本发明涉及冶金及固废处理技术领域，并且更具体地，涉及到一种回收金属铅锌的设备，以及采用这种设备进行金属铅锌回收的方法。
背景技术：
在金属冶炼过程中，往往会附带产生一定量的冶金尘泥和冶炼渣，如钢铁厂烧结、高炉、电炉部分产生的除尘灰，还有锌、铅、铜等金属冶炼过程的含铅、锌废渣。这些冶炼废渣中仍然含有大量的可回收的有价金属，如锌、铅、铁等。加强此类冶炼渣的回收利用有利于提高资源回收率。目前，有效的冶炼方法主要通过火法工艺来进行回收。如在回转窑、烟化炉或者转底炉中以煤基直接还原为基本原理，将冶炼废渣中锌、铅等化合物还原后挥发，再通过配套的收尘系统进行回收，得到含铅锌粉尘。
在回转窑、烟化炉或者转底炉中以煤基直接还原的处理此类含铅锌的冶炼渣时，虽然可以回收铅锌粉尘，但得到的都是铅、锌粉尘的氧化物，也称之为次氧化锌粉，后续还要进行对铅、锌进行分离提取，很难得到纯净的单质铅、锌。
基于此，现有技术仍待改进。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，目的在于提供一种回收金属铅锌的设备，以及采用这种设备进行金属铅锌回收的方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明的实施例公开了一种回收金属铅锌的设备，其包括氧化铅挥发仓、氧化铅还原装置，金属铅回收装置，锌挥发及铁还原反应仓，金属锌回收装置，其中，
所述氧化铅挥发仓上设置有含铅锌球团布料管，氧化铅挥发出口和含锌铁球团出口，所述氧化铅挥发出口通过氧化铅挥发管连通至所述氧化铅还原装置，所述氧化铅还原装置通过铅蒸气管道连通至所述金属铅回收装置；
所述锌挥发及铁还原反应仓上设置有含锌铁球团进口，还原气进口，排料口和锌挥发出口，所述含锌铁球团进口和所述含锌铁球团出口通过第一阀门连通，所述锌挥发出口通过锌蒸气管道连通至所述金属锌回收装置。
进一步地，所述含铅锌球团布料管为多个，且均匀布设在所述氧化铅挥发仓的侧壁上部，所述含锌铁球团出口设置在所述氧化铅挥发仓的下端。
进一步地，所述氧化铅挥发仓、所述第一阀门和所述锌挥发及铁还原反应仓由上至下依次连接。
进一步地，所述还原气进口为多个且均匀布设在所述锌挥发及铁还原反应仓侧壁的近底部，所述排料口设置在所述锌挥发及铁还原反应仓的下端。
进一步地，所述氧化铅还原装置和所述金属铅回收装置之间还设置有铅蒸气冷却装置，所述金属铅回收装置上端连通有第一排烟管；
所述锌挥发出口和所述金属锌回收装置之间还设置有锌蒸气冷却装置，所述金属锌回收装置上端连通有第二排烟管。
另一方面，本发明的实施例还公开了.一种采用上述的设备回收金属铅锌的方法，其包括：
制备含铅锌球团：将含铅锌原料与粘结剂混合并进行成型处理，得到含铅锌球团；
金属铅回收：将所述含铅锌球团布料至氧化铅挥发仓并加热使氧化铅挥发，得到氧化铅蒸气和含锌铁球团，所述氧化铅蒸气经过氧化铅还原装置还原得到铅蒸气，将铅蒸气冷却，并由金属铅回收装置进行回收，得到金属铅；
金属锌回收：将所述含锌铁球团加入锌挥发及铁还原反应仓，并通入还原性气体进行还原反应，得到锌蒸气和金属化球团，将所述锌蒸气冷却，并由金属锌回收装置进行回收。
进一步地，所述金属化球团通过磨矿磁选或熔化分离后，得到金属铁。
进一步地，所述氧化铅挥发仓通过电加热升温，且所述氧化铅挥发内的温度为850-1000℃。
进一步地，所述锌挥发及铁还原反应仓通过热的所述还原性气体加热，且所述锌挥发及铁还原反应仓的反应温度为850-1050℃；
所述还原性气体中，氢气和一氧化碳的混合气体积含量大于90％。
进一步地，所述氧化铅还原装置中填装有碳质球团，所述碳质球团的粒度为3-8mm。
本发明的有益效果是：
本发明的设备和方法能够回收含铅锌废渣中的有价金属铁、铅、锌，并且直接得到产品金属铅和金属锌，可以将得到的产品直接应用。铁铅锌的回收率分别可以达到92％、95％、95％。与现有回转窑技术相比，处理成本大大降低。同时可以减少废铅锌渣堆存量，降低重金属对水和土壤污染。
