一种处理高铁多金属锌精矿的方法和冶炼炉技术

一种处理高铁多金属锌精矿的方法和冶炼炉，包括下列步骤：将含Fe16～24％、In0.02～0.40％、Cu0.2～2.0％、Ag0.004～0.04％、Zn36～48％的锌精矿，加入冶炼炉内，先后进行富氧氧化熔炼、弱还原熔炼和强还原熔炼三个过程，产出二氧化硫烟气、铜银合金、冶炼炉渣和锌铟烟尘，二氧化硫烟气制取硫酸，冶炼炉渣对外销售，铜银合金经分离提取铜和银，锌铟烟尘进行中性浸出，得到中性浸出液和中性浸出渣；中性浸出液按常规工艺生产电解锌；中性浸出渣进行二段酸性逆流浸出，得到低酸浸出液和高酸浸出渣；高酸浸出渣返回冶炼炉熔炼，低酸浸出液采用常规的P204萃取工艺生产精铟，萃取余液返回中性浸出。本发明专利技术工艺流程短、生产效率高、生产成本低、综合回收好、生产过程清洁环保。

【技术实现步骤摘要】
一种处理高铁多金属锌精矿的方法和冶炼炉
本专利技术涉及一种有色金属冶炼
，具体是一种处理高铁多金属锌精矿的方 法和冶炼炉。适用于处理含Fel6?24%、Ιη0· 02?0· 40%、CuO. 2?2. 0%、AgO. 004? 0. 04%、Zn36?48%的高铁多金属锌精矿。
技术介绍
目前，处理含 Fel6 ?24%、Ιη0· 02 ?0· 40%、CuO. 2 ?2. 0%、AgO. 004 ?0· 04%、 Zn36?48%的高铁多金属锌精矿，提取锌并回收多种有价金属的处理方法主要有以下三 种： 第一种处理方法是采用常规浸出湿法工艺流程。该流程采用锌精矿沸腾炉焙烧 脱硫一锌焙砂中性与低酸性二段逆流浸出一中上清溶液置换提取铜镉一净化液电积生 产电锌一低酸浸出渣浮选回收银一浮银尾渣还原挥发回收锌铟的湿法炼锌工艺。采用 该工艺流程，锌、铟、铜、银都得到了回收利用，锌的回收率达到94%，生产过程中废渣得到 了无害化治理，工艺废水能够做到有效处理和循环使用，废气达到国家的排放标准排放，生 产过程清洁环保。该处理方法的主要缺点是：（1)锌的一次浸出率低，挥发窑处理量大，需 要消耗大量的煤焦；（2)挥发窑处理浮银尾渣时，产出的二氧化硫烟气需要经过治理，才能 达到国家排放标准；（3)各种有价金属回收率低，铟回收率75 %，铜回收率80 %，银回收率 40%，严重影响了效益。 第二种处理方法是电炉还原熔炼火法工艺流程。该流程采用锌精矿沸腾炉焙烧 脱硫--锌焙砂电炉强还原熔炼产出含铜银生铁和粗锌合金以及熔炼渣--高铜银生铁和熔 炼渣对外销售一粗锌合金经过多级蒸馏后产出锌产品和高铟锌合金一高铟锌合金回收铟 的火法炼锌工艺。采用该工艺流程，锌获得较高回收率，锌达到95 %，铁得到了资源化利用， 原料中70 %的铁变为生铁产品，生产过程中废渣得到了无害化治理，没有工艺废水产出。该 方法的主要缺点是：（1)电炉还原熔炼过程中消耗大量的电能和还原煤，生产成本高；（2) 由于电炉采用强还原熔炼，过程一氧化碳浓度很高，存在一氧化碳中毒和电炉引气爆炸的 安全隐患；（3)含铜银生铁的处理没有很好的方法，无法同时回收铜银和生铁；（4)铟、银的 冶炼回收率低，铟的回收率为75%、银的回收率为50%，影响了经济效益。 第三种处理方法是铁矾法沉铁铟湿法工艺流程。该流程采用锌精矿沸腾炉焙烧 脱硫一锌焙砂中低高三段逆流热酸浸出一铁矾法沉铁铟一中上清溶液置换回收铜一净 化电积生产电锌一高浸渣、铁矾渣还原挥发回收锌铟银湿法炼锌工艺。采用该工艺流程， 锌获得较高浸出率，铜回收率较高，铜达到90 %，生产过程中废渣得到了无害化治理，工艺 废水能够做到有效处理和循环使用。该方法的主要缺点是：（1)铁矾渣和高浸渣渣量大，在 回转窑进行还原挥发处理时需要消耗大量的焦碳，生产成本高；（2)铁矾渣和高浸渣中含 有大量的硫酸根，在回转窑还原挥发过程中分解出大量二氧化硫气体，还原挥发烟气需要 进行吸收处理后，才能达标排放。