处理铅锌废料的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了处理铅锌废料的方法和系统，该方法包括：(1)将含铅锌窑渣进行烘干处理；(2)将窑渣烘干料进行磨细处理；(3)将锌浸出渣进行烘干处理；(4)将窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结剂进行混合；(5)将混合物料进行造球处理，得到混合球团；(6)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、高温区进行还原，得到的含有氧化铟、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；(7)将金属化球团进行磨矿磁选处理，得到金属铁粉和尾矿。该方法可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，并且铅、锌和铟的挥发率可达98％以上，铁的回收率可达90％以上。
【专利说明】
处理铅锌废料的方法和系统
技术领域
[0001]本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理铅锌废料的方法和系统。
【背景技术】
[0002]在常规的湿法炼锌流程中，焙砂中几乎全部的铅、金、银、铟和15%的锌都进入浸出渣中。每生产一吨电锌约产生浸出渣1.05吨。采用回转窑挥发是处理锌浸出渣最主要的工艺方法之一，在我国湿法炼锌厂应用最为广泛。窑渣的产率为浸出渣的64%?68%，根据生产实际统计，每生产It电锌约产出窑渣0.8t。目前我国堆放在渣场的窑渣累计已达1000万t以上，不仅使企业增加堆放费用，也污染了环境。
[0003]窑渣是锌浸出渣配入大量焦粉在回转窑中经高温还原挥发锌、铅、金、银等金属之后水碎而形成的。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。渣料呈半熔化状态，各物质互相嵌布紧密。焦炭配入量偏大，窑渣中具有较多的过剩碳。窑渣直接进行磁选，由于银在脉石相中包裹严重，使得铁和银的回收率降低。经磁选得到的含铁精矿中铁含量小于70%，但由于铁粉中银含量低，销售时银金属也不计价，造成了稀贵金属的浪费。
[0004]在窑渣的综合利用技术上，现有工艺主要从选碳和选铁的角度来进行，得到的铁产品纯度较低一般为66%，并且还需要进一步提取。选铁碳后产生的尾渣中还含有Zn、Pb等重金属，含量超标，仍然需要处理。单独采用锌浸出渣进行还原挥发，由于锌渣粒度较细，矿物分散程度高，需要较高的还原温度才能实现铁的快速聚集长大，而较高的还原温度容易引起物料软熔，造成生产不顺。
[0005]因此，现有的处理含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的技术有待进一步改进。
【发明内容】
[0006]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铅锌废料的方法和系统，该方法可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，并且铅、锌和铟的挥发率可达98%以上，铁的回收率可达90%以上。
[0007]在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理铅锌废料的方法。根据本发明的实施例，所述铅锌废料为含铅锌窑渣和锌浸出渣。根据本发明的一个实施例，该方法包括:
[0008](I)将含铅锌窑渣进行烘干处理，以便得到窑渣烘干料；
[0009](2)将所述窑渣烘干料进行磨细处理，以便得到窑渣细料；
[0010](3)将所述锌浸出渣进行烘干处理，以便得到锌浸出渣干料；
[0011](4)将所述窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结剂进行混合，以便得到混合物料；
[0012](5)将所述混合物料进行造球处理，以便得到混合球团；
[0013](6)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、高温区进行还原，得到的含有氧化铟、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；
[0014](7)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。
[0015]由此，根据本发明实施例的处理铅锌废料的方法通过将含铅锌窑渣细料与锌浸出渣干料混合造球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部分替代还原剂用于锌浸出渣和窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的还原，可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，从而不仅可以实现含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的资源化利用，而且可以解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且可以显著降低还原工艺过程中还原剂的外配，从而降低处理成本，同时通过将窑渣磨细，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提高铁品位和回收率，另外采用该方法对锌浸出渣和含铅锌窑渣两种含铅废料进行处理，可以实现铅、锌和铟的挥发率达98 %以上，铁的回收率达90 %以上。