附图说明
图1是本发明一实施例所公开的回收金属铅锌的设备的结构示意图；
图2是本发明一实施例公开的回收金属铅锌的流程图。
其中：1.氧化铅挥发仓，2.含铅锌球团布料管，3.第一阀门，4.锌挥发及铁还原反应仓，5.还原气进口，6.排料仓，7.氧化铅挥发管，8.氧化铅还原装置，9.碳质球团进料口，10.铅蒸气管道，11.铅蒸气冷却装置，12.第一排烟管，13.金属铅回收装置，14.锌蒸气管道，15.锌蒸气冷却装置，16.第二排烟管，17.金属锌回收装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明一实施例提供了一种回收金属铅锌的设备，其包括氧化铅挥发仓1、氧化铅还原装置8，金属铅回收装置13，锌挥发及铁还原反应仓4，金属锌回收装置17，其中，
所述氧化铅挥发仓1上设置有含铅锌球团布料管2，氧化铅挥发出口和含锌铁球团出口，所述氧化铅挥发出口通过氧化铅挥发管7连通至所述氧化铅还原装置8，所述氧化铅还原装置8通过铅蒸气管道10连通至所述金属铅回收装置13，氧化铅还原装置8中设置有碳质球团进料口9、氧化铅蒸气进口，以及铅蒸气出口；
所述锌挥发及铁还原反应仓4上设置有含锌铁球团进口，还原气进口5，排料口和锌挥发出口，所述含锌铁球团进口和所述含锌铁球团出口通过第一阀门3连通，当球团在氧化铅挥发仓1内反应结束后，打开第一阀门3，将球团送至锌挥发及铁还原反应仓4进行反应，所述锌挥发出口通过锌蒸气管道14连通至所述金属锌回收装置17；
其中，排料口下端可以连接排料仓6，用于存储经还原反应后得到的金属化球团。
作为上述实施例的一种优选的实施方式，为了降低氧化铅挥发仓1结构的复杂性和确保布料均匀，所述含铅锌球团布料管2为多个，且均匀布设在所述氧化铅挥发仓1的侧壁上部，在氧化铅挥发仓1的一圈分布布料管，优选地，一圈分布布料管4～6个，以将球团均匀布入仓内。所述含锌铁球团出口设置在所述氧化铅挥发仓1的下端。所述还原气进口5为多个且均匀布设在所述锌挥发及铁还原反应仓4侧壁的近底端或底部，设置一圈进气口，以使还原气均匀通入。所述排料口设置在所述锌挥发及铁还原反应仓4的下端。
如图1所示，本发明的又一优选实施例中，所述氧化铅挥发仓1、所述第一阀门3和所述锌挥发及铁还原反应仓4由上至下依次连接。
本发明的又一实施例中，为便于直接回收得到铅金属和锌金属，需要对铅蒸气和锌蒸气进行冷却，具体地，所述氧化铅还原装置8和所述金属铅回收装置13之间还设置有铅蒸气冷却装置11，所述金属铅回收装置13上端连通有第一排烟管12；
所述锌挥发出口和所述金属锌回收装置17之间还设置有锌蒸气冷却装置15，所述金属锌回收装置17上端连通有第二排烟管16。
优选地，上述实施例中，氧化铅挥发管7、铅蒸气管道10在与铅蒸气冷却装置11前的管道、以及锌蒸气管道14与锌冷却装置前的管道外包裹一层保温棉。氧化铅还原装置8上部设置球团进口，下部设置球团出口；铅蒸气冷却装置11和锌蒸气冷却装置15分别设置进水口和出水口。
如图2所示，本发明的实施例还公开了一种采用上述的设备回收金属铅锌的方法，其包括：
制备含铅锌球团：将含铅锌原料与粘结剂混合并进行成型处理，得到含铅锌球团；其中，以质量比计，含铅锌原料和粘结剂的混合比例含铅锌原料：粘结剂＝100:(1～10)进行混合，粘结剂种类不受特别限制，可以是有机粘结剂、无机粘结剂的一种或几种的混合粘结剂。球团的粒度为8～16mm，球团粒度过小在反应仓内堆积密实，影响铅、锌的挥发和铁的还原效果，球团粒度过大则会增加反应时间。
