一种有价金属的综合回收处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于有价金属冶炼领域，尤其是涉及一种有价金属的综合回收处理装置。
【背景技术】
[0002]中国的锌产量居世界第一，2014年生产锌金属含量达561万吨，其中绝大部分采用湿法工艺，但湿法炼锌工艺投资大、设备维护麻烦、生产成本高，浸出渣还要采用烟化炉、回转窑、转底炉、顶吹炉等火法工艺处理，致使湿法炼锌又必须辅助火法冶金工序，流程长、设备复杂、投资大、污染排放点多、能耗大幅提高。目前现存的火法炼锌工艺有密闭鼓风炉、电炉、竖罐工艺，但电炉、竖罐生产成本高、能耗大、效率低，被国家列为明令淘汰的落后工艺，而作为同时可熔炼铅锌的工艺——密闭鼓风炉工艺(ISP)，存在落后的烧结工序，烧结过程中SO2逸散造成污染，且还原过程中会消耗大量焦炭，能耗较高，再加上配套设施复杂、投资高等缺点，已进入淘汰期。因此，研发新的铅锌熔炼工艺势在必行。
[0003]在国内黑色和有色冶金领域，存在多种含铅锌氧化物的固体废物如高炉烟尘、电炉烟尘、转炉烟尘、有色(铅矿石、锌矿石、铅锌矿石、铅锌铜矿石、铅锌硫矿石、铅锌铜硫矿石、铅锡矿石、铅锑矿石、锌铜矿石)火法冶炼烟尘、冶炼渣、湿法浸出渣、硫化铅或硫化锌烧结矿或焙砂等二次资源，另外，在自然界还存在一定储量的锌铅氧化矿类的矿物资源。上述含锌铅氧化物的二次资源和原矿资源中，通常还含有Fe、Cu、Cd、Sb、B1、Sn等有价金属，甚至还含In、Au、Ag等贵金属，在冶炼铅锌的同时，如何综合回收处理上述金属，目前世界范围内还没有合适的方法。
[0004]因而，为实现锌铅冶炼的节能降耗、资源高效回收及解决含铅锌固废环境污染等问题，研究开发新的含铅锌铁等多金属氧化物类物料的综合回收处理冶炼工艺势在必行。
[0005]对于多金属(二种及以上)的熔池熔炼，如果两种金属不互溶且体积比达到8:1以上，那么，含量低的金属即使被还原出来，但因常规熔池结构的限制，很难被顺畅的排出，从而使这种混合熔炼不能进行。例如:当铁铅比例达到10:1时，铅很难被放出。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种有价金属的综合回收处理装置，以解决在冶炼铅或锌氧化物类物料的同时，有效回收处理Fe、Cu、Cd、Sb、B1、Sn、In、Au及Ag等金属的问题。
[0007]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0008]—种有价金属的综合回收处理装置，包括熔池1、反应塔2及烟道3;
[0009]所述熔池I设置在所述反应塔2的下部，所述反应塔2顶端设有喷嘴4;
[0010]所述熔池I内设有容纳粗铅合金层11、铁水层12及渣层13的空间，所述熔池I内还设有连通反应塔2与烟道3的流通空间14，所述流通空间14位于所述渣层13上方，所述渣层13对应的所述熔池I壁上设有侧吹布置；
[0011]所述熔池I左侧设有第一挡墙5，所述第一挡墙5左侧与所述熔池I侧壁形成盛装铅液的盛铅空间，所述第一挡墙5挡住所述喷嘴4喷出的物料以避免物料落入所述盛铅空间，所述第一挡墙5下部深入所述粗铅合金层11中，所述第一挡墙5完全挡住所述铁水层12及渣层13以避免其流入所述盛铅空间，所述盛铅空间对应的熔池I侧壁上设有铅液排放口8;
[0012]所述熔池I右侧设有第二挡墙9，所述第二挡墙9底端与所述熔池I底壁紧密相连，所述第二挡墙9顶端位于所述铁水层12中，所述第二挡墙9右侧与所述熔池I侧壁形成盛铁水的盛铁空间，所述盛铁空间对应的所述熔池I侧壁上设有出铁口 1，与所述渣层13对应的熔池I侧壁上设有出渣口 6。优选的，所述熔池I向左凸。
