处理锌窑渣的方法和系统与流程

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理锌窑渣的方法和系统。

背景技术：

锌的冶炼主要有火法和湿法两种方式。火法是用高温烟化挥发，以ZnO烟尘的形式返回浸出回收其中的锌；湿法是高温高酸浸出，使锌进入溶液，同时大量的铁也随之进入溶液，随后使用黄钾铁矾法、针铁矿法或赤铁矿法除铁，使含锌液再返回到中性浸出回收其中的锌。多年的实践证明，用中性浸出、高温高酸处理浸出渣、除铁、净化、电解的湿法炼锌，在锌的回收率、综合回收有价金属，节能及环保上较火法有一定的优点。至今湿法炼锌已成为生产锌的主要方法，在世界锌的总产量中，大约有80％是用湿法生产。

湿法炼锌过程中，采用两段中性浸出得到的锌渣一般有两种工艺进行回收，一是火法，即采用回转窑挥发法；另一种是湿法，即热酸浸出法。回转窑挥发法是我国湿法炼锌渣处理使用的典型流程，国内经过三十余年的发展，其技术已经成熟，现有以株冶为代表的较多炼锌厂采用。锌窑渣是湿法炼锌时的浸出渣再配加40％～50％的焦粉，在回转窑内高温下提取锌、铅等金属后的残余物。由于挥发窑在生产中所配的焦粉未能完全燃烧，造成部分焦粉残留在窑渣中，不回收则会造成能源的损失，且锌窑渣富集了锌精矿中的银、金、铜、镓、铁等有价金属，是很有价值的资源。

目前国内外锌窑渣处理工艺主要有：选矿方法、还原硫化法、鼓风炉溶炼法、熔融氯化挥发法、熔池熔炼法、高温熔炼法、微波硫化-浮选联合处理法。但均存在着工艺流程复杂、回收元素单一或者添加辅料过多等问题，不能大规模的实现窑渣的综合利用。

因此，现有的处理锌窑渣的技术有待进一步改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理锌窑渣的方法和系统，该方法可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，并且所得金属铁粉的品位可达90％以上，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理锌窑渣的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将锌窑渣进行烘干处理，得到锌窑渣烘干料；

(2)将所述锌窑渣烘干料进行破碎处理，以便得到锌窑渣破碎料；

(3)将所述锌窑渣破碎料和钙类添加剂进行混合成型，成型后在球团表面喷淋含有氧化铝的石灰水，以便得到混合球团；

(4)将所述混合球团供给至转底炉的进料区，使得所述混合球团依次经过所述转底炉的预热区、中温区和高温区、冷却区进行还原，得到的含有氧化锌和氧化铅的烟尘从预热区排出，得到金属化球团从出料区排出；

(5)将所述金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到金属铁粉和尾矿。

由此，根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法通过将锌窑渣破碎料与钙类添加剂混合后供给至转底炉中进行还原处理，利用窑渣中含有的过剩碳作为还原剂用于窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的深度还原，从而不仅节省了还原剂用量，而且实现了窑渣中碳的再利用，同时本申请在配料阶段加入钙类添加剂，可以减少还原过程中球团内部含硫相与铁的结合，从而降低后续所得金属铁粉中硫含量，进而使得所得金属铁粉可以作为炼钢的优质原料使用，并且在球团成型后喷淋含有氧化铝的石灰水，不仅可以提高所得混合球团的强度和耐高温性，防止球团在转底炉内软熔粘接，而且可以在还原过程中生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气中，从而降低后续烟气脱硫成本，另外本申请可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，从而实现锌窑渣的资源化利用，解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且本申请所得金属铁粉的品位可达90％以上，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上。

另外，根据本发明上述实施例的处理锌窑渣的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述锌窑渣烘干料中含水量为8～12wt％。由此，可以显著提高铁氧化物以及铅锌混合物的还原效率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述锌窑渣破碎料粒径不高于4mm。由此，可以进一步提高铁氧化物以及铅锌混合物的还原效率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述锌窑渣破碎料与所述钙类添加剂的质量比为100：(5～20)。由此，可以显著提高所得金属铁粉的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述钙类添加剂的粒径为75微米～2毫米。由此，可以进一步提高所得金属铁粉的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述钙类添加剂为选自石灰石、生石灰和消石灰中的至少一种。由此，可以进一步提高所得金属铁粉的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述预热区的温度为700～900摄氏度，所述中温区的温度为900～1200摄氏度，所述高温区的温度为1200～1300摄氏度，所述冷却区的温度为800～900℃。由此，可以进一步提高铁氧化物以及铅锌混合物的还原效率。