[0016]另外，根据本发明上述实施例的处理铅锌废料的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0017]在本发明的一些实施例中，在步骤(I)中，所述窑渣烘干料中含水量不高于6wt%。由此，可以显著提高转底炉中的还原效率。
[0018]在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述窑渣细料的粒径为20?100微米，优选30?70微米。由此，通过将窑渣磨细，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提高铁品位和回收率
[0019]在本发明的一些实施例中，其特征在于，在步骤(3)中，所述锌浸出渣干料的含水量不尚于6wt% ο由此，可以进一步提尚转底炉中的还原效率。
[0020]在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，将所述窑渣细料、所述锌浸出渣干料、所述还原剂和所述粘结剂按照质量比为100: (20?80): (O?15): (2?5)进行混合。由此，可以在保证铁的还原和聚集长大的同时提高铅锌铟等挥发物的还原挥发。
[0021]在本发明的一些实施例中，在步骤(6)中，所述高温区的温度为1100?1300摄氏度，优选为1200?1300摄氏度。由此，可以显著提高铅锌铟的挥发率以及铁的回收率。
[0022]在本发明的一些实施例中，在步骤(6)中，所述高温区的空燃比为5?8。由此，可以进一步提尚铅梓铜的挥发率以及铁的回收率。
[0023]在本发明的一些实施例中，所述处理铅锌废料的方法进一步包括:(8)将所述含有氧化铟、氧化锌和氧化铅的烟尘经布袋收尘器收集。
[0024]在本发明的再一个方面，本发明提出了一种实施上述处理铅锌废料的方法的系统。根据本发明的实施例，该系统包括:
[0025]窑渣烘干装置，所述窑渣烘干装置具有含铅锌窑渣入口和窑渣烘干料出口 ；
[0026]磨细装置，所述磨细装置具有窑渣烘干料入口和窑渣细料出口，所述窑渣烘干料入口与所述窑渣烘干料出口相连；
[0027]锌浸出渣烘干装置，所述锌浸出渣烘干装置具有锌浸出渣入口和锌浸出渣干料出P;
[0028]混合装置，所述混合装置具有窑渣细料入口、锌浸出渣干料入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口，所述窑渣细料入口与所述窑渣细料出口相连，所述锌浸出渣干料入口与所述锌浸出渣干料出口相连；
[0029]造球装置，所述造球装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
[0030]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、高温区和出料区，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；
[0031]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。
[0032]由此，根据本发明实施例的处理铅锌废料的系统通过将含铅锌窑渣细料与锌浸出渣干料混合造球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部分替代还原剂用于锌浸出渣和窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的还原，可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，从而不仅可以实现含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的资源化利用，而且可以解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且可以显著降低还原工艺过程中还原剂的外配，从而降低处理成本，同时通过将窑渣磨细，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提高铁品位和回收率，另外采用该方法对锌浸出渣和含铅锌窑渣两种含铅废料进行处理，可以实现铅、锌和铟的挥发率达98 %以上，铁的回收率达90 %以上。
[0033]在本发明的一些实施例中，所述处理铅锌废料的系统进一步包括: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。
[0034]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】
[0035]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:
[0036]图1是根据本发明一个实施例的处理铅锌废料的方法流程示意图；
[0037]图2是根据本发明再一个实施例的处理铅锌废料的方法流程示意图；
[0038]图3是根据本发明一个实施例的处理铅锌废料的系统结构示意图；
[0039]图4是根据本发明再一个实施例的处理铅锌废料的系统中的转底炉的俯视结构示意图；
[0040]图5是根据本发明再一个实施例的处理铅锌废料的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]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。
