专利名称：一种富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法
技术领域：
本发明属于金属材料及冶金类技术领域，具体涉及一种富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法。
背景技术：
在锌冶炼过程中，不论采用常规湿法炼锌，还是高温高酸浸出或氧气直接浸出技术炼锌，都不可避免会产生大量渣料。这些渣料中含有大量的锌、银、铟、铅、铜等有价金属， 如常规湿法炼锌浸出渣含锌20%左右，硫尾矿渣含铅10%左右、含银100g/t以上，硫热滤渣含银约1500g/t。这些渣料必须经过冶炼回收其中的有价金属。同时这些渣料中金属大都以硫酸盐的存在，除硫酸铅之外都可以溶于水，重金属离子和硫酸根离子可以随着雨水进入地表，对地表水造成污染，必须经过高温熔炼进行无害化处理，形成性质稳定的不溶解的玻璃体渣。传统的锌浸出渣料一般采用回转窑进行挥发处理，用焦粉作为燃料和还原剂。由于回转窑是转动式的冶炼设备，密封性能差，漏风率高，烟气量大，烟气带走的热量多；同时回转窑处理浸出渣时，物料为半熔融状态，没有搅动，传质传热效果差，部分还原剂(焦粉) 没有进行化学反应直接进入窑渣被排出，导致能耗很高，配入的焦粉率为50%，即处理每吨渣料要消耗约0. 5吨焦粉，生产成本高，这是因为回转窑处理浸出渣是在半熔融状态进行冶炼，传质传热效果很差，导致有一半以上的还原剂根本没有参与反应直接进入窑渣，有的厂家对窑渣进行浮选，从窑渣可以选出20%焦粒。同时由于物料为半熔融状态，不能形成熔池，无法形成渣相和金属相渣，金、银不能在粗铅中富集，因此铅、金、银及铜等挥发性差的有价金属基本得不到回收，进入窑渣被丢弃。由于回转窑设备漏风率高，不便于采用富氧空气，导致烟气量大，SO2浓度低，不能配入制硫酸系统回收其中的S02。直接排放又不能满足环保要求，必须进行脱硫处理处理。一般采用碱吸收，产生的副产品销售困难，建设投资、生产成本增加。基夫赛特直接炼铅法有搭配处理锌浸出渣的实践经验，但并不是每个炼锌企业都有炼铅厂，即使有炼铅厂，也不一定采用基夫赛特直接炼铅工艺。因此研究开发专门的锌浸出渣处理冶炼方法是非常必要的。本发明提出的用富氧侧吹炉处理锌浸出渣技术，能够克服回转窑处理浸出渣能耗高、烟气低浓度S02处理难度大、铅、银、铜等有价金属不能回收的缺点。目前的富氧侧吹炉用于铅、铜冶炼。富氧侧吹炉处理锌浸出渣技术的关键是根据不同渣料的化学成分和物相组成，研究浸出渣熔炼和烟化的冶金热力学和冶金动力学，建立Zn\Pb\Cu\Fe\S\Si\Ca\Ag\ In等多元多相优势区域图，研究有价金属在冶炼过程中的定向分离技术
发明内容
本发明的目的是要解决传统回转窑处理锌浸出渣料过程中能耗高、烟气量大、生产成本高、不能有效回收有价金属的问题，提供一种利用富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法，该方法能耗低、烟气量小、生产成本小，能有效回收铅、银、铜等有价金属。为达到上述目的，本发明提出的技术方案为利用富氧侧吹熔炼炉处理锌浸出渣的冶炼方法，步骤流程如图1所示，具体为(1)将锌浸出渣与还原剂、熔剂按照1 0. 2 0. 25 0. 1 0. 2进行计量配料， 混合均勻后通过输送设备送到富氧侧吹炉炉顶，再通过炉顶固体料加料口连续加入炉内；(2)鼓入氧气浓度为45% 85%的富氧空气，在1300 1400°C条件下熔炼，熔炼产生的含银粗铅或含银冰铜沉入炉缸底部排出；(3)熔炼产生的炉渣进行烟化，炉渣中的锌、铟挥发进入烟气；(4)烟气经过余热锅炉冷却、收尘器和脱硫装置净化后排放，次氧化锌烟尘在余热锅炉和收尘器底部被收集。