一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法
【专利摘要】一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法，包括下列步骤：将含Fe14～20%、In0.03～0.10%、Cu0.2～0.6%、Cd0.2～0.6%、Ag0.005～0.02%、Sn0.1～0.2%、Zn40～50%的锌精矿进行富氧氧化熔炼，产出氧化烟气和熔融渣，氧化烟气制取硫酸；熔融渣进行熔池还原熔炼，产出粗锌合金、含银粗铜和炉渣；炉渣进行吹炼，得到烟尘和吹炼炉渣，烟尘返回还原熔炼，吹炼炉渣对外销售；含银粗铜提取铜和银；粗锌合金进入电热石墨真空炉进行四级蒸馏，产出火法蒸馏锌产品、粗镉产品和高铟锡锌合金；高铟锡锌合金用于提取铟、锡。本发明工艺流程合理、综合回收好、生产效率高、生产成本低、生产过程清洁环保。
【专利说明】一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有色金属冶炼方法，特别是一种含Fel4~20%、In0.03~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50% 的高铁多金属锌精矿的冶炼方法。
【背景技术】
[0002]目前，处理含 Fel4 ~20%、In0.03 ~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01~0.02%,Sn0.1~0.2%、Zn40~50%的高铁多金属锌精矿，提取锌并回收多种有价金属的处理方法主要有以下三种:
[0003]第一种处理方法是采用常规浸出湿法工艺流程。该工艺流程在云南某锌冶炼厂应用，流程采用锌精矿沸腾炉焙烧脱硫一锌焙砂中性与低酸性二段逆流浸出一中上清溶液置换提取铜、镉一净化液电积生产电锌一低酸浸出渣还原挥发回收锌铟锡的湿法炼锌工艺。采用该工艺流程，锌、铟、铜、镉、银、锡都得到了回收利用，锌的回收率达到94%，生产过程中废渣得到了无害化治理，工艺废水能够做到有效处理和循环使用，废气达到国家的排放标准排放，生产过程清洁环保。该处理方法的主要缺点是:(I)锌的一次浸出率低，挥发窑处理量大，需要消耗大量的煤焦；(2)挥发窑处理浸出渣时，产出的二氧化硫烟气需要经过治理，才能达到国家排放标准；(3)各种有价金属回收率低，铟回收率75%，铜回收率80%，镉回收率75%，锡回收率50%，银没有得到有效回收，严重影响了效益。
[0004]第二种处理方法是铁矾法沉铁铟湿法工艺流程。该工艺流程在广西来宾华锡冶炼有限公司应用，流程采用锌精矿沸腾炉焙烧脱硫一锌焙砂中低高三段逆流热酸浸出一铁矾法沉铁铟一中上清溶液置换回收铜、镉一净化电积生产电锌一高浸渣、铁矾渣还原挥发回收锌铟锡银的湿法炼锌工艺`。采用该工艺流程，锌获得较高浸出率，锌、铜、镉回收率较高，锌达到94%、铜达到90%、镉达到88%，生产过程中废渣得到了无害化治理，工艺废水能够做到有效处理和循环使用。该方法的主要缺点是:(I)铁矾渣和高浸渣渣量大，在回转窑进行还原挥发处理时需要消耗大量的焦碳，生产成本高；(2)铁矾渣和高浸渣中含有大量的硫酸根，在回转窑还原挥发过程中分解出大量二氧化硫气体，还原挥发烟气需要进行吸收处理后，才能达标排放。(3)铟、银、锡的冶炼回收率低，铟的回收率为80%、银的回收率为30%、锡的回收率为60%，影响了经济效益。