（3)铟、银的冶炼回收率低，铟的回收率为80%、银的回收 率为30%，影响了经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种处理高铁多金属锌精矿的方法和冶炼炉，使含Fel6? 24 %、Ιη0· 02 ?0· 40 %、CuO. 2 ?2. 0 %、AgO. 004 ?0· 04 %、Zn36 ?48 % 的锌精矿，实 现锌、铟、铜、银金属的高效回收，并使锌精矿中的铁转化为高温无害炉渣，具有工艺流程简 洁、生产效率高、生产成本低、有价金属回收率高的优点，工艺过程避免了低浓度二氧化硫 的产出，没有工艺废水产出，废渣得到了无害化治理，有效保护了环境。 本专利技术的技术方案是：一种处理高铁多金属锌精矿的方法，包括下列步骤： (1)火法熔炼：将含 Fel6 ?24%、Ιη0· 02 ?0· 40%、Cu0. 2 ?2. 0%、Ag0. 004 ? 0. 04%、Zn36?48%的锌精矿，加入冶炼炉内，先后进行富氧氧化熔炼、弱还原熔炼和强还 原熔炼三个过程，富氧氧化熔炼温度1200?1300°C，富氧浓度48?93%，弱还原熔炼温度 1200?1300°C，空气系数0. 90?1. 0,强还原熔炼温度1250?1350°C，空气系统0. 75? 0. 80%，产出二氧化硫烟气、铜银合金、冶炼炉渣和锌铟烟尘，二氧化硫烟气制取硫酸，冶炼 炉渣对外销售； (2)铜银提取：铜银合金按常规的铜合金电解、阳极泥处理后，生产阴极铜和粗 银； (3)中性浸出：锌铟烟尘用稀硫酸或电解废液、萃取余液进行中性浸出，浸出温度 25?65°C，浸出时间1?3h、浸出始酸60?100g/L，浸出终点ρΗ5· 0?5. 4,浸出后过滤， 得到中性浸出液和中性浸出渣；所述电解废液、萃取余液是经过一次循环以后才能获得； (4)锌提取：中性浸出液按常规工艺进行锌粉净化、电解沉积生产电解锌； (5)低酸浸出：中性浸出渔进行低酸浸出，低酸浸出温度60?80°C，浸出时间2? 3h、浸出始酸90?120g/L，浸出终酸30?50g/L，低酸浸出过滤后，得到低酸浸出渣和低酸 浸出液； (6)高酸浸出：低酸浸出渣进行高酸浸出，高酸浸出温度85?95°C，浸出时间3? 5h、浸出始酸150?200g/L，浸出终酸90?120g/L，高酸浸出过滤后，得到高酸浸出液和高 酸浸出渣，高酸浸出液返回低酸浸出，高酸浸出渣返回冶炼炉熔炼； (7)铟提取：低酸浸出液采用常规的P204萃取、盐酸反萃、锌锭置换、粗铟电解工 艺生产精铟，萃取余液返回步骤（3)中性浸出。 一种适用于所述的处理高铁多金属锌精矿的方法的冶炼炉，包括外壳、底炉、炉 墙、熔炼池隔墙、炉顶、加料口、富氧风嘴、弱还原熔炼池粉煤风嘴、强还原熔炼池粉煤风嘴、 金属放出口、渣放出口和烟气出口，其特征在于，所述冶炼炉的熔池通过熔炼池隔墙分为富 氧氧化熔炼池、弱还原熔炼池和强还原熔炼池，三个熔炼池的风嘴安装高度分别为富氧氧 化熔炼池的富氧风嘴距离炉底高度0. 4?0. 6m，弱还原熔炼池的粉煤风嘴距离炉底高度 1. 2?1. 8m，强还原熔炼池的粉煤风嘴距离炉底高度0. 7?0. 9m。 所述富氧氧化熔炼池炉床面积为16m2,熔炼池深度为3. 5m，富氧风嘴距离炉底 0. 5m ;弱还原熔炼池炉床面积为20m2,熔炼池深度为3. 5m，弱还原熔炼粉煤风嘴距离炉底 1. 5m ;强还原熔炼池的炉床面积为30m2,熔炼池深度为3. 5m，强还原熔炼粉煤风嘴距离炉底 0· 8m〇 除另有说明外，所有百分比为质量百分比，各组分含量百分数之和为100%。 冶炼炉的工作原理及过程： 处理高铁多金属锌精矿，铁的行为对有价金属的回收是一个关键因素，在本专利技术 所述的工艺过程中，将杂质铁与有价金属的分离作为工艺选择的第一过程，为后续的低成 本提取各种有价金属创造了条件。当锌精矿加入本专利技术所述的冶炼炉内，在三个不同的熔 炼池中，采用不同的控制条件，实现三个不同性质的熔炼功能。