[0042]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。
[0043]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。
[0044]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。
[0045]在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理铅锌废料的方法。根据本发明的实施例，所述铅锌废料为含铅锌窑渣和锌浸出渣。根据本发明的一个实施例，该方法包括:(I)将含铅锌窑渣进行烘干处理，得到窑渣烘干料；(2)将所述窑渣烘干料进行磨细处理，以便得到窑渣细料；(3)将所述锌浸出渣进行烘干处理，以便得到锌浸出渣干料；(4)将所述窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结剂进行混合，以便得到混合物料；(5)将所述混合物料进行造球处理，以便得到混合球团；(6)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、高温区进行还原，得到的含有氧化铟、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；(7)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，通过将含铅锌窑渣细料与锌浸出渣干料混合造球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部分替代还原剂用于锌浸出渣和窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的还原，可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，从而不仅可以实现含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的资源化利用，而且可以解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且可以显著降低还原工艺过程中还原剂的外配，从而降低处理成本，同时通过将窑渣磨细，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提高铁品位和回收率，另外采用该方法对锌浸出渣和含铅锌窑渣两种含铅废料进行处理，可以实现铅、锌和铟的挥发率达98%以上，铁的回收率达90%以上。
[0046]下面参考图1和2对本发明实施例的处理铅锌废料的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括:
[0047]SlOO:将含铅锌窑渣进行烘干处理
[0048]根据本发明的实施例，将含铅锌窑渣进行烘干处理，得到窑渣烘干料。由此，可以显著提高后续还原阶段铅锌铟的挥发效率以及铁的回收效率。具体的，含铅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，所得窑渣烘干料中含水量不高于6wt%。
[0049]S200:将窑渣烘干料进行磨细处理
[0050]根据本发明的实施例，将上述所得窑渣烘干料进行磨细处理，得到窑渣细料。具体的，所得窑渣细料的粒径可以为20?100微米，优选30?70微米。发明人发现，通过将窑渣磨细至该粒径范围，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提尚铁品位和回收率。
[0051 ] S300:将锌浸出渣进行烘干处理
[0052]根据本发明的实施例，将锌浸出渣进行烘干处理，得到锌浸出渣干料。具体的，锌浸出渣为采用常规湿法炼锌流程得到的浸出渣，并且该步骤中，所得锌浸出渣干料中含水量不高于6wt%。由此，可以进一步提高后续还原阶段铅锌铟的挥发效率以及铁的回收效率。
[0053]S400:将窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结剂进行混合
[0054]根据本发明的实施例，将上述所得到的窑渣细料、锌浸出渣干料与还原剂和粘结剂进行混合，得到混合物料。发明人发现，通过将含铅锌窑渣细料与锌浸出渣干料混合造球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部分替代还原剂用于锌浸出渣和窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的还原，可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，从而不仅可以实现含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的资源化利用，而且可以解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且可以显著降低还原工艺过程中还原剂的外配，从而降低处理成本。本领域技术人员可以根据实际需要对还原剂和粘结剂的具体类型进行选择，例如还原剂可以为碳质还原剂等，粘结剂可以为膨润土等。