[0005]第三种处理方法是电炉还原熔炼火法工艺流程。该工艺流程在云南某铜锌业应用，流程采用锌精矿沸腾炉焙烧脱硫一锌焙砂强还原熔炼产出含铜生铁和粗锌合金以及熔炼渣一高铜生铁和熔炼渣对外销售一粗锌合金经过多级蒸馏后产出锌产品、粗镉产品和高铟锡锌合金一高铟锡合金回收铟锡的火法炼锌工艺。采用该工艺流程，锌、镉获得较高回收率，锌达到95%，镉达到90%，铁得到了资源化利用，原料中70%的铁变为生铁产品，生产过程中废渣得到了无害化治理，没有工艺废水产出，且该工艺流程具有较大的生产效率，达到150吨锌/人*年，是湿法工艺流程的2倍以上。该方法的主要缺点是:(1)电炉还原熔炼过程中消耗大量的电能和还原煤，每产出I吨粗锌消耗3200kWh电能和0.8t焦炭粉，熔炼过程的生产成本高达到3000元/吨粗锌以上，全过程生产成本高达5800元/吨蒸馏锌产品；(2)由于电炉采用强还原熔炼，过程一氧化碳浓度很高，存在一氧化碳中毒和电炉引气爆炸的安全隐患；(3)含铜生铁的处理没有很好的分离回收方法，无法做到低成本回收铜和铁；(4)铟、银、锡的冶炼回收率低，由于电炉渣和生铁没有处理，占原料铟金属总量20%以上的电炉渣和生铁中的铟无法回收，铟的回收率只有75% ;占原料锡金属总量35%以上的电炉渣和生铁中的锡无法回收，锡的回收率为60%，占原料银金属总量60%以上的电炉渣和生铁中的银无法回收，银的回收率低于40%，影响了经济效益。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法，使含Fel4~20%、In0.03 ~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50%的锌精矿实现锌、铟、铜、镉、银、锡金属的高效回收和低成本回收，并使锌精矿中的大部分铁转化为高温无害炉渣，具有工艺流程合理、生产效率高、能源消耗低、生产成本低、金属综合回收率高、经济效益好、生产过程清洁环保的优点。
[0007]本发明通过以下技术方案达到上述目的:一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法，是将含 Fe 14 ~20%、In0.03 ~0.10%、Cu0.2 ~0.6%, Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~
0.2%、Zn40~50%的锌精矿，按以下步骤操作:
[0008]一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法，其特征在于，将含Fel4~20%、In0.03~
0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%, Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50% 的锌精矿，按下述顺序步骤进行:
[0009](1)富氧氧化熔炼:所述锌精矿加入氧化炉进行富氧氧化熔炼，氧化熔炼温度1200-1300°C，富氧空气的氧气浓度32~48%，产出氧化烟气和熔融渣，氧化烟气制取硫酸；
[0010](2)熔池还原熔炼:熔融渣进入带铅雨冷凝器的熔池还原熔炼炉进行熔池还原熔炼，熔炼温度1250-1350°C，还原煤比例32~36%，空气入炉温度800~1000°C，产出粗锌合金、含银粗铜和炉渣；
[0011](3)烟化吹炼:炉渣进入烟化炉或艾萨炉吹炼，吹炼温度1250~1350°C，空气过剩系数为0.85~0.90，吹炼周期为4小时，产出烟尘和烟化炉吹炼渣或艾萨炉吹炼渣，烟尘返回步骤(2)还原熔炼；烟化炉吹炼渣或艾萨炉吹炼渣对外销售；
[0012](4)铜银回收:含银粗铜，采用传统的粗铜电解工艺处理后，得到电解阴极铜产品和银阳极泥，阴极铜产品对外销售，银阳极泥生产粗银产品；
[0013](5)四级真空蒸馏:粗锌合金进入电热石墨真空炉进行一级真空蒸馏，一级真空蒸馏温度650~750°C，产出锌镉合金和锌铟锡底液；锌镉合金进入电热石墨真空炉进行二级真空蒸馏，二级真空蒸馏温度600~650°C，产出火法蒸馏锌和高镉锌合金，火法蒸馏锌经浇铸冷却得到锌锭产品；高镉锌合金进入电热石墨真空炉进行三级真空蒸馏，三级真空蒸馏温度500~600°C，得到粗镉产品和低镉锌合金，低镉锌合金返回二级真空蒸馏；锌铟锡底液进入电热石墨真空炉进行四级真空蒸馏，四级真空蒸馏温度950~1000°C，产出高铟锡锌合金和高温粗锌，高温粗锌返回一级真空蒸馏；