在本发明的一些实施例中，所述处理锌窑渣的方法进一步包括：(6)将所述含有氧化锌和氧化铅的烟尘经布袋收尘器收集。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种实施上述处理锌窑渣的方法的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：

锌窑渣烘干装置，所述锌窑渣烘干装置具有锌窑渣入口和锌窑渣烘干料出口；

破碎装置，所述破碎装置具有锌窑渣烘干料入口和锌窑渣破碎料出口，所述锌窑渣烘干料入口与所述锌窑渣烘干料出口相连；

混合成型装置，所述混合成型装置具有锌窑渣破碎料入口、钙类添加剂入口、含有氧化铝的石灰水入口和混合球团出口，所述锌窑渣破碎料入口与所述锌窑渣破碎料出口相连；

转底炉，所述转底炉内沿着炉底转动方向依次形成进料区、预热区、中温区、高温区、冷却区和出料区，所述进料区设置有混合球团入口，所述预热区设置有烟尘出口，所述出料区设置有金属化球团出口，所述混合球团入口和所述混合球团出口相连；

磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有金属化球团入口、金属铁粉出口和尾矿出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。

由此，根据本发明实施例的处理锌窑渣的系统通过将锌窑渣破碎料与钙类添加剂混合后供给至转底炉中进行还原处理，利用窑渣中含有的过剩碳作为还原剂用于窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的深度还原，从而不仅节省了还原剂用量，而且实现了窑渣中碳的再利用，同时本申请在配料阶段加入钙类添加剂，可以减少还原过程中球团内部含硫相与铁的结合，从而降低后续所得金属铁粉中硫含量，进而使得所得金属铁粉可以作为炼钢的优质原料使用，并且在球团成型后喷淋含有氧化铝的石灰水，不仅可以提高所得混合球团的强度和耐高温性，防止球团在转底炉内软熔粘接，而且可以在还原过程中生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气中，从而降低后续烟气脱硫成本，另外本申请可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，从而实现锌窑渣的资源化利用，解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且本申请所得金属铁粉的品位可达90％以上，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上。

在本发明的一些实施例中，所述处理锌窑渣的系统进一步包括：布袋收尘器，所述布袋收尘器具有烟尘入口、粉尘出口和气体出口，所述烟尘入口与所述烟尘出口相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理锌窑渣的方法流程示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的处理锌窑渣的方法流程示意图；

图3是根据本发明一个实施例的处理锌窑渣的系统结构示意图；

图4是根据本发明再一个实施例的处理锌窑渣的系统中转底炉的俯视结构示意图；

图5是根据本发明又一个实施例的处理锌窑渣的系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理锌窑渣的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将锌窑渣进行烘干处理，得到锌窑渣烘干料；(2)将所述锌窑渣烘干料进行破碎处理，以便得到锌窑渣破碎料；(3)将所述锌窑渣破碎料和钙类添加剂进行混合成型，成型后在球团表面喷淋含有氧化铝的石灰水，以便得到混合球团；(4)将所述混合球团供给至转底炉的进料区，使得所述混合球团依次经过所述转底炉的预热区、中温区和高温区、冷却区进行还原，得到的含有氧化锌和氧化铅的烟尘从预热区排出，得到金属化球团从出料区排出；(5)将所述金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到金属铁粉和尾矿。发明人发现，通过将锌窑渣破碎料与钙类添加剂混合后供给至转底炉中进行还原处理，利用窑渣中含有的过剩碳作为还原剂用于窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的深度还原，从而不仅节省了还原剂用量，而且实现了窑渣中碳的再利用，同时本申请在配料阶段加入钙类添加剂，可以减少还原过程中球团内部含硫相与铁的结合，从而降低后续所得金属铁粉中硫含量，进而使得所得金属铁粉可以作为炼钢的优质原料使用，并且在球团成型后喷淋含有氧化铝的石灰水，不仅可以提高所得混合球团的强度和耐高温性，防止球团在转底炉内软熔粘接，而且可以在还原过程中生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气中，从而降低后续烟气脱硫成本，另外本申请可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，从而实现锌窑渣的资源化利用，解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且本申请所得金属铁粉的品位可达90％以上，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上。