[0055]根据本发明的一个实施例，窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结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，窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结剂可以按照质量比为100: (20?80): (O?15): (2?5)进行混合。发明人发现，若锌浸出渣干料比例过低，不利于充分利用窑渣中剩碳，造成C的资源浪费，并且通过实验表明若锌浸出渣干料的比例低于20份时，还原后的金属化球团中C含量仍将高于8%，而若锌浸出渣干料过高，混合球团中C的百分比例过低，不足10%，不利于混合球团的还原反应，另外窑渣中起到形核剂作用的金属铁比例低于6%，起不到促进晶粒长大的作用，而粘结剂加入量过低，成球性较差，而若粘结剂加入量过高，增加成本。根据本发明的一个具体示例，以窑渣为100份计，锌渣比例为20?80份，优选锌浸出渣干料比例为40?60%。
[0056]S500:将混合物料进行造球处理
[0057]根据本发明的实施例，将上述所得到的混合物料进行造球处理，得到混合球团。具体的，可以采用对辊压球机制备混合球团。
[0058]S600: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、高温区进行还原，得到的含有氧化铟、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
[0059]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、高温区进行还原，混合球团中的Fe3(k、PbS、ZnO、ZnS、In203利用窑渣中的C和外配还原剂进行充分还原，得到的含有氧化铟、氧化锌和氧化铅的烟尘从预热区排出，同时窑渣中的金属铁相可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，得到金属化球团，并且得到的金属化球团从出料区排出，经检测，球团中锌铅铟的挥发率达98%以上。
[0060]根据本发明的一个实施例，高温区的温度并不受特别限制，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，高温区的温度可以为1100?1300摄氏度，优选为1200?1300摄氏度。由此，可以进一步提高铅锌铟的挥发率以及铁的回收率。
[0061]根据本发明的再一个实施例，高温区的空燃比并不受特别限制，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，高温区的空燃比可以为5?8。发明人发现，空燃比过高，不利于维持高温区内强还原性气氛，空燃比过低，高温区炉温不能保证，同时燃料消耗量过高。
[0062]S700:将金属化球团进行磨矿磁选处理
[0063]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，铁的回收率达90 %以上。
[0064]根据本发明实施例的处理铅锌废料的方法通过将含铅锌窑渣细料与锌浸出渣干料混合造球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部分替代还原剂用于锌浸出渣和窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的还原，可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，从而不仅可以实现含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的资源化利用，而且可以解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且可以显著降低还原工艺过程中还原剂的外配，从而降低处理成本，同时通过将窑渣磨细，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提高铁品位和回收率，另外采用该方法对锌浸出渣和含铅锌窑渣两种含铅废料进行处理，可以实现铅、锌和铟的挥发率达98 %以上，铁的回收率达90 %以上。
[0065]参考图2，根据本发明实施例的处理铅锌废料的方法进一步包括:
[0066]S800:将含有氧化铟、氧化锌和氧化铅的烟尘经布袋收尘器收集
[0067]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铟、氧化锌和氧化铅的烟尘进行收尘，从而回收氧化铟、氧化锌和氧化铅。
[0068]如上所述，根据本发明实施例的处理铅锌废料的方法可以具有选自下列的优点至少之一:
[0069]根据本发明实施例的处理铅锌废料的方法可利用窑渣中过剩碳替代部分还原剂，用于铁氧化物和铅锌化合物的还原，降低了工艺中外配的还原剂，并且本申请还原剂的补充量为O?15份，远低于现有工艺的还原剂配入量。
[0070]根据本发明实施例的处理铅锌废料的方法将窑渣磨细至20?100微米，使窑渣中金属铁相、铁橄榄石相充分解离，可作为锌进出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，可在低温条件下(如1150°c)使铁颗粒迅速聚集长大，降低后续磨矿磁选段数，提高铁品位和回收率。
[0071]根据本发明实施例的处理铅锌废料的方法可利用低有价金属含量的窑渣的成分特性，实现对高金属含量的锌浸出渣的综合回收处理，窑渣和锌浸出渣均属于锌厂的含铅锌废料，通过该工艺可实现以废治废，综合回收。