[0013]第一挡墙5和第二挡墙9的设置，保证了熔池粗铅合金层11的铅液只能被压缩进入盛铅空间，使铅液能顺利排出，同时，也提高了盛铁空间中铁水层的厚度，使其便于排放。此夕卜，第二挡墙9的设置，在一定程度上延缓了熔池I内熔体向右移动的整体速度，便于渣层和金属熔体的澄清分层，同时也使侧吹喷管7喷入的还原剂对渣层13中金属氧化物的还原更充分，使进入渣中的金属氧化物含量降低，提高了金属的回收率。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述盛铅空间顶端与所述流通空间14连通。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述熔池I底端设有排空口15。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，所述侧吹布置包括多个侧吹喷管7，各所述侧吹喷管7沿所述熔池I横向设置。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述第二挡墙9下部插入所述熔池I底部。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，所述出渣口6所在位置与所述渣层13下部对应。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，所述出铁口10所在位置与所述铁水层12的下部对应。
[0020]相对于现有技术，本实用新型所述的有价金属的综合回收处理装置及处理方法具有以下优势:
[0021]本实用新型所述的有价金属的综合回收处理装置提高了有价的金属的回收率(由于还原充分，进入渣里的金属量少)；而且第一挡墙及第二挡墙的设置，能够使被还原出来的金属被顺畅的排出。
[0022]—种有价金属的综合回收方法，包括如下步骤:
[0023]S1:以锌铅氧化物为主要成分的物料需要进行混合、破碎和干燥处理，得到干燥的矿粉；
[0024]S2:干燥的矿粉与含碳燃料、氧气及熔剂一起，经设置在所述反应塔2顶部的喷嘴4喷入所述的有价金属的综合回收处理装置中；所述反应塔2内的温度为1100_1350°C，金属氧化物以极大的比表面积状态弥撒于高温炽热、充满CO还原气分的反应塔2中，通过传热、传质和气-固、气-液反应，迅速完成粉料中锌铅等氧化物的还原和熔化;被还原出来的Zn和Cd迅速气化通过流通空间14进入烟道3，被还原出来的Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、In、Bi有少量挥发进入烟道3;
[0025]S3:所述反应塔2内未被完全还原的金属氧化物降落在所述熔池I中，所述熔池I中设有侧吹布置，通过侧吹向熔体中分别喷吹煤粉和氧气，为熔池I提供热量并实现熔体的对流，同时使熔池I保持强还原环境，使Zn、Pb、Fe、Cu、Sb、B1、Sn、In、Cd的氧化物彻底的在1350-1650°C高温熔池I中完成还原，这其中，还原出来的Zn和Cd绝大部分会迅速气化离开熔体进入烟道3，而还原出来的？13、？6、01、313、311、111、81在除了有少量挥发进入烟道3外，其余都流经渣层13后进入熔池I下部；由于Fe和Pb的量相对于其他金属较大，且Fe和Pb熔体完全不互溶，金属层分为铁水层和粗铅合金层，由于密度的原因，熔池I从上到下形成渣层13、铁水层12、粗铅合金层11三层结构，同时，Cu、Zn、Sb、B1、Sn、Cd等有价金属和In、Au、Ag等贵金属易溶解于高温的铅水中，在还原析出的铅滴进行聚集并在向下流动过程中，不断捕集熔池I内存在的少量的Cu、Sb、B1、Sn、In、Au、Ag等金属及少量未蒸发的Zn、Cd，形成粗铅合金层11;铅水经铅液排放口 8排出后得到粗铅；
[0026]S4:冷凝收锌:烟道3中的金属蒸汽经引风机引入冷凝系统得到粗锌；
[0027 ] S5:粗铅及粗锌的精炼:粗铅中含少量Zn、Cu、Sb、B 1、Sn、In、Au、Ag、Cd，采用常规的火法精炼或电解精炼进行分离，提纯Pb并分离Zn、Cu、Sb、B1、Sn、In、Au、Ag、Cd;粗锌中含少量Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、Cd、In、Bi，后续利用金属沸点的差异，可采用精馏工艺或其他常规方法来提纯 Zn 并分离 Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、Cd、In、Bi。
[0028]根据本实用新型的一个实施例，所述反应塔2内的温度优选为1200°C。
[0029]根据本实用新型的一个实施例，步骤SI中物料选自:二次资源、原矿资源或冶炼原料。
[0030]其中，二次资源为:
[0031]①钢铁