下面参考图1和2对本发明实施例的处理锌窑渣的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：

S100：将锌窑渣进行烘干处理

根据本发明的实施例，将锌窑渣进行烘干处理，以便得到锌窑渣烘干料。由此，可以显著提高后续还原阶段铅锌的挥发效率以及铁的回收效率。具体的，锌窑渣来自于锌浸出渣配入大量焦粉在回转窑中经高温挥发锌铅金银等金属后再经水淬得到的废渣，锌浸出渣与焦粉的混合物料在经过回转窑高温区时，渣料呈半熔化状态，物料间有互相粘结现象，浸出渣中的氧化铁大部分被还原成金属铁，由于挥发窑工艺的需要，配入大量的煤未完全反应，因此窑渣含碳高，同时渣料呈半熔化状态，各物质互相嵌布紧密，并且该步骤中，所得锌窑渣烘干料中含水量为8～12wt％。

S200：将锌窑渣烘干料进行破碎处理

根据本发明的实施例，将上述得到的锌窑渣烘干料进行破碎处理，得到锌窑渣破碎料。具体的，采样对辊破碎机将锌窑渣烘干料破碎至粒径不高于4mm。

S300：将锌窑渣破碎料和钙类添加剂进行混合成型，成型后在球团表面喷淋含有氧化铝的石灰水

根据本发明的实施例，将上述得到的锌窑渣破碎料和钙类添加剂进行混合成型，成型后在球团表面喷淋含有氧化铝的石灰水，得到混合球团。发明人发现，通过在配料阶段加入钙类添加剂，可以减少还原过程中球团内部含硫相与铁的结合，从而降低后续所得金属铁粉中硫含量，进而使得所得金属铁粉可以作为炼钢的优质原料使用，并且在球团成型后喷淋含有氧化铝的石灰水，可以提高所得混合球团的强度和耐高温性，防止球团在转底炉内软熔粘接，还可以在还原过程中生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气中，从而降低后续烟气脱硫成本。

根据本发明的一个实施例，锌窑渣破碎料与钙类添加剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，锌窑渣破碎料与钙类添加剂的质量比可以为100：(5～20)。发明人发现，钙类添加剂加入量过低，无法保证其与窑渣中含硫物质充分结合，而钙类添加剂加入量过高，容易引起球团粉化严重，导致所得生球强度降低。

根据本发明的再一个实施例，钙类添加剂的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，钙类添加剂的粒径可以为75微米～2毫米。发明人发现，钙类添加剂粒径过细，容易造成球团软熔严重，同时需要增加磨细成本，而其粒径过高，不利于成球，也不利于钙类添加剂在球团中均匀分布。

根据本发明的又一个实施例，钙类添加剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，钙类添加剂为选自石灰石、生石灰和消石灰中的至少一种。发明人发现，采用该类添加剂可以显著优于其他类型提高后续所得金属铁粉的品位。

S400：将混合球团供给至转底炉的进料区，使得混合球团依次经过转底炉的预热区、中温区、高温区和冷却区进行还原，得到的含有氧化锌和氧化铅的烟尘从预热区排出，得到金属化球团从出料区排出

该步骤中，具体的，将上述得到的混合球团供给至转底炉的进料区，随着炉底的转动，混合球团依次经过转底炉的预热区、中温区、高温区和冷却区进行还原，混合球团中的Fe₃O₄、PbS、ZnO、ZnS利用窑渣中的C进行充分还原，得到的含有氧化锌和氧化铅的烟尘从预热区排出，并且得到的金属化球团从出料区排出。发明人发现，通过将锌窑渣破碎料与钙类添加剂混合后供给至转底炉中进行还原处理，利用窑渣中含有的过剩碳作为还原剂用于窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的深度还原，从而不仅节省了还原剂用量，而且实现了窑渣中碳的再利用，同时可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，从而实现锌窑渣的资源化利用，解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且经检测，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上，硫挥发进入烟气的比率低于5％。

根据本发明的一个实施例，预热区的温度可以为700～900摄氏度，中温区的温度可以为900～1200摄氏度，高温区的温度可以为1200～1300摄氏度，冷却区的温度可以为800～900℃。由此，可以进一步提高铁氧化物以及铅锌混合物的还原效率。