[0072]在本发明的再一个方面，本发明提出了一种实施上述处理铅锌废料的方法的系统。根据本发明的实施例，参考图3和4，该系统包括:窑渣烘干装置100、磨细装置200、锌浸出渣烘干装置300、混合装置400、造球装置500、转底炉600和磨矿磁选装置700。
[0073]根据本发明的实施例，窑渣烘干装置100具有含铅锌窑渣入口101和窑渣烘干料出口 102，且适于将含铅锌窑渣进行烘干处理，得到窑渣烘干料。由此，可以显著提高后续还原阶段铅锌铟的挥发效率以及铁的回收效率。具体的，含铅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，所得窑渣烘干料中含水量不高于6wt%。
[0074]根据本发明的实施例，磨细装置200具有窑渣烘干料入口201和窑渣细料出口 202，窑渣烘干料入口 201与窑渣烘干料出口 102相连，且适于将上述所得窑渣烘干料进行磨细处理，得到窑渣细料。具体的，所得窑渣细料的粒径可以为20?100微米，优选30?70微米。发明人发现，通过将窑渣磨细至该粒径范围，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提高铁品位和回收率。
[0075]根据本发明的实施例，锌浸出渣烘干装置300具有锌浸出渣入口 301和锌浸出渣干料出口 302，且适于将锌浸出渣进行烘干处理，得到锌浸出渣干料。具体的，锌浸出渣为采用常规湿法炼锌流程得到的浸出渣，并且该步骤中，所得锌浸出渣干料中含水量不高于6wt%。由此，可以进一步提高后续还原阶段铅锌铟的挥发效率以及铁的回收效率。
[0076]根据本发明的实施例，混合装置400具有窑渣细料入口401、锌浸出渣干料入口402、还原剂入口 403、粘结剂入口 404和混合物料出口 405，窑渣细料入口 401与窑渣细料出口 202相连，锌浸出渣干料入口 402与锌浸出渣干料出口 302相连，且适于将上述所得到的窑渣细料、锌浸出渣干料与还原剂和粘结剂进行混合，得到混合物料。发明人发现，通过将含铅锌窑渣细料与锌浸出渣干料混合造球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部分替代还原剂用于锌浸出渣和窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的还原，可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，从而不仅可以实现含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的资源化利用，而且可以解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且可以显著降低还原工艺过程中还原剂的外配，从而降低处理成本。本领域技术人员可以根据实际需要对还原剂和粘结剂的具体类型进行选择，例如还原剂可以为碳质还原剂等，粘结剂可以为膨润土等。
[0077]根据本发明的一个实施例，窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结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，窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结剂可以按照质量比为100: (20?80): (O?15): (2?5)进行混合。发明人发现，若锌浸出渣干料比例过低，不利于充分利用窑渣中剩碳，造成C的资源浪费，并且通过实验表明若锌浸出渣干料的比例低于20份时，还原后的金属化球团中C含量仍将高于8%，而若锌浸出渣干料过高，混合球团中C的百分比例过低，不足10%，不利于混合球团的还原反应，另外窑渣中起到形核剂作用的金属铁比例低于6%，起不到促进晶粒长大的作用，而粘结剂加入量过低，成球性较差，而若粘结剂加入量过高，增加成本。根据本发明的一个具体示例，以窑渣为100份计，锌渣比例为20?80份，优选锌浸出渣干料比例为40?60%。
[0078]根据本发明的实施例，造球装置500具有混合物料入口 501和混合球团出口 502，混合物料入口 501与混合物料出口 405相连，且适于将上述所得到的混合物料进行造球处理，得到混合球团。具体的，造球装置可以为对辊压球机。
[0079]根据本发明的实施例，参考图3和4，转底炉600内沿着炉底转动方向依次形成进料区61、预热区62、高温区63和出料区64，进料区61设置有混合球团入口 601，预热区62设置有烟尘出口 602，出料区64设置有金属化球团出口 603，混合球团入口 601和混合球团出口 405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、高温区进行还原，混合球团中的Fe3O4、PbS、ZnO、ZnS、In2O3利用窑渣中的C和外配还原剂进行充分还原，得到的含有氧化铟、氧化锌和氧化铅的烟尘从预热区排出，同时窑渣中的金属铁相可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，得到金属化球团，并且得到的金属化球团从出料区排出，经检测，球团中锌铅铟的挥发率达98%以上。
[0080]根据本发明的一个实施例，高温区的温度并不受特别限制，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，高温区的温度可以为1100?1300摄氏度，优选1200?1300摄氏度。由此，可以进一步提高铅锌铟的挥发率以及铁的回收率。