其中，锌浸出渣包括常规湿法炼锌产出的浸出渣，高温高酸浸出产出的铅银渣、鉄渣，以及氧气直接浸出产出的硫尾矿渣和硫热滤渣。其中，碎煤作为还原剂的同时作为燃料提供反应所需的热量。其中，熔剂为石灰石、或石灰石与石英石混合物。与现有传统回转窑处理锌浸出渣的技术相比，本发明的优点在于1、利用富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法使用碎煤作为还原剂和燃料，取代价格较高的焦粉和粉煤，生产成本降低。2、用富氧侧吹炉处理锌渣时，冶炼过程在熔融状态下进行，喷入富氧空气形成强烈搅动，传质传热效果好，还原剂利用率高，配入的碎煤率仅为20 25%，与回转窑相比， 还原剂用量可以节省50 %以上。3、因为富氧侧吹炉密封性好，漏风率低，可以采用氧气浓度45% 85%的富氧空气，从而使烟气量及烟气带走的热量大幅度减少，使冶炼过程的能耗大幅度降低，一台处理浸出渣4万吨/年的回转窑每小时烟气量50000 60000m3/h，一台处理浸出渣10万吨/ 年的富氧侧吹炉的烟气量为25000 30000m3/h。由于烟气量大幅度减少，SO2浓度提高到 1. 5% 2. 5%，可以配入沸腾焙烧烟气制酸系统回收SO2，减少烟气处理系统的建设成本和生产成本。4、熔炼产生的含银粗铅或含银冰铜沉入炉缸底部，通过虹吸放出口排出，能有效回收有价金属。5、本发明使用的设备处理能力大，床能力达到60) 80t/m2. d，占地面积小，具有环保、节能，有价金属回收率高等优点。
图1是本发明的处理锌浸出渣料冶炼方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和实施例对本发明作进一步描述。实施例1设计能力为年处理常规湿法炼锌产出的锌浸出渣和铅渣10万吨，实际处理量为浸出渣79710t/a、铅渣18890t/a，浸出渣和铅渣的主要成分如下表
权利要求
1.一种利用富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征在于包括如下步骤(1)将锌浸出渣与还原剂、熔剂按照1 0.2 0.25 0. 1 0.2进行计量配料，混合均勻后通过输送设备送到富氧侧吹炉炉顶，再通过炉顶固体料加料口连续加入炉内；(2)鼓入氧气浓度为45% 85%的富氧空气，在1300 1400°C条件下熔炼，熔炼产生的含银粗铅或含银冰铜沉入炉缸底部排出；(3)熔炼产生的炉渣进行烟化，炉渣中的锌、铟挥发进入烟气；(4)烟气经过余热锅炉冷却、收尘器和脱硫装置净化后排放，次氧化锌烟尘在余热锅炉和收尘器底部被收集。
2.如权利要求1所述的富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征在于用碎煤作为还原剂。
3.如权利要求1或2所述的富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征在于冶炼过程中，锌浸出渣处于熔融状态。
全文摘要
本发明公开了一种富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法，本发明所述冶炼方法是利用富氧侧吹炉处理锌渣，用碎煤作为还原剂，与锌浸出渣计量配比后加入到富氧侧吹炉中进行熔炼和烟化，本发明能有效回收锌、银、铟、铅、铜等有价金属，具有生产成本低、高效、节能、环保等优点。
文档编号C22B7/04GK102321806SQ20111030175
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者刘燕庭, 张乐如, 李允斌 申请人:长沙有色冶金设计研究院有限公司