[0014](6)铟锡回收:高铟锡锌合金，采用“机械破碎、稀硫酸溶解、P204有机物萃取、盐酸反萃、纯碱沉锡、锌锭置换、粗铟电解”工艺提取铟、锡，生产精铟产品并回收锡原料。[0015]本发明的突出优点在于:
[0016](I)技术指标先进。在本发明中同时使用了富氧氧化熔炼技术、熔池还原熔炼技术、炉渣烟化吹炼技术和真空蒸馏技术，将四种现代冶炼新技术有机结合起来，富氧氧化熔炼和真空蒸馏，能够最大程度减少过程金属损失，熔池还原熔炼，确保了铜和银得到高效回收，烟化吹炼确保锌、铟、镉、锡得到高效回收，从而使本发明所述的锌精矿中锌、铟、铜、镉、银、锡都得到了高效回收，锌金属总回收率为95%，铟金属总回收率为90%，铜的回收率为95%、镉的回收率为95%、银的回收率为90%、锡的回收率为85%。
[0017](2)流程优化。首先，本发明采用了富氧氧化熔炼技术，合理利用了锌精矿中硫元素的氧化放热，既确保氧化过程中锌精矿高效脱硫，又使脱硫后的锌精矿形成自熔渣，为下一步的熔池还原熔炼提供了额外热量，同时提高了脱硫过程的设备效率，另外，富氧的使用，减少烟气排放量，减轻了二氧化硫烟气处理成本。其次，本发明采用了熔池还原熔炼技术，用廉价的煤替代了电炉用电或鼓风炉用焦，极大节约了还原过程的成本，同时，在熔池还原熔炼过程，利用了富氧氧化熔炼技术中的热熔渣和入炉热风的显热，既能进一步降低还原过程的能源消耗和生产成本，又能加快还原速度，提高设备效率，另外，还原过程中，较好的控制了还原气氛，锌被还原为锌金属蒸汽，进入烟气中，并从铅雨冷凝器回收，铜被还原为金属铜，与炉渣分离，从炉底放出后得到回收，银也在还原过程中被还原为金属银，金属银被捕捉到金属铜中，在回收铜时回收银，铁没有被还原为金属铁，参与造炉渣。再次，本发明采用了炉渣烟化吹炼技术，使炉渣中的锌、铟、镉、锡挥发进入烟气，降低了弃渣的锌、铟、锡含量，确保了锌、铟、锡的高效回收，同时，由于有了烟化吹炼作为确保锌、铟、锡回收率的把关作用，可以降低熔池还原熔炼过程中的还原气氛，减少了还原熔炼过程中的还原煤消耗并确保锌被还原而铁不被还原，从而更进一步降低了还原熔炼过程的生成成本。还有，本发明采用了真空蒸馏技术，将在熔池还原熔炼过程中进入铅雨冷凝器的锌铟锡镉并在降温时从铅液表面析出而形成的粗锌合金，进行多级蒸馏分离，蒸馏分离过程利用不同金属之间存在的沸点差进行物理分离，过程没有发生化学反应，真空条件下的蒸馏过程，有效降低了金属的沸点，提高蒸馏速度，更能防止金属的再氧化，因而具有设备效率高、能源消耗低、金属损失小、现场环境好、自动化程度高、金属分离彻底等优点。最后，熔池还原熔炼得到的粗铜和第四级真空蒸馏得到的高铟锡锌合金，成分组成简单，用传统的工艺处理回收时,生产成本很低。
`[0018](3)环保。精矿中的硫在富氧氧化熔炼过程中彻底转变为二氧化硫，进入氧化烟气并制取硫酸，在后续的工艺过程中，不再产出低浓度的二氧化硫烟气，从根本上消除的废气对环境的污染。精矿中的铁、二氧化硅、氧化钙、氧化铝、氧化镁等共同形成高温熔融多元炉渣，得到了无害化治理，成为水泥行业的理想原料。多金属锌精矿中的锌、铟、铜、镉、银、锡都得到了回收利用，整个工艺过程不产出有害渣。由于本发明采用了全火法工艺，没有工艺废水产出。