[0081]根据本发明的再一个实施例，高温区的空燃比并不受特别限制，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，高温区的空燃比可以为5?8。发明人发现，空燃比过高，不利于维持高温区内强还原性气氛，空燃比过低，高温区炉温不能保证，同时燃料消耗量过高。
[0082]根据本发明的实施例，磨矿磁选装置700具有金属化球团入口701、金属铁粉出口702和尾矿出口 703，金属化球团入口 701与金属化球团出口 603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，铁的回收率达90 %以上。
[0083]根据本发明实施例的处理铅锌废料的系统通过将含铅锌窑渣细料与锌浸出渣干料混合造球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部分替代还原剂用于锌浸出渣和窑渣中铁氧化物和铅锌化合物的还原，可以实现锌浸出渣和含铅锌窑渣中碳、铁、铅、锌和铟的综合回收利用，从而不仅可以实现含铅锌窑渣和锌浸出渣两种铅锌废料的资源化利用，而且可以解决现有技术中窑渣大量堆积占地和污染环境的难题，并且可以显著降低还原工艺过程中还原剂的外配，从而降低处理成本，同时通过将窑渣磨细，可以使得窑渣中的金属铁相与铁橄榄石相充分解离，从而在还原过程中可以作为锌浸出渣中铁化合物还原得到的新生铁相的形核剂，从而可以在低温条件下使得生成的铁颗粒迅速聚集长大，进而不仅降低还原温度，而且可以降低后续磨矿磁选的段数，提高铁品位和回收率，另外采用该方法对锌浸出渣和含铅锌窑渣两种含铅废料进行处理，可以实现铅、锌和铟的挥发率达98 %以上，铁的回收率达90 %以上。
[0084]参考图5，根据本发明实施例的处理铅锌废料的系统进一步包括:布袋收尘器800。
[0085]根据本发明的实施例，布袋收尘器800具有烟尘入口 801、粉尘出口 802和气体出口803，烟尘入口 801与烟尘出口 602相连，且适于采用布袋收尘器对转底炉中排出的含有氧化铟、氧化锌和氧化铅的烟尘进行收尘，从而回收氧化铟、氧化锌和氧化铅。
[0086]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。
[0087]实施例1
[0088]含铅锌窑渣中铁含量为28wt%，MFe含量为12wt%，C含量为15wt%，Zn含量为1.5wt% ;锌浸出渣中锌含量为16wt%，铁含量为22wt%，In?300g/t。将窑渣烘干至含水量不超高4wt%，然后将所得窑渣烘干料破碎磨细至粒径30μπι占95%，将锌浸出渣烘干至含水量低于5wt%，将所得窑渣细料和锌浸出渣干料与膨润土进行混合，其中，以窑渣细料为100份计，混入42份锌浸出渣干料，加入3份膨润土，在润磨设备中进行混匀磨细，然后将所得混合物料调整水分送入对辊压球机，得到混合球团，并将球团烘干至水分〈2%后送入转底炉进行还原，高温区的温度为1150°C，还原时间为70min，得到的含有氧化铟、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，所得金属化球团经两段磨矿磁选后可得到铁含量大于89%的金属铁粉，铁回收率为82%，锌挥发率为93%，铅挥发率为92%，铟挥发率为93 %。
[0089]实施例2
[0090]含铅锌窑渣中铁含量为28wt%，MFe含量为12wt%，C含量为15wt%，Zn含量为1.5wt% ;锌浸出渣中锌含量为16wt%，铁含量为22wt%，In?300g/t。将窑渣烘干至含水量不超高5wt%，然后将所得窑渣烘干料破碎磨细至粒径30μπι占95%，将锌浸出渣烘干至含水量低于5wt%，将所得窑渣细料和锌浸出渣干料与无烟煤、膨润土进行混合，其中，以窑渣细料为100份计，混入42份锌浸出渣干料，加入6份还原剂，加入3份膨润土，在润磨设备中进行混匀磨细，然后将所得混合物料调整水分送入对辊压球机，得到混合球团，并将球团烘干至水分〈2%后送入转底炉进行还原，高温区的温度为1150°C，还原时间为70min，得到的含有氧化铟、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，所得金属化球团经两段磨矿磁选后可得到铁含量大于89%的金属铁粉，铁回收率为83%，锌挥发率为94%，铅挥发率为95%，铟挥发率为95%。
[0091]实施例3
[0092]含铅锌窑渣中铁含量为28wt%，MFe含量为12wt%，C含量为15wt%，Zn含量为1.5wt% ;锌浸出渣中锌含量为16wt%，铁含量为22wt%，In?300g/t。将窑渣烘干至含水量不超高3wt%，然后将所得窑渣烘干料破碎磨细至粒径30μπι占95%，将锌浸出渣烘干至含水量低于3wt%，将所得窑渣细料和锌浸出渣干料与膨润土进行混合，其中，以窑渣细料为100份计，混入25份锌浸出渣干料，加入3份膨润土，在润磨设备中进行混匀磨细，然后将所得混合物料调整水分送入对辊压球机，得到混合球团，并将球团烘干至水分〈2%后送入转底炉进行还原，高温区的温度为1250°C，还原时间为40min，得到的含有氧化铟、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，所得金属化球团经两段磨矿磁选后可得到铁含量大于90 %的金属铁粉，铁回收率为87 %，锌挥发率为96 %，铅挥发率为97 %，铟挥发率为97 %。
[0093]实施例4
