一定的厚度存積并隨爐轉動，在此過程中通過二次風管通入空氣攪動爐渣，使爐渣中殘余碳繼續和殘余鋅發生反應，鋅得到進一步回收利用，碳得到進一步充分燃燒，降低了爐渣中的殘余鋅量和殘余碳量，既充分利用了碳的消耗，又回收了殘余鋅，降低了回轉窯裝置處置含鋅危險廢物時的生產成本，使得鋅的回收率質量百分比提升為92%至94%，爐渣含鋅質量百分比降低為0.8%至1.2%、含固定碳小于等于15%。

附圖說明

附圖1為現有技術示意圖。

附圖2為本實用新型回轉窯窯頭示意圖。

附圖3為附圖2左視圖。

附圖4為回轉窯窯頭工作示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1至4對本實用新型作進一步說明，由背景技術可知，現有的回轉窯1處置含鋅危險廢物時，當鋅含量較高，質量百分比達到14%以上時，回轉窯1產出的金屬氧化物爐渣中的殘留含鋅質量百分比在1.5%至2.5%以上，碳殘留質量百分比≥25%。其主要原因是在反應帶處，鋅、碳、氧之間的接觸不好，鋅、碳、氧之間的反應進行的不充分、不徹底，導致碳燃燒不完全，鋅的還原不徹底，爐渣中鋅殘量高。

本實用新型提供了一種利用回轉窯1處置含鋅危險廢物，使鋅的還原比較徹底的的方法，包括依次連接的回轉窯1、一次沉降室2、收塵裝置3，其中收塵裝置3為依次連接的表冷二次沉降室31和布袋收集室32，回轉窯1窯頭設置一次風管11，通過在回轉窯1的窯頭出渣口設置一層具有擋壩作用的耐火磚擋圈12減緩窯頭物料溫度的降低，目的在于阻擋爐料并生成料層；以及在回轉窯窯頭設置二次風管13吹散料層，防堆積和防局部高溫，一次風管11與二次風管13各自通過風機鼓風。使得鋅的回收率質量百分比提升為92%至97%，爐渣含鋅質量百分比降低為0.8%至1.2%，爐渣含固定碳質量百分比小于等于15%，提高了含鋅危險廢物的利用率。

所述擋圈12的徑向厚度為300至450mm；所述爐渣在窯頭的積存高度為300至450mm，長度是7至8米。

二次風管13的供風量與供風角度可調節。

二次風管13與回轉窯1底面的夾角為3至5°，窯尾煙氣壓力為負壓20Pa至負壓35Pa。

所述二次風管13可埋入料層之中。

含鋅廢物反應過程如下：

1）.含鋅危險廢物和焦煤粉混合，符合控制的質量標準：鋅6至14%；水分12至25%；混合以后碳的發熱量在1300至2000大卡/千克，粒度5~15mm.

2）.將配料后檢驗合格的含鋅危險廢物混合料送入回轉窯1內焙燒還原，生成金屬氧化鋅微粒和金屬化爐渣。

3）.含鋅物料在反應帶處，溫度1100℃至1300℃，鋅在碳的作用下還原揮發出來，生成金屬鋅微粒。爐渣進入冷卻帶，由于窯頭尺寸改造后，爐渣在窯頭會有300至450mm的積存高度，長度是7至8米。在冷卻帶出供入二次空氣，攪動爐渣運動，爐渣中的碳在氧的作用下，繼續和殘留鋅發生還原反應，鋅得以揮發出來，形成鋅的金屬微粒，隨煙氣流向窯尾系統。

4）.收集：鋅以次氧化鋅微粒的形態隨煙氣進入窯尾收塵裝置3，在一次沉降室2收集的次氧化鋅微粒，從一次沉降室2排除后，返回配料系統配料，再進入回轉窯1繼續焙燒；從表冷二次沉降室31和布袋收塵室32收集的氧化鋅微粒塵混合均勻后裝袋，成為次氧化鋅粉產品，含鋅質量百分比55~65%。爐渣從回轉窯頭以金屬氧化物的形態排除，用水冷卻水淬防氧化處理后收集，用于回收鐵和殘碳。爐渣含鋅0.8~1.2%、含固定碳≤15%。

5）.在回轉窯爐渣出口處的位置，耐火磚砌筑高度在300~450mm,目的是使爐渣在回轉窯1的軸向方向有一定的積存量，減低爐渣的降溫速度，再向一定厚度的爐渣中供入二次風，強化了爐渣中的鋅、碳與氧的反應。

實施例以某有色金屬提煉廠一次性處置100噸含鋅危險廢物為例，對本實用新型的技術措施和工藝方法進行說明：

1、回轉窯1窯頭出渣口的擋圈12為耐火磚，耐火磚砌所筑尺寸為徑向增加330mm；回轉窯1的窯頭位置結構尺寸改變，其目的是形成擋壩作用，一定時間內繼續強化爐渣中鋅、碳之間的反應，降低了爐渣中的殘余鋅量和殘余碳量，既充分利用了碳的消耗，又回收了殘余鋅，降低了回轉窯裝置處置含鋅危險廢物時的生產成本。窯頭另設一臺風機與二次風管13連接，二次風管13布置為可移動式，設有可調風量的閥門。

2、稱取含鋅危險廢物100噸，然后配入質量比為42%的焦粉，然后用裝載機進行均勻混合，然后對混合均勻的混合料檢查：含鋅質量百分比 10~14%，水分質量百分比16~18%，混合料發熱值 1800大卡/千克。

3、將符合配料質量要求的混合物料用皮帶輸送機械輸送到窯尾下料裝置，均勻給入回轉窯1中。混合料經過回轉窯1中干燥段的干燥、預熱段的預熱，和反應段的焙燒還原后，在冷卻帶又受二次鼓風的攪拌還原、氧化作用，鋅生成次氧化鋅粉產品及金屬化爐渣，其中干燥段的最高溫度保持在750℃、預熱段的最高溫度保持在950℃左右，反應段的最高溫度保持在1100~1300℃左右，冷卻帶處經二次風管113鼓風以后溫度維持在1100~1200℃.

含鋅危險廢物中的鋅在回轉窯1中受碳的作用，在1100~1300℃的溫度下被還原成鋅蒸汽，碳既是提供了熱源，也是鋅的還原劑。鋅蒸汽在煙氣中被氧化成次氧化鋅粉，在窯尾的負壓20Pa~負壓35Pa作用下，進入一次沉降室2、表冷二次沉降室31和布袋收塵室32收集。其中一次沉降室2的次氧化鋅粉含鋅質量百分比為22~25%，品位低，又返回配料，重新入爐焙燒；表冷二次沉降室31的次氧化鋅粉含鋅質量百分比為52~57%，布袋收塵室32的次氧化鋅粉含鋅質量百分比為64~68%，將表冷二次沉降室31和布袋收塵室32的次氧化鋅粉收集后，用螺旋混料機混合均勻，包裝，成為次氧化鋅粉產品出售。

在窯頭冷卻帶處，二次風管13向爐渣切向供風，在一定壓力下，爐渣和空氣發生攪拌接觸，最終從窯頭排除,爐渣中的鋅、碳繼續和氧發生反應。

金屬化爐渣從窯頭排除后，用水進行冷卻，目的是水淬后，使鐵不易氧化，以利后續工藝回收鐵。

最終爐渣含鋅質量百分比降低為0.8~1.2%，含固定碳質量百分比降低為12~15%。提高了含鋅危險廢物的利用率。