金属铅回收：将所述含铅锌球团布料至氧化铅挥发仓并加热使氧化铅挥发，得到氧化铅蒸气和含锌铁球团，所述氧化铅蒸气经过氧化铅还原装置还原得到铅蒸气，将铅蒸气冷却，并由金属铅回收装置进行回收，得到金属铅；优选地，氧化铅挥发仓加热方式为电加热，仓内温度为850-1000℃，氧化铅挥发时间为20～60min。温度过低则氧化铅的挥发率低，若温度过高则在氧化铅的挥发物中混入氧化锌，影响产品的纯度；所述氧化铅还原装置中填装有碳质球团，所述碳质球团的粒度为3-8mm，若碳质球团粒度过小，在反应过程中细小的碳质颗粒被带入铅蒸汽管道，影响最终收集到金属铅的纯度，若碳质球团粒度过大，氧化铅与碳的接触面小，则需要增加氧化铅反应器的大小，同时，在反应过程中内层得不到成分反应，增加碳的使用量。
金属锌回收：将所述含锌铁球团加入锌挥发及铁还原反应仓，并通入还原性气体进行还原反应，得到锌蒸气和金属化球团，将所述锌蒸气冷却，并由金属锌回收装置进行回收；优选地，锌挥发及铁还原反应仓的热源由通入的热的还原性气体带入，仓内的反应温度为850～1050℃，反应时间为20～90min。还原性气体为h2和co的混合气体，h2和co的体积含量＞90％。
为获得金属铁，在上述实施例的基础上，所述金属化球团通过磨矿磁选或熔化分离后，得到金属铁。
上述实施例所提供的回收铅锌的设备和回收方法，可以减少废铅锌渣堆存量，降低重金属对水和土壤污染；能够回收含铅锌废渣中的有价金属铁、铅、锌，并且得到的是金属铅和金属锌，可以将得到的产品直接应用，铁铅锌的回收率分别可以达到92％、95％、95％，与现有回转窑技术相比处理1t铅锌废渣成本降低多少300～400元。
实施例1
将铅锌渣与膨润土按照质量比为100:5的比例进行造球，球团粒度8mm。得到的含铅锌球团烘干后通过含铅锌球团布料管布入到氧化铅挥发仓内，仓内温度加热至850℃，反应时间30min，氧化铅在仓内受热挥发，反应结束后打开两个仓之间的第一阀门，含锌铁球团进入到锌挥发及铁还原反应仓，通入900℃的氢气和一氧化碳的混合气，其中，氢气和一氧化碳的含量为92％，反应时间20min，得到金属化球团和锌蒸气，铅蒸气和锌蒸气分别通过铅蒸气冷却装置和锌蒸气冷却装置，冷却后变成粉末铅和粉末锌，在金属铅回收装置和金属锌回收装置内收集金属铅和金属锌，对金属化球团进行磨矿磁选处理，回收铁。铁回收率92.35％，铅回收率95.78％，锌回收率95.19％。
实施例2
将铅锌渣与糖蜜按照质量比为100:1的比例进行造球，球团粒度12mm。得到的含铅锌球团烘干后通过含铅锌球团布料管布入到氧化铅挥发仓内，仓内温度加热至900℃，反应时间30min，氧化铅在仓内受热挥发，反应结束后打开两个仓之间的第一阀门，含锌铁球团进入到锌挥发及铁还原反应仓，通入1050℃的氢气和一氧化碳的混合气，其中，氢气和一氧化碳的含量为90％，反应时间60min，得到金属化球团和锌蒸气，铅蒸气和锌蒸气分别通过铅蒸气冷却装置和锌蒸气冷却装置，冷却后变成粉末铅和粉末锌，在金属铅回收装置和金属锌回收装置内收集金属铅和金属锌，对金属化球团进行磨矿磁选处理，回收铁。铁回收率93％，铅回收率95.01％，锌回收率96.96％。
实施例3
将铅锌渣与淀粉溶液按照质量比为100:10的比例进行造球，球团粒度12mm。得到的含铅锌球团烘干后通过含铅锌球团布料管布入到氧化铅挥发仓内，仓内温度加热至950℃，反应时间20min，氧化铅在仓内受热挥发，反应结束后打开两个仓之间的第一阀门，含锌铁球团进入到锌挥发及铁还原反应仓，通入850℃的氢气和一氧化碳的混合气，其中，氢气和一氧化碳的含量为95％，反应时间40min，得到金属化球团和锌蒸气，铅蒸气和锌蒸气分别通过铅蒸气冷却装置和锌蒸气冷却装置，冷却后变成粉末铅和粉末锌，在金属铅回收装置和金属锌回收装置内收集金属铅和金属锌，对金属化球团进行磨矿磁选处理，回收铁。铁回收率92.03％，铅回收率95.22％，锌回收率97.21％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。