处理锌浸出渣的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种处理锌浸出渣的方法和系统，该方法包括：(1)将锌浸出渣、碳粉和水进行混合造球，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团供给至底吹炉中进行冶炼处理，以便得到含有氧化铅、氧化锌和氧化银的烟尘、含有二氧化硫的烟气和含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣；(3)将所述含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣、碳和氧化钙供给至燃气熔分炉中进行熔炼处理，以便得到金属铁和熔炼渣。该方法不仅解决了锌浸出渣大量堆积污染环境的问题，而且实现了锌浸出渣中的铁铅锌银硫等有价金属的有效回收利用，并且铅锌银的脱出率达96％以上，硫的脱出率达90％以上，所得金属铁的品位大于96％。

Method and system for treating zinc leaching residue

The invention discloses a method and a system for treating zinc leaching residue, the method comprises the following steps: (1) the zinc leaching residue, carbon and water mixing and pelletmaking, in order to obtain mixed pellet; (2) the mixed pellet supplied to the bottom blowing furnace in the smelting process, so as to contain lead oxide, Zinc Oxide and silver oxide dust, flue gas containing sulfur dioxide and containing ferrous and ferric oxide in the slag smelting process; (3) the oxidation of ferrous and ferric oxide containing liquid slag, carbon and calcium oxide gas supplied to the smelting furnace, in order to get the metal iron and smelting slag. This method not only solves the zinc leaching residue accumulation of a large number of environmental pollution problems, but also realize the zinc leaching residue in iron sulfur lead zinc silver effectively recover valuable metals by, and Pb Zn Ag removal rate reached more than 96%, the sulfur removal rate reached more than 90%, the iron grade of over 96%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，具体而言，本专利技术涉及一种处理锌浸出渣的方法和系统。
技术介绍
锌一般采用传统的湿法工艺进行冶炼，即以硫化锌精矿为原料，通过焙烧—浸出—净化—电积回收锌。在湿法炼锌过程中，每年会产生大量的锌浸出渣。锌浸出渣含有铁、铅、锌、银、铟等有价金属。为了有效的回收锌浸出渣中的有价金属，经过很多学者的不懈努力，开发出了一系列锌浸出渣处理工艺，如热酸浸出沉铁法、选冶联合法、回转窑烟化法和Ausmelt熔池熔炼法等。根据对锌浸出渣的矿物组成分析可知，浸出渣中的铁和锌主要以铁酸锌(ZnFe2O4)的形式存在，若使铁酸锌分解，在热酸浸出沉铁工艺中通常要采用高浓度(200～250g/L)、高温度(90～95℃)的酸，虽然锌的浸出率较高，但铁同时也溶解在酸液中，后续的除铁工艺复杂；选冶联合法虽然可以降低二次资源再利用加工成本，相应提高产品的回收率，但在冶炼工艺流程中出现的问题仍未能得到解决；回转窑挥发铅、锌直收率近95％，但能耗高，炉衬寿命短，劳动条件差，生产效率相对较低。锌浸出渣中除了含有大量的有价金属，硫含量大约有8％(质量分数)，其赋存形式多为硫酸盐，伴有少量单质硫和金属硫化物，不能直接用作炼铁原料；而采用湿法或常规选矿方法回收其中的铁难度又很大，现还没有一种方法能够综合回收利用其中的铁及其他有价金属；仅能够以少量搭配于精矿进入冶炼系统，大部分做堆存处理。因此，现有的处理锌浸出渣的技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术的一个目的在于提出一种处理锌浸出渣的方法和系统，该方法不仅解决了锌浸出渣大量堆积污染环境的问题，而且实现了锌浸出渣中的铁铅锌银硫等有价金属的有效回收利用，并且铅锌银的脱出率达96％以上，硫的脱出率达90％以上，所得金属铁的品位大于96％。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理锌浸出渣的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将锌浸出渣、碳粉和水进行混合造球，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团供给至底吹炉中进行冶炼处理，以便得到含有氧化铅、氧化锌和氧化银的烟尘、含有二氧化硫的烟气和含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣；(3)将所述含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣、碳和氧化钙供给至燃气熔分炉中进行熔炼处理，以便得到金属铁和熔炼渣。由此，根据本专利技术实施例的处理锌浸出渣的方法通过将锌浸出渣与碳粉混合造球后的球团供给至底吹炉中进行冶炼处理，使得锌浸出渣中的铅锌银混合物还原挥发进入烟道中发生二次氧化以氧化物形式被回收，硫酸盐分解后以二氧化硫的形式被回收，同时通过控制熔池中条件，使得熔池中的铁化合物被还原为氧化亚铁和三氧化二铁，然后将该含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣与碳和氧化钙供给至燃气熔分炉中，由于在燃气熔分炉中铁氧化物的平衡浓度很低，因此铁氧化物很容易被还原为金属铁而沉降到熔分炉底部，从而实现渣铁分离，并且氧化钙的加入不仅可以促进造渣和金属铁的沉积，而且可以降低硫在铁水和熔炼渣中的分配平衡常数，进而降低所得金属铁中的硫含量，即得到品位较高的金属铁。