[0019](4)节能。在富氧氧化熔炼过程中，利用了锌精矿中硫元素的氧化放热，不用外加热量，也能保持氧化过程的连续进行，并使脱硫后的锌精矿形成自熔渣，该过程仅消耗动力电，能耗很低。在熔池还原熔炼过程中，合理利用了熔融渣和高温入炉空气的显热，极大降低了还原过程的能源消耗，经初步测定，显热的利用，减少能源消耗18~20%，同时结合烟化炉或艾萨炉的吹炼把关作用，降低了还原过程的还原气氛，进一步降低还原过程的能源消耗，能源消耗再降低3~4%，累计能源降低幅度达到21~24%，熔池还原熔炼过程的能源消耗降低到0.75tce/t粗锌，低于传统密闭鼓风炉的0.95tce/t粗锌。真空蒸馏技术的应用，降低了金属挥发的沸点，降低了蒸馏温度，与传统的蒸馏塔相比，蒸馏温度平均降低150°C，从而降低蒸馏所需要的能源消耗，蒸馏过程消耗的有效能源仅为传统蒸馏塔的90%，同时真空蒸馏采用电阻石墨加热，过程的能源转换效率达到70%，而传统的蒸馏塔蒸馏能源转换效率仅为40%，因此，电热石墨真空炉蒸馏过程的能源消耗为0.2tce/t蒸馏锌产品，而传统的蒸馏塔蒸馏能源消耗为0.39tce/t蒸馏锌产品，真空蒸馏比传统的蒸馏塔蒸馏节能能源消耗为0.19tce/t蒸馏锌产品，蒸馏过程能源节约达到48%。采用本发明，全过程的能源消耗为1.ltce/t蒸馏锌产品，比传统的密闭鼓风炉一蒸馏塔蒸馏工艺的能源消耗1.6tce/t蒸馏锌产品，节约能源0.5tce/t蒸馏锌产品，节能为31%，同产50000吨蒸馏锌产品，将节约能源25000tce，节能效果显著。
[0020](5)经济效益好。按 Fe 16%, In0.07%、Cu0.4%、Cd4%、Ag0.010%、Sn0.15%、Zn45% 的锌精矿每年生产50000吨蒸馏锌产品，初步测定本发明的年经济效益:①富氧氧化熔炼，每处理117000吨锌原料，该过程的处理成本为250元/吨，年成本为2925万元；②熔池还原熔炼过程，处理热熔渣105000吨和返尘15000吨，共处理锌物料120000吨，该过程的处理成本1000元/吨，年成本为12000万元熔池熔炼过程产出粗锌合金52600吨，真空蒸馏过程消耗的电能为1500kWh/吨蒸馏锌，全年产蒸馏锌50000吨，该过程处理的成本为1200元/吨蒸馏锌，年消耗成本6000万元烟化过程全年处理熔炼炉渣60000吨，该过程处理成本为1000元/吨，年成本为6000万元；⑤四个工序的年成本合计为26925万元，全部分摊到蒸馏锌产品，则蒸馏锌产品的生产成本为5385元/吨蒸馏锌，与某铜锌业的生产成本为5800元/吨蒸懼锌相比，降低了 415元/吨蒸懼锌,全年降低成本为2075万元；⑥铟冶炼回收率由75%提高到90%，增加了 15%，全年多回收12.3吨铟锭，抵扣铟的提取成本后，按400万元/吨铟锭计算利润，年增加铟锭销售利润4920万元，⑦银冶炼回收率由40%提高到90%，增加了 50%，全年多回收5.8吨金属银，抵扣银的提取成本后，按400万元/吨粗银计算利润，年增加粗银销售 利润2320万元，⑧锡冶炼回收率由60%提高到85%，增加了 25%，全年多回收43.8吨锡金属原料，抵扣锡的提取成本后，按12.6万元/吨锡金属原料计算利润，年增加锡金属原料销售利润550万元，⑨铟、银、锡冶炼回收率的提高，每年共增加效益销售利润7790万元，加上成本降低所带来的经济效益2075万元，全年多增加效益9865万
J Li ο
[0021]说明书附图
[0022]图1为本发明所述的高铁多金属锌精矿的冶炼方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]本实施例为本发明所述的一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法的第一实例，包括如下步骤:
[0025](I)富氧氧化熔炼:将含 Fe 14%、In0.03%、Cu0.2%、Cd0.2%、Ag0.01%、Sn0.1%、Zn40%、S28%的锌精矿，以llt/h的速度加入到21m2侧吹炉内，同时以18000Nm3/h的速度送入O2浓度32%的富氧空气，在温度1200°C下进行富氧氧化熔炼，并以17500Nm3/h的速度产出含S0213%、0212%的氧化烟气和以10t/h的速度产出熔融渣，氧化烟气制取硫酸；