S500：将金属化球团进行磨矿磁选处理

该步骤中，具体的，将上述得到的金属化球团经冷却后破碎至2mm以下后进行磨矿磁选，从而可以分离得到金属铁粉和尾矿，并且通过检测，金属铁粉中铁品位可达到90％以上，S含量<0.1％，Cu含量2～3％，尾矿中铁含量仅为5～6％，铁回收率达到90％以上。

根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法通过将锌窑渣破碎料与钙类添加剂混合后供给至转底炉中进行还原处理，利用窑渣中含有的过剩碳作为还原剂用于窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的深度还原，从而不仅节省了还原剂用量，而且实现了窑渣中碳的再利用，同时本申请在配料阶段加入钙类添加剂，可以减少还原过程中球团内部含硫相与铁的结合，从而降低后续所得金属铁粉中硫含量，进而使得所得金属铁粉可以作为炼钢的优质原料使用，并且在球团成型后喷淋含有氧化铝的石灰水，不仅可以在还原过程中生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气中，从而降低后续烟气脱硫成本，而且可以提高所得混合球团的强度和耐高温性，防止球团在转底炉内软熔粘接，另外本申请可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，从而实现锌窑渣的资源化利用，解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且本申请所得金属铁粉的品位可达90％以上，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上。

参考图2，根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法进一步包括：

S600：将含有氧化锌和氧化铅的烟尘经布袋收尘器收集

该步骤中，具体的，采用布袋收尘器对转底炉中排出的含有氧化锌和氧化铅的烟尘进行收尘，从而回收氧化锌和氧化铅。

如上所述，根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法可以具有选自下列的优点至少之一：

根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法不需要加入焦炭，可直接利用窑渣中剩余的C实现渣中磁铁矿、铅、锌硫化物的还原；

根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法通过加入钙类添加剂，减少球团内部含硫相与铁的结合，可得到S含量低于0.06％的金属铁粉，铁粉中铁含量可达到90％以上，以往文献仅是对窑渣直接进行磁选，铁精粉中铁含量仅有60％左右，且硫含量高于0.5％，有害元素含量高，不能作为炼钢的优质原料；

根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法在成型后的球团表面喷涂含氧化铝粉的石灰水，一方面可生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气，硫的挥发率可降低到5％以下，降低烟气脱硫成本，另一方面提高球团强度和耐高温性，防止球团软熔粘接；

根据本发明实施例的处理锌窑渣的方法工艺简单可行，成本低，将窑渣简单破碎无需磨细，成型阶段通过粒级控制和球团表面喷涂含氧化铝粉的石灰水可实现无粘结剂添加。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种实施上述处理锌窑渣的方法的系统。根据本发明的实施例，参考图3～5，该系统包括：锌窑渣烘干装置100、破碎装置200、混合成型装置300、转底炉400和磨矿磁选装置500。

根据本发明的实施例，锌窑渣烘干装置100具有锌窑渣入口101和锌窑渣烘干料出口102，且适于将锌窑渣进行烘干处理，以便得到锌窑渣烘干料。由此，可以显著提高后续还原阶段铅锌的挥发效率以及铁的回收效率。具体的，锌窑渣来自于锌浸出渣配入大量焦粉在回转窑中经高温挥发锌铅金银等金属后再经水淬得到的废渣，锌浸出渣与焦粉的混合物料在经过回转窑高温区时，渣料呈半熔化状态，物料间有互相粘结现象，浸出渣中的氧化铁大部分被还原成金属铁，由于挥发窑工艺的需要，配入大量的煤未完全反应，因此窑渣含碳高，同时渣料呈半熔化状态，各物质互相嵌布紧密，并且该步骤中，所得锌窑渣烘干料中含水量为8～12wt％。

根据本发明的实施例，破碎装置200具有锌窑渣烘干料入口201和锌窑渣破碎料出口202，锌窑渣烘干料入口201与锌窑渣烘干料出口102相连，且适于将上述得到的锌窑渣烘干料进行破碎处理，得到锌窑渣破碎料。具体的，破碎装置可以为对辊破碎机，所得锌窑渣破碎料的粒径不高于4mm。

