专利名称：一种从锌窑渣中回收有价元素的方法
技术领域：
本发明涉及一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，具体的说是在较低的温度下对锌窑 渣处理得到金属相、烟尘相和渣相的方法。属于有色冶金技术领域。二、 技术背景锌窑渣是湿法炼锌浸出渣中配入焦粉或煤粉后，于回转窑中在1200 130(TC或更高的 温度条件下焙烧，使其中的绝大部分锌、铅、铟以及少部分锗挥发进入烟尘后的残余物， 属于二次冶炼渣。锌窑渣含有铁、锌、铜和银等有价金属元素，并含有一定量的碳，但因 其物相复杂难以回收而废弃堆存或者廉价外售，造成资源浪费和环境污染。有公知文献报 导，仅仅采用磁选或者风选的方式回收碳；在公知文献(李昌福.凡口窑渣冶炼工艺试验 研究.矿冶.2002， 11 (3))中公开了以黄铁矿为硫化剂(化学式为CuFeS2)采用硫化的 技术来处理锌窑渣，能回收锌窑渣中有价元素，但工艺中产生的二氧化硫会恶化处理环境； 在公知文献(周洪武，徐子平.熔池熔炼法从锌窑渣中回收银.有色金属(冶炼部分)，1991(6)) 中公开了采用熔池熔炼法来回收锌窑渣中有价元素，稀有金属回收率只有40wtX左右，也 存在后续处理和二氧化硫污染环境问题；在公知文献(刘志宏，文剑，李玉虎，等.熔融 氯化挥发工艺处理凡口窑渣综合回收有价金属的研究.有色金属(冶炼部分)，2005 (3))中 公开了采用熔融氯化法于烟尘中回收锌窑渣中有价元素，锌和铜的挥发率偏低，锌的挥发 指标不理想，也存在烟尘量大、烟尘污染环境和氯盐对处理设备腐蚀等问题。因此，高效 分离和环境友好的回收锌窑渣有价元素的方法具有实际意义。三、 发明内容本发明的目的是提供一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，加入一种复合添加剂，对 锌窑渣进行熔炼，可以得到金属相、烟尘相和渣相。金属相富集了铜和铁元素，烟尘中则 富集了铅、锌等元素，渣相中则富集了硅、钙等元素。实现了锌窑渣有价元素铜、铁、锌 和铅高效分离和富集。发明按以下步骤完成1)原料锌窑渣经过磨碎至粒度为-0.074mm的占50 75wt。/。。然后加入原料重量的 2 10%焦炭，加入复合添加剂CaF2、 CaO和Si02其重量比为1:1:1,加入量为原料重量的 5 15%，充分混匀后，得到混合料；2) 将混合料送入高温炉进行熔炼，控制熔炼温度为1200 B5(TC，熔炼时间为 30 60min,得到金属相、烟尘相和渣相；3) 金属相分层获得金属铁和金属铜；从烟尘中回收铅、锌；从渣相中回收硅、钙等元素。 本发明的特点-1) 原料适应性强，物料无需预处理；2) 由于物料中含有一定量的可作还原剂的碳，能直接还原铁、铜、铅和锌等元素， 具有自还原性；3) 添加剂CaF2、 CaO和Si02具有降低熔炼温度、作为造渣的成分和在反应过程中替 代02—促进反应等多种作用；4) 本发明通过高温熔炼一次性就能得到粗产品金属相、渣相、烟尘；金属相分层得 到粗铁和粗铜；渣相中则富集了硅、钙等元素，是良好的水泥材料；可以通过回收烟尘获 得铅、锌。工艺流程简单，有利于后续工序处理。四
图l是实施例一铁的金相组织分析图，图2是实施例二铁的金相组织 分析图，图3是实施例三铁的金相组织分析图。五、 具体的实施方式以下结合具体实例进一步说明本发明。 实施例一原料锌窑渣主要化学成分的重量百分比为TFe 31.36wt°/。， Zn 4.57 wt %, Cu 0.77wt%, Pb0.48wt%， C15wt%，辟度磨碎至-0,074mm占50-75 wt%，高温熔炼工艺条件为复合 添加剂CaF2:CaO:Si02-l:l:l加入量5wt^、加入焦碳10wt^、熔炼时间60min、熔炼 温度1300土50。C，熔炼所得到金属相铁产率为28wt^，铁的回收率为92.5 wt %，铜的回 收率为98.5wte/。。