[0026](2)熔池还原熔炼:熔融渣以10t/h速度加入带2台铅雨冷凝器的内直径4400mm的澳斯麦特炉进行熔池还原熔炼，熔池还原熔炼过程中，同时以3.2t/h的速度加入还原煤，以14500Nm3/h的速度送入温度800°C的热空气，熔池还原熔炼温度为1250°C，每天放渣6 次，放锌 6 次，放粗铜一次，每天共产出含 Zn98.9%、In0.043%、Cu0.02%、Cd0.55%、Sn0.14%的粗锌合金 92t,含 Cu85.3%、Fe3.1%、Ιη0.018%、Ag4.3%、Sn6.7% 的粗铜 0.6t 和含 Fe27.2%、Znl0.5%、In0.02%、Cu0.015%、Cd0.008%、Ag0.0006%、Sn0.07% 的炉渣 132t ；
[0027](3)烟化吹炼:每次放出的炉渣22吨，按每炉Ilt分别进入2台4m2的烟化炉进行烟化吹炼，吹炼温度1250°C，吹炼周期为4小时，2台炉每天共吹炼12炉，产出含Zn48%、Fe2.6%、ΙηΟ.08%、Cu0.003%, Cd0.04%、Ag0.001%、Sn0.25% 的烟尘 20t 和含 Fe26.6%、Zn2.9%、In0.008%、Cu0.014%、Cd0.002%、Ag0.0005%,Sn0.02% 烟化炉吹炼渣 130t，烟尘返回步骤(2)还原熔炼；每天产出的烟化炉吹炼渣130t对外销售；
[0028](4)铜银回收:每天产出的含银粗铜0.6t，采用传统的粗铜电解工艺处理后，得到含Cu99.95%的电解阴极铜产品0.47t和含Ag21.3%、Cu33.2%银阳极泥0.12t，阴极铜产品对外销售，银阳极泥经湿法提取后，生产含Ag91%的粗银产品0.027t ；
[0029](5)四级真空蒸馏:每天产出的粗锌合金92吨，以0.96t/ (h*台)的速度分别进入4台由35个Φ 400mm石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行一级真空蒸馏，一级真空蒸馏温度650°C，产出锌镉合金0.81t/ (h*台)和锌铟锡底液0.15t/ (h*台)；锌镉合金以
1.08t/ (h*台)进入3台由35个Φ 400mm石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行二级真空蒸馏，二级真空蒸馏温度600°C，产出真空蒸馏锌0.9t/ (h*台)和高镉锌合金0.18t/(h* 台)，真空蒸馏锌经浇铸冷却得到含 Ζη99.997%、Fe0.0004%、In0.0003%、Cu0.0002%、Cd0.0002%、Ag0.0001%、Sn0.0003%的锌锭产品；高镉锌合金0.54t/h的速度进入由35个Φ400πιπι石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行三级真空蒸馏，三级真空蒸馏温度500°C，得到含Cd93.8%的粗镉产品0.02t/h和低镉锌合金0.52t/h，低镉锌合金返回镉塔进行二级真空蒸馏；锌铟锡底液以0.6t/h的速度进入由35个Φ400mm石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行四级真空蒸馏，四级真空蒸馏温度950°C，产出含In5.34%, Sn 17.5%、Zn77.2%的高铟锡锌合金0.03t/h和高温粗锌0.57t/h，高温粗锌返回铅塔进行一级真空蒸馏；
[0030](6)铟锡回收:含In5.34%、Snl7.5%的高铟锡锌合金，采用“机械破碎、稀硫酸溶解、P204有机物萃取、盐酸反萃、纯碱沉锡、锌锭置换、粗铟电解”工艺,每批次处理1.0t,产出含Ιη99.997%的精铟产品0.053t并回收含Sn51.9%的锡原料0.33t。
[0031]实施例2