根据本发明的实施例，混合成型装置300具有锌窑渣破碎料入口301、钙类添加剂入口302、含有氧化铝的石灰水入口303和混合球团出口304，锌窑渣破碎料入口301与锌窑渣破碎料出口202相连，且适于将上述得到的将锌窑渣破碎料和钙类添加剂进行混合成型，然后在成型后的球团表面喷淋含有氧化铝的石灰水，得到混合球团。发明人发现，通过在配料阶段加入钙类添加剂，可以减少还原过程中球团内部含硫相与铁的结合，从而降低后续所得金属铁粉中硫含量，进而使得所得金属铁粉可以作为炼钢的优质原料使用，并且在球团成型后喷淋含有氧化铝的石灰水，不仅可以提高所得混合球团的强度和耐高温性，防止球团在转底炉内软熔粘接，而且可以在还原过程中生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气中，从而降低后续烟气脱硫成本。

根据本发明的一个实施例，锌窑渣破碎料与钙类添加剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，锌窑渣破碎料与钙类添加剂的质量比可以为100：(5～20)。发明人发现，钙类添加剂加入量过低，无法保证其与窑渣中含硫物质充分结合，而钙类添加剂加入量过高，容易引起球团粉化严重，导致所得生球强度降低。

根据本发明的再一个实施例，钙类添加剂的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，钙类添加剂的粒径可以为75微米～2毫米。发明人发现，钙类添加剂粒径过细，容易造成球团软熔严重，同时需要增加磨细成本，而其粒径过高，不利于成球，也不利于钙类添加剂在球团中均匀分布。

根据本发明的又一个实施例，钙类添加剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，钙类添加剂为选自石灰石、生石灰和消石灰中的至少一种。发明人发现，采用该类添加剂可以显著优于其他类型提高后续所得金属铁粉的品位。

根据本发明的实施例，参考图3和4，转底炉400内沿着炉底转动方向依次形成进料区41、预热区42、中温区43、高温区44、冷却区45和出料区46，进料区41设置有混合球团入口401，预热区42设置有烟尘出口402，出料区46设置有金属化球团出口403，混合球团入口401和混合球团出口304相连，且适于将上述得到的混合球团供给至转底炉的进料区，随着炉底的转动，混合球团依次经过转底炉的预热区、中温区、高温区和冷却区进行还原，混合球团中的Fe₃O₄、PbS、ZnO、ZnS利用窑渣中的C进行充分还原，得到的含有氧化锌和氧化铅的烟尘从预热区排出，并且得到的金属化球团从出料区排出。发明人发现，通过将锌窑渣破碎料与钙类添加剂混合后供给至转底炉中进行还原处理，利用窑渣中含有的过剩碳作为还原剂用于窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的深度还原，从而不仅节省了还原剂用量，而且实现了窑渣中碳的再利用，同时可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，从而实现锌窑渣的资源化利用，解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且经检测，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上，硫挥发进入烟气的比率低于5％。

根据本发明的一个实施例，预热区的温度可以为700～900摄氏度，中温区的温度可以为900～1200摄氏度，高温区的温度可以为1200～1300摄氏度，冷却区的温度可以为800～900℃。由此，可以进一步提高铁氧化物以及铅锌混合物的还原效率。

根据本发明的实施例，磨矿磁选装置500具有金属化球团入口501、金属铁粉出口502和尾矿出口503，金属化球团入口501与金属化球团出口403相连，且适于将上述得到的金属化球团经冷却后破碎至2mm以下后进行磨矿磁选，从而可以分离得到金属铁粉和尾矿，并且通过检测，金属铁粉中铁品位可达到90％以上，S含量<0.1％，Cu含量2～3％，尾矿中铁含量仅为5～6％，铁回收率达到90％以上。

根据本发明实施例的处理锌窑渣的系统通过将锌窑渣破碎料与钙类添加剂混合后供给至转底炉中进行还原处理，利用窑渣中含有的过剩碳作为还原剂用于窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的深度还原，从而不仅节省了还原剂用量，而且实现了窑渣中碳的再利用，同时本申请在配料阶段加入钙类添加剂，可以减少还原过程中球团内部含硫相与铁的结合，从而降低后续所得金属铁粉中硫含量，进而使得所得金属铁粉可以作为炼钢的优质原料使用，并且在球团成型后喷淋含有氧化铝的石灰水，不仅可以提高所得混合球团的强度和耐高温性，防止球团在转底炉内软熔粘接，而且可以在还原过程中生成固硫物相，减少硫挥发进入烟气中，从而降低后续烟气脱硫成本，另外本申请可以实现锌窑渣中碳、铁、铅和锌的综合回收利用，从而实现锌窑渣的资源化利用，解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且本申请所得金属铁粉的品位可达90％以上，锌的挥发率可达99％以上，铅的挥发率可达98％以上。