首先，以硫化物为主的锌精 矿，进入富氧氧化熔炼池，硫化物被强烈氧化，生成氧化锌、氧化铁、氧化铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理高铁多金属锌精矿的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(1)火法熔炼：将含Fe16～24％、In0.02～0.40％、Cu0.2～2.0％、Ag0.004～0.04％、Zn36～48％的锌精矿，加入冶炼炉内，先后进行富氧氧化熔炼、弱还原熔炼和强还原熔炼三个过程，富氧氧化熔炼温度1200～1300℃，富氧浓度48～93％，弱还原熔炼温度1200～1300℃，空气系数0.90～1.0，强还原熔炼温度1250～1350℃，空气系统0.75～0.80％，产出二氧化硫烟气、铜银合金、冶炼炉渣和锌铟烟尘，二氧化硫烟气制取硫酸，冶炼炉渣对外销售；(2)铜银提取：铜银合金按常规的铜合金电解、阳极泥处理后，生产阴极铜和粗银；(3)中性浸出：锌铟烟尘用稀硫酸或电解废液、萃取余液进行中性浸出，浸出温度25～65℃，浸出时间1～3h、浸出始酸60～100g/L，浸出终点pH5.0～5.4，浸出后过滤，得到中性浸出液和中性浸出渣；所述电解废液、萃取余液是经过一次循环以后才能获得；(4)锌提取：中性浸出液按常规工艺进行锌粉净化、电解沉积生产电解锌；(5)低酸浸出：中性浸出渣进行低酸浸出，低酸浸出温度60～80℃，浸出时间2～3h、浸出始酸90～120g/L，浸出终酸30～50g/L，低酸浸出过滤后，得到低酸浸出渣和低酸浸出液；(6)高酸浸出：低酸浸出渣进行高酸浸出，高酸浸出温度85～95℃，浸出时间3～5h、浸出始酸150～200g/L，浸出终酸90～120g/L，高酸浸出过滤后，得到高酸浸出液和高酸浸出渣，高酸浸出液返回低酸浸出，高酸浸出渣返回冶炼炉熔炼；(7)铟提取：低酸浸出液采用常规的P204萃取、盐酸反萃、锌锭置换、粗铟电解工艺生产精铟，萃取余液返回步骤(3)中性浸出。...

【技术特征摘要】
1. 一种处理高铁多金属锌精矿的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤： (1) 火法熔炼：将含 Fel6 ?24 %、ΙηΟ· 02 ?0· 40 %、CuO. 2 ?2. 0 %、AgO. 004 ? 0. 04%、Zn36?48%的锌精矿，加入冶炼炉内，先后进行富氧氧化熔炼、弱还原熔炼和强还 原熔炼三个过程，富氧氧化熔炼温度1200?1300°C，富氧浓度48?93%，弱还原熔炼温度 1200?1300°C，空气系数0. 90?1. 0,强还原熔炼温度1250?1350°C，空气系统0. 75? 0.80%，产出二氧化硫烟气、铜银合金、冶炼炉渣和锌铟烟尘，二氧化硫烟气制取硫酸，冶炼 炉渣对外销售； (2) 铜银提取：铜银合金按常规的铜合金电解、阳极泥处理后，生产阴极铜和粗银； (3) 中性浸出：锌铟烟尘用稀硫酸或电解废液、萃取余液进行中性浸出，浸出温度25? 65°C，浸出时间1?3h、浸出始酸60?100g/L，浸出终点pH5. 0?5. 4,浸出后过滤，得到中 性浸出液和中性浸出渣；所述电解废液、萃取余液是经过一次循环以后才能获得； (4) 锌提取：中性浸出液按常规工艺进行锌粉净化、电解沉积生产电解锌； (5) 低酸浸出：中性浸出渔进行低酸浸出，低酸浸出温度60?80°C，浸出时间2?3h、 浸出始酸90?120g/L，浸出终酸30?50g/L，低酸浸出过滤后，得到低酸浸出渣和低酸浸 出液； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶政修，蒋光佑，罗祥海，张小宁，陈光耀，
申请(专利权)人：来宾华锡冶炼有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45