[0094]含铅锌窑渣中铁含量为28wt%，MFe含量为12wt%，C含量为15wt%，Zn含量为1.5wt% ;锌浸出渣中锌含量为16wt%，铁含量为22wt%，In?300g/t。将窑渣烘干至含水量不超高4wt%，然后将所得窑渣烘干料破碎磨细至粒径60μπι占95%，将锌浸出渣烘干至含水量低于3wt%，将所得窑渣细料和锌浸出渣干料与无烟煤和膨润土进行混合，其中，以窑渣细料为100份计，混入67份锌浸出渣干料，加入15份还原剂，加入3份膨润土，在润磨设备中进行混匀磨细，然后将所得混合物料调整水分送入对辊压球机，得到混合球团，并将球团烘干至水分〈2%后送入转底炉进行还原，高温区的温度为1250°C，还原时间为40min，得到的含有氧化铟、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，所得金属化球团经两段磨矿磁选后可得到铁含量大于90%的金属铁粉，铁回收率为91%，锌挥发率为98%，铅挥发率为98%，铟挥发率为99%。
[0095]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。
[0096]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。
【主权项】
1.一种处理铅锌废料的方法，所述铅锌废料为含铅锌窑渣和锌浸出渣，其特征在于，包括: (1)将含铅锌窑渣进行烘干处理，以便得到窑渣烘干料； (2)将所述窑渣烘干料进行磨细处理，以便得到窑渣细料； (3)将所述锌浸出渣进行烘干处理，以便得到锌浸出渣干料； (4)将所述窑渣细料、锌浸出渣干料、还原剂和粘结剂进行混合，以便得到混合物料； (5)将所述混合物料进行造球处理，以便得到混合球团； (6)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、高温区进行还原，得到的含有氧化铟、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； (7)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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述窑渣烘干料中含水量不高于6wt%。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述窑渣细料的粒径为20?100微米，优选30?70微米。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述锌浸出渣干料的含水量不高于6wt %。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，将所述窑渣细料、所述锌浸出渣干料、所述还原剂和所述粘结剂按照质量比为100: (20?80): (O?15): (2?5)进行混合。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述高温区的温度为1100?1300摄氏度，优选为1200?1300摄氏度。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述高温区的空燃比为5?8。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括: (8)将所述含有氧化铟、氧化锌和氧化铅的烟尘经布袋收尘器收集。9.一种实施权利要求1-8中任一项所述的处理铅锌废料的方法的系统，其特征在于，包括: 窑渣烘干装置，所述窑渣烘干装置具有含铅锌窑渣入口和窑渣烘干料出口 ； 磨细装置，所述磨细装置具有窑渣烘干料入口和窑渣细料出口，所述窑渣烘干料入口与所述窑渣烘干料出口相连； 锌浸出渣烘干装置，所述锌浸出渣烘干装置具有锌浸出渣入口和锌浸出渣干料出口； 混合装置，所述混合装置具有窑渣细料入口、锌浸出渣干料入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口，所述窑渣细料入口与所述窑渣细料出口相连，所述锌浸出渣干料入口与所述锌浸出渣干料出口相连； 造球装置，所述造球装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连； 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、高温区和出料区，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。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，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。
【文档编号】C22B1/00GK106086400SQ201610619367
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月1日 公开号201610619367.0, CN 106086400 A, CN 106086400A, CN 201610619367, CN-A-106086400, CN106086400 A, CN106086400A, CN201610619367, CN201610619367.0
【发明人】吴道洪, 古明远, 王敏, 吴佩佩, 曹志成, 薛逊
【申请人】江苏省冶金设计院有限公司