铁的金相组织分析见图l，属于铸铁类；对应的渣相化学成分TFe为 3.76 wt%,Cu《0.001 wt%，Pb《0.019 wt%，Zn《0.001 wt%,Si02为34.95 wt%,CaO为16.18 wt%;烟尘中Zn含量》卯wt0/。， Pb含量》89wt0/。。实例二原料锌窑渣主要化学成分的重量百分比为TFe32.82wt。/。， Zn5.29wt%， Pb0.60wt%， Cu 0.91wt°/。， C 18wt%;粒度磨碎至-0.074mm占50-75 wtX;复合添加剂CaF2、 CaO和 Si02加入量15wt%，加入焦碳8城％，熔炼时间45min，熔炼温度1250±50°C。熔炼所得 到金属相铁产率为25wt^，铁的回收率为90.5wtQ/。，铜的回收率为99.0 wt %，其金相组 织分析见附图2，属于铸铁类；对应的渣相化学成分TFe为4.08 wt%,Cu《0.001wt%,Pb 《0.001 wt%, Zn《0.001 wt%，Si02为38.60 wt%,CaO为19.05 wt%;烟尘中Zn含量》91 wt %， Pb》90wt%。实例三原料锌窑渣主要化学成分的重量百分比为TFe 33.55wt%， Zn 6.46 wt %， Pb 0.28 wt %， Cul.lwt%, C22wt%，粒度磨碎至-0.074mm目占65wt^，高温熔炼工艺条件为复合添 加剂CaF2、 CaO和SiO2加入量10wt^、配入焦碳量5wt^、熔炼时间30min、熔炼温度 1300°C、熔炼所得到金属相铁产率为20 wt%，铁的回收率为88.5 wt %，铜的回收率为 99 .5wt%。铁的金相组织分析见附图3，对应的渣化学成分TFe为5.1 wt%; Cu《0.001.wt %; Pb《0.001 wt%; Zn《0.0(H wt%; SiCh为36.14 wt%; CaO为17.88wt%。烟尘中锌 的回收率Zn^92wt。/n， Pb>91wt%。
权利要求
1、一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，其特征在于其按以下步骤完成1)、原料锌窑渣经过磨碎至粒度为-0.074mm的占50～75wt％，然后加入原料重量的2～10％焦碳，加入复合添加剂CaF2、CaO和SiO2其重量比为1∶1∶1，加入量为原料重量的5～15％，充分混匀后，得到混合料；2)、将混合料送入高温炉进行熔炼，控制熔炼温度为1200～1350℃，熔炼时间为30～60min，得到分层的粗铁和粗铜金属相、含铅锌的烟尘相和富集了硅、钙的渣相。
2、 根据权利要求1所述从锌窑渣中回收有价元素的方法，其特征在于所述的锌窑 渣主要化学成分的重量百分比为TFe 31.36%， Zn4.57%， Pb0.48%， Cu0.77%， C15。/o或 TFe 32.82%， Zn5.29%, Pb0.60%， Cu0.91%， C 18%或TFe 33.55%， Zn6.46%, Pb0.28 %, Cul.l%， C22% 。
全文摘要
本发明的涉及一种从锌窑渣中回收有价元素的方法，原料锌窑渣经过磨碎至粒度为-0.074mm的占50～75wt％，然后加入原料重量的2～10％焦炭及重量比为1∶1∶1的复合添加剂CaF<sub>2</sub>、CaO和SiO<sub>2</sub>充分混匀后，送入高温炉进行熔炼，控制熔炼温度为1200～1350℃，熔炼时间为30～60min，得到金属相、烟尘相和渣相。金属相分层获得金属铁和金属铜，从烟尘中回收铅、锌，从渣相中回收硅、钙等元素。实现了锌窑渣中有价元素铜、铁、锌和铅的分离和富集。
文档编号C22B1/14GK101126133SQ200710066220
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月24日 优先权日2007年9月24日
发明者张世敏, 张利波, 彭金辉, 雨 李, 静 李, 鹰 雷, 昶 魏, 黄孟阳 申请人:昆明理工大学