[0032]本实施例为本发明所述的一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法的第二实例，包括如下步骤:
[0033](I)富氧氧化熔炼:将含 Fe 17%, In0.07%、Cu0.4%、Cd0.4%、Ag0.015%、Sn0.15%、Zn45%、S30%的锌精矿，以10t/h的速度加入到20m2底吹炉内，同时以14000Nm3/h的速度送入O2浓度40%的富氧空气，在温度1250°C下进行富氧氧化熔炼，并以13500Nm3/h的速度产出含S0217%、0216%的氧化烟气和以9t/h的速度产出熔融渣，氧化烟气制取硫酸；
[0034](2)熔池还原熔炼:熔融渣以9t/h速度加入带2台铅雨冷凝器的内直径4500mm的艾萨炉进行熔池还原熔炼，熔池还原熔炼过程中，同时以3.06t/h的速度加入还原煤，以14000Nm3/h的速度送入温度900°C的热空气，熔池还原熔炼温度为1300°C，每天放渣6次，放锌6次，放粗铜一次，每天共产出含Ζη98.5%、In0.14%、Cu0.03%、Cd0.97%、Sn0.19%的粗锌合金 95t,含 Cu83.1%、Fe2.8%、In0.021%、Ag3.1%、Sn4.8% 的粗铜 1.1t 和含 Fe33.1%、Znll.9%、In0.023%、Cu0.03%、Cd0.01%、Ag0.001%、Sn0.11% 的炉渣 120t ；
[0035](3)烟化吹炼:每次放出的炉渣20吨，按每炉IOt分别进入内直径3400mm的艾萨炉进行烟化吹炼，吹炼温度1300°C，吹炼周期为4小时，每天吹炼6炉，产出含Zn51%、Fe2.6%、In0.07%、Cu0.002%、Cd0.04%、Ag0.0012%、Sn0.33% 的烟尘 20t 和含 Fe31.3%、Ζη3.2%、In0.012%、Cu0.027%、Cd0.003%、Ag0.001%、Sn0.03% 烟化炉吹炼渣 120t，烟尘返回步骤(2)还原熔炼；每天产出的烟化炉吹炼渣120t对外销售；
[0036](4)铜银回收:每天产出的含银粗铜1.U，采用传统的粗铜电解工艺处理后，得到含Cu99.95%的电解阴极铜产品0.86t和含Agl4.8%、Cu23.5%银阳极泥0.23t，阴极铜产品对外销售，银阳极泥经湿法提取后，生产含Ag92%的粗银产品0.037t ；
[0037](5)四级真空蒸馏:每天产出的粗锌合金95吨，以0.99t/ (h*台)的速度分别进入4台由35个Φ 400mm石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行一级真空蒸馏，一级真空蒸馏温度700°C，产出锌镉合金0.825t/ (h*台)和锌铟锡底液0.165t/ (h*台)；锌镉合金以1.lt/ (h*台)进入3台由35个Φ400πιπι石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行二级真空蒸馏，二级真空蒸馏温度630°C，产出真空蒸馏锌0.9t/ (h*台)和高镉锌合金0.2t/(h* 台)，真空蒸馏锌经浇铸冷却得到含 Ζη99.997%、Fe0.0002%、In0.0002%、Cu0.0001%、Cd0.0002%、Ag0.0001%、Sn0.0002%的锌锭产品；高镉锌合金0.6t/h的速度进入由35个Φ400mm石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行三级真空蒸馏，三级真空蒸馏温度550°C，得到含Cd93.8%的粗镉产品0.04t/h和低镉锌合金0.56t/h，低镉锌合金返回镉塔进行二级真空蒸馏；锌铟锡底液以0.66t/h的速度进入由35个Φ400mm石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行四级真空蒸馏， 四级真空蒸馏温度980°C，产出含Inl5.54%、Sn21.8%、Zn65.8%的高铟锡锌合金0.033t/h和高温粗锌0.627t/h，高温粗锌返回铅塔进行一级真空蒸馏；