由此，采用本申请的方法不仅解决了锌浸出渣大量堆积污染环境的问题，而且实现了锌浸出渣中的铁铅锌银硫等有价金属的有效回收利用，并且铅锌银的脱出率达96％以上，硫的脱出率达90％以上，所得金属铁的品位大于96％。另外，根据本专利技术上述实施例的处理锌浸出渣的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述锌浸出渣、所述碳粉和所述水按照质量比为100：(16～24)：(6～10)进行混合。由此，可以显著提高锌浸出渣中铅锌银硫的脱出效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述冶炼处理的温度为1150～1200摄氏度，时间为0.8～1小时。由此，可以进一步提高锌浸出渣中铅锌银硫的脱出效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述底吹炉中的氧料比为100～150Nm3/t。由此，可以显著提高后续过程中所得金属铁的品位。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣、所述碳和所述氧化钙的质量比为100：(20-30)：(10～15)。由此，在保证铁还原效率的同时显著提高渣铁分离效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述熔炼处理的温度为1550～1650摄氏度，时间为2～3小时。由此，可以进一步提高所得金属铁的品位。在本专利技术的一些实施例中，所述处理锌浸出渣的方法进一步包括：(4)将所述含有二氧化硫的烟气用于制备硫酸。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种实施上述处理锌浸出渣的方法的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：混合造球装置，所述混合造球装置具有锌浸出渣入口、碳粉入口、水入口和混合球团出口；底吹炉，所述底吹炉具有氧气入口、混合球团入口、烟尘出口、烟气出口和液态渣出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；燃气熔分炉，所述燃气熔分炉具有液态渣入口、碳入口、氧化钙入口、金属铁出口和熔炼渣出口，所述液态渣入口与所述液态渣出口相连。由此，根据本专利技术实施例的处理锌浸出渣的系统通过采用底吹炉对锌浸出渣与碳粉混合造球后的球团进行冶炼处理，使得锌浸出渣中的铅锌银混合物还原挥发进入烟道中发生二次氧化以氧化物形式被回收，硫酸盐分解后以二氧化硫的形式被回收，同时通过控制熔池中条件，使得熔池中的铁化合物被还原为氧化亚铁和三氧化二铁，然后利用燃气熔分炉对该含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣与碳和氧化钙进行熔炼处理，由于在燃气熔分炉中铁氧化物的平衡浓度很低，因此铁氧化物很容易被还原为金属铁而沉降到熔分炉底部，从而实现渣铁分离，并且氧化钙的加入不仅可以促进造渣和金属铁的沉积，而且可以降低硫在铁水和熔炼渣中的分配平衡常数，进而降低所得金属铁中的硫含量，即得到品位较高的金属铁。由此，采用本申请的系统不仅解决了锌浸出渣大量堆积污染环境的问题，而且实现了锌浸出渣中的铁铅锌银硫等有价金属的有效回收利用，并且铅锌银的脱出率达96％以上，硫的脱出率达90％以上，所得金属铁的品位大于96％。在本专利技术的一些实施例中，所述处理锌浸出渣的系统进一步包括：制酸装置，所述制酸装置具有烟气入口和硫酸出口，所述烟气入口与所述烟气出口相连。本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/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：图1是根据本专利技术一个实施例的处理锌浸出渣的方法流程示意图；图2是根据本专利技术再一个实施例的处理锌浸出渣的方法流程示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的处理锌浸出渣的系统结构示意图；图4是根据本专利技术再一个实施例的处理锌浸出渣的系统结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，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”、“水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理锌浸出渣的方法，其特征在于，包括：(1)将锌浸出渣、碳粉和水进行混合造球，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团供给至底吹炉中进行冶炼处理，以便得到含有氧化铅、氧化锌和氧化银的烟尘、含有二氧化硫的烟气和含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣；(3)将所述含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣、碳和氧化钙供给至燃气熔分炉中进行熔炼处理，以便得到金属铁和熔炼渣。

【技术特征摘要】
1.一种处理锌浸出渣的方法，其特征在于，包括：(1)将锌浸出渣、碳粉和水进行混合造球，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团供给至底吹炉中进行冶炼处理，以便得到含有氧化铅、氧化锌和氧化银的烟尘、含有二氧化硫的烟气和含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣；(3)将所述含有氧化亚铁和三氧化二铁的液态渣、碳和氧化钙供给至燃气熔分炉中进行熔炼处理，以便得到金属铁和熔炼渣。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述锌浸出渣、所述碳粉和所述水按照质量比为100：(16～24)：(6～10)进行混合。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，所述冶炼处理的温度为1150～1200摄氏度，时间为0.8～1小时。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(2)中，所述底吹炉中的氧料比为100～150Nm3/t。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(3)中，所述含有氧化亚铁和三氧化二铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佩佩，古明远，王敏，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32