参考图5，根据本发明实施例的处理锌窑渣的系统进一步包括：布袋收尘器600。

根据本发明的实施例，布袋收尘器600具有烟尘入口601、粉尘出口602和气体出口603，烟尘入口601与烟尘出口402相连，且适于采用布袋收尘器对转底炉中排出的含有氧化锌和氧化铅的烟尘进行收尘，从而回收氧化锌和氧化铅。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

锌窑渣中Fe含量为38％，C含量为12％、Pb含量为0.8％，Zn含量为3％，将锌窑渣烘干至水分含量为12％，然后将所得锌窑渣烘干料破碎至4mm以下占75％，然后配入5％的200目的生石灰细粉，5％的2mm的石灰石，三种物料经混匀后，进入对辊压球机进行成型，成型后的球团表面喷涂含氧化铝粉的石灰水，得到混合球团(团块落下强度达10次以上)，将得到的混合球团直接进入转底炉内进行还原，其中，预热区的温度为1200摄氏度，中温区的温度为1280摄氏度，高温区的温度为1280摄氏度，冷却区的温度<1100℃，还原时间为20min，并且通过布袋收尘器收集该阶段生成的含有ZnO和PbO的粉尘，所得金属化球团经冷却破碎至2mm以下，进行一段磨矿磁选，得到含Cu的金属铁粉，铁粉中TFe含量为91.1％，Cu含量为2.22％，S含量为0.09％，铁元素的回收率可达到91％，铜回收率72％。铅挥发率98.22％，Zn的挥发率99.23％，硫进入烟气比率为3.55％。

实施例2

锌窑渣中Fe含量为38％，C含量为12％、Pb含量为0.8％，Zn含量为3％，将锌窑渣烘干至水分含量为8％，然后将所得锌窑渣烘干料破碎至3mm以下占75％，然后配入20％的2mm的石灰石，物料经混匀后，进入对辊压球机进行成型，成型后的球团表面喷涂含氧化铝粉的石灰水，得到混合球团(团块落下强度达10次以上)，将得到的混合球团直接进入转底炉内进行还原，其中，预热区的温度为1200摄氏度，中温区的温度为1280摄氏度，高温区的温度为1280摄氏度，冷却区的温度<1100℃，还原时间为30min，并且通过布袋收尘器收集该阶段生成的含有ZnO和PbO的粉尘，所得金属化球团经冷却破碎至2mm以下，进行一段磨矿磁选，得到含Cu的金属铁粉，铁粉中TFe含量为90.3％，Cu含量为2.42％，S含量为0.06％，铁元素的回收率可达到89.2％，铜回收率70％。铅挥发率98.02％，Zn的挥发率99％，硫进入烟气比率为4.89％。

实施例3

锌窑渣中Fe含量为26％，C含量为15％、Pb含量为1.2％，Zn含量为2.5％，将锌窑渣烘干至水分含量为10％，然后将所得锌窑渣烘干料破碎至1mm以下占75％，然后配入200目消石灰10％，1mm石灰石10％，物料经混匀后，进入对辊压球机进行成型，成型后的球团表面喷涂含氧化铝粉的石灰水，得到混合球团(团块落下强度达10次以上)，将得到的混合球团直接进入转底炉内进行还原，其中，预热区的温度为1200摄氏度，中温区的温度为1280摄氏度，高温区的温度为1280摄氏度，冷却区的温度<1100℃，还原时间为30min，并且通过布袋收尘器收集该阶段生成的含有ZnO和PbO的粉尘，所得金属化球团经冷却破碎至2mm以下，进行一段磨矿磁选，得到含Cu的金属铁粉，铁粉中TFe含量为92.3％，Cu含量为2.42％，S含量为0.04％，铁元素的回收率可达到91.2％，铜回收率77％。铅挥发率98.88％，Zn的挥发率99.34％，硫进入烟气比率为4.5％。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。