[0038](6)铟锡回收:含Inl5.54%、Sn21.8%的高铟锡锌合金，采用“机械破碎、稀硫酸溶解、P204有机物萃取、盐酸反萃、纯碱沉锡、锌锭置换、粗铟电解”工艺,每批次处理1.0t,产出含Ιη99.996%的精铟产品0.15 It并回收含Sn52.2%的锡原料0.402t。
[0039]实施例3
[0040]本实施例为本发明所述的一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法的第三实例，包括如下步骤:
[0041 ] (I)富氧氧化熔炼:将含 Fe20%、In0.10%、Cu0.6%、Cd0.6%、Ag0.02%、Sn0.2%、Zn50%、S32%的锌精矿，以6.25t/h的速度加入到内直径4500mm艾萨炉内，同时以8000Nm3/h的速度送入O2浓度48%的富氧空气，在温度1300°C下进行富氧氧化熔炼，并以7800Nm3/h的速度产出含S0219%、0218%的氧化烟气和以5.5t/h的速度产出熔融渣，氧化烟气制取硫酸；
[0042](2)熔池还原熔炼:熔融渣以5.5t/h速度加入带铅雨冷凝器的15m2底吹炉进行熔池还原熔炼,熔池还原熔炼过程中，同时以1.98t/h的速度加入还原煤，以9000Nm3/h的速度送入温度1000°C的热空气，熔池还原熔炼温度为1350°C，每天放渣6次，放锌6次，放粗铜一次，每天共产出含 Ζη98.1%、In0.19%、Cu0.02%、Cdl.28%、Sn0.22% 的粗锌合金 67t,含 Cu84.2%、Fe2.9%、In0.029%、Ag2.8%、Sn4.3% 的粗铜 1.02t 和含 Fe43.2%、Zn 12.7%、In0.031%、Cu0.065%、Cd0.018%、Ag0.0013%、Sn0.15% 的炉渣 69t ；
[0043](3)烟化吹炼:每次放出的炉渣11.5吨，进入4m2的烟化炉进行烟化吹炼，吹炼温度13000C，吹炼周期为4小时，每天吹炼6炉，产出含Zn50%、Fe3.6%、In0.092%、Cu0.01%、Cd0.04%、Ag0.004%、Sn0.42% 的烟尘 13.5t 和含 Fe41.8%、Ζη2.9%、In0.012%、Cu0.07%、Cd0.01%、Ag0.0012%、Sn0.05%烟化炉吹炼渣70t，烟尘返回步骤(2)还原熔炼；每天产出的烟化炉吹炼渣70t对外销售；
[0044](4)铜银回收:每天产出的含银粗铜1.02t，采用传统的粗铜电解工艺处理后，得到含Cu99.96%的电解阴极铜产品0.8t和含Agl2.6%、Cu27.8%银阳极泥0.22t，阴极铜产品对外销售，银阳极泥经湿法提取后，生产含Ag92.5%的粗银产品0.122t ；
[0045](5)四级真空蒸馏:每天产出的粗锌合金67吨，以0.93t/ (h*台)的速度分别进入3台由32个Φ400_石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行一级真空蒸馏，一级真空蒸馏温度750°C，产出锌镉合金0.787t/ (h*台)和锌铟锡底液0.133t/ (h*台)；锌镉合金以1.2t/ (h*台)进入2台由35个Φ400πιπι石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行二级真空蒸馏，二级真空蒸馏温度650°C，产出真空蒸馏锌1.0t/ (h*台)和高镉锌合金0.2t/(h* 台)，真空蒸馏锌经浇铸冷却得到含 Ζη99.998%、Fe0.0002%、In0.0002%、Cu0.0002%、Cd0.0001%、Ag0.0001%、Sn0.0001%的锌锭产品；高镉锌合金以0.66t/h的速度进入由35个Φ400mm石墨蒸馏盘组成的电热石墨真空炉进行三级真空蒸馏，三级真空蒸馏温度600°C，得到含Cd93.7%的粗镉产品0.055t/h和低镉锌合金0.605t/h，低镉锌合金返回镉塔进行二级真空蒸馏；锌铟锡底液以0.66t/h的速度进入由35个Φ400πιπι石墨蒸馏盘组成的电热石墨真 空炉进行四级真空蒸馏，四级真空蒸馏温度1000°C，产出含Inl3.1%、Snl5.2%、Zn70.3%的高铟锡锌合金0.06t/h和高温粗锌0.6t/h，高温粗锌返回铅塔进行一级真空蒸懼;
[0046](6)铟锡回收:含Ιη13.1%、Snl5.2%的高铟锡锌合金，采用“机械破碎、稀硫酸溶解、P204有机物萃取、盐酸反萃、纯碱沉锡、锌锭置换、粗铟电解”工艺,每批次处理1.0t,产出含Ιη99.996%的精铟产品0.127t并回收含Sn52.3%的锡原料0.287t。
【权利要求】
1.一种高铁多金属锌精矿的冶炼方法，其特征在于，将含Fel4~20%、In0.03~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%, Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50% 的锌精矿，按下述顺序步骤进行:(O富氧氧化熔炼:所述锌精矿加入氧化炉进行富氧氧化熔炼，氧化熔炼温度1200-1300°C，富氧空气的氧气浓度32~48%，产出氧化烟气和熔融渣，氧化烟气制取硫酸； (2)熔池还原熔炼:熔融渣进入带铅雨冷凝器的熔池还原熔炼炉进行熔池还原熔炼，熔炼温度1250-1350°C，还原煤比例32~36%，空气入炉温度800~1000°C，产出粗锌合金、含银粗铜和炉渣； (3)烟化吹炼:炉渣进入烟化炉或艾萨炉吹炼，吹炼温度1250~1350°C，空气过剩系数为0.85~0.90，吹炼周期为4小时，产出烟尘和烟化炉吹炼渣或艾萨炉吹炼渣，烟尘返回步骤(2)还原熔炼；烟化炉吹炼渣或艾萨炉吹炼渣对外销售； (4)铜银回收:含银粗铜，采用传统的粗铜电解工艺处理后，得到电解阴极铜产品和银阳极泥，阴极铜产品对外销售，银阳极泥生产粗银产品； (5)四级真空蒸馏:粗锌合金进入电热石墨真空炉进行一级真空蒸馏，一级真空蒸馏温度650~750°C，产出锌镉合金和锌铟锡底液；锌镉合金进入电热石墨真空炉进行二级真空蒸馏，二级真空蒸馏温度600~650°C，产出火法蒸馏锌和高镉锌合金，火法蒸馏锌经浇铸冷却得到锌锭产品；高镉锌合金进入电热石墨真空炉进行三级真空蒸馏，三级真空蒸馏温度500~600°C，得到粗镉产品和低镉锌合金，低镉锌合金返回二级真空蒸馏；锌铟锡底液进入电热石墨真空炉进行四级真空蒸馏，四级真空蒸馏温度950~1000°C，产出高铟锡锌合金和高温粗锌，高温粗锌返回一级真空蒸馏； (6)铟锡回收:高铟锡锌合金，采用“机械破碎、稀硫酸溶解、P204有机物萃取、盐酸反萃、纯碱沉锡、锌锭置换、粗铟电解”工艺提取铟、锡，生产精铟产品并回收锡原料。
2.根据权利要求1所述的高铁多金属锌精矿的冶炼方法，其特征在于，用于富氧氧化熔炼的设备包括侧吹炉、底吹炉和艾萨炉。
3.根据权利要求1所述的高铁多金属锌精矿的冶炼方法，其特征在于，用于熔池还原熔炼的设备包括澳斯麦特炉、艾萨炉和底吹炉。
4.根据权利要求1所述的高铁多金属锌精矿的冶炼方法，其特征在于，用于烟化吹炼的设备包括烟化炉和艾萨炉。
【文档编号】C22B11/00GK103695663SQ201310695332
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】陶政修, 陈光耀, 张小宁, 潘久华, 蒋光佑, 罗祥海 申请人:来宾华锡冶炼有限公司