一种处理锌浸出渣的设备及方法技术

本发明专利技术公开一种处理锌浸出渣的设备及方法。该设备包括预焙烧装置、煤粉喷吹装置和还原装置；预焙烧装置包括成型料入口、第一烟道和预焙烧料出口，第一烟道位于预焙烧装置的顶部；煤粉喷吹装置包括传送器和煤粉加料器；还原装置包括混合料入口、第二烟道和还原物料出口，第二烟道位于还原装置的顶部；预焙烧装置的预焙烧料出口连接传送器的一端，传送器的另一端连接还原装置的混合料入口。本发明专利技术通过预焙烧获得氧化铅粉尘，通过向预焙烧料喷吹煤粉，使其混合更均匀，混合料还原后获得氧化锌粉尘和还原物料，工艺流程短，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种处理锌浸出渣的设备及方法
本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种处理锌浸出渣的设备及方法。
技术介绍
锌冶炼工艺技术以湿法冶炼为主，按浸出液除铁工艺的不同，可分为针铁矿法、赤铁矿法和黄钾铁矾法等。其中，黄钾铁矾法由于易沉淀析出、溶解度低、过滤性好、试剂消耗少和生产成本低而应用最广。黄钾铁矾法沉矾工序就是把锌浸出溶液中的铁元素选择性地形成沉淀，从而达到铁和锌分离的最终目的。但是在沉矾过程中除了形成铁矾，还有一部分的锌、铅、银等有价金属以硅酸盐和硫酸盐的形式和铁矾一起进入铁矾渣。目前对锌浸渣的处理方法主要有高温还原挥发法和水溶液浸出方法两种类型。高温还原挥发法是在锌浸渣中配入焦粉作为还原剂，在回转窑或者烟化炉中进行高温焙烧或者熔炼，使有价金属铅、锌、银、铟等还原挥发。水溶液浸出方法有两种类型，一种是直接将锌浸渣用酸或碱进行浸出；第二种是将锌浸渣在500-700℃之间预先焙解，经焙解后的渣再采用酸或者碱溶液浸出锌浸渣中的金属。高温还原挥发法的优势是可以同时回收锌浸渣中的铅、锌、铟等，将这些元素全部收集至氧化锌烟尘中，但该方法能耗高，且产出的含铁渣由于在挥发锌过程中呈熔体状态，熔体中混入大量硅酸盐，导致含铁渣中铁的收率较低。水溶液浸出法的优势是经浸出后的含铁渣中铁的含量达到55％左右，但渣中锌含量较高，锌含量普遍在1％以上，因这部分锌主要是以铁酸锌形式存在，在铁作为炼铁原料使用时，锌会对炼铁过程造成不利影响。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种处理锌浸出渣的设备及方法，可分别回收铅、锌和铁，得到纯净的铅、锌粉尘和金属铁粉，且工艺流程较短，操作简单。本专利技术的目的之一是提供一种处理锌浸出渣的设备，包括预焙烧装置、煤粉喷吹装置和还原装置；所述预焙烧装置包括成型料入口、第一烟道和预焙烧料出口，所述第一烟道位于所述预焙烧装置的顶部；所述煤粉喷吹装置包括传送器和煤粉加料器，所述传送器倾斜设置，多个所述煤粉加料器设置在所述传送器的上方，所述煤粉加料器沿所述传送器的运动方向排布；所述煤粉加料器包括输煤管道、高压气体管道、喷枪和煤粉分散器，所述喷枪的进气端连接所述高压气体管道，出气端连接所述煤粉分散器，所述输煤管道位于所述高压气体管道的侧壁上，并与所述高压气体管道连通；所述还原装置包括混合料入口、第二烟道和还原物料出口，所述第二烟道位于所述还原装置的顶部；所述预焙烧装置的预焙烧料出口连接所述传送器的一端，所述传送器的另一端连接所述还原装置的混合料入口。在本专利技术的一些实施例中，所述预焙烧装置的成型料入口处设有倾斜的弹性挡板，所述弹性挡板的一端固定在所述预焙烧装置上，所述弹性挡板与竖直方向的夹角为30～45°。作为本专利技术优选的方案，所述煤粉加料器的数量为2～5个，相邻所述煤粉加料器的间距为2～3m。进一步的，本专利技术的设备还包括成型装置，所述成型装置包括渣料颗粒入口和成型料出口，所述成型料出口连接所述预焙烧装置的成型料入口。进一步的，所述传送器与水平方向的夹角为15～30°。进一步的，本专利技术的设备还包括熔分炉，所述熔分炉包括还原物料入口和铁水出口，所述还原装置的还原物料出口连接所述熔分炉的还原物料入口。本专利技术的另一目的是提供一种利用上述的设备处理锌浸出渣的方法，包括以下步骤：A、将锌浸出渣的成型料送入预焙烧装置，在1050～1180℃进行焙烧，生成含铅烟气和预焙烧料，所述含铅烟气由第一烟道排出，冷却获得氧化铅粉尘；B、将所述预焙烧料送至煤粉喷吹装置的传送器上，所述预焙烧料在所述传送器上移动时，煤粉加料器向所述预焙烧料喷吹煤粉，获得混合料；C、所述传送器将所述混合料送入还原装置，在1100～1280℃进行加热，发生还原反应，获得含锌烟气和还原物料，所述含锌烟气由第二烟道排出，冷却获得氧化锌粉尘。作为本专利技术优选的方案，所述煤粉的粒度≤0.5mm。进一步的，步骤B中，喷吹的煤粉为所述预焙烧料质量的10～25％。进一步的，在步骤A之前包括步骤：将锌浸出渣的渣料颗粒进行成型处理，获得所述成型料。在本专利技术的一些实施例中，将所述还原物料送入熔分炉，进行熔分处理，获得铁水和熔渣。本专利技术提供的处理锌浸出渣的设备及方法，对锌浸出渣进行预焙烧处理获得氧化铅粉尘；对预焙烧料喷吹煤粉后进行还原，可分离出纯净的氧化锌粉尘，并还原出铁氧化物；采用喷吹煤粉工艺，可使得预焙烧料与煤粉混合的更均匀，增加热量传递，促进还原反应的进行；预焙烧后的物料直接进行还原反应，充分利用了预焙烧料的余热。附图说明图1是本专利技术实施例设备的结构示意图。图2是本专利技术实施例的煤粉加料器的结构图。图3是本专利技术实施例的方法流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。本专利技术中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。常规锌浸出渣的主要成分是铁、铅和锌，还有少量微量元素。渣中锌含量较高，且锌主要以铁酸锌(ZnFe2O4)和硫酸锌(ZnSO4)的形式存在，渣中铅主要以铅矾(PbSO4)及铅铁矾的形式存在。其中，铁酸锌是一种稳定的化合物，在25-1530℃的温度范围内不发生分解，硫酸锌在930℃下分解为ZnO和SO3，而氧化锌的挥发温度为1200℃。硫酸铅的分解温度为1000℃，在该温度下分解为PbO，而氧化铅的挥发温度为750℃，这样就奠定了对铅锌渣进行原料预处理前期将铅与锌和铁分离的理论基础。如图1所示，本实施例提供一种处理锌浸出渣的设备，包括成型装置1、预焙烧装置2、煤粉喷吹装置3、还原装置4和熔分炉5。本实施例的设备首先对原料做成型及焙烧的预处理，提取铅元素，然后向预焙烧料喷吹一定量的还原煤粉，再进行直接还原回收锌和铁。成型装置1用于将锌浸出渣配加一定量的粘结剂做成型处理。本实施例的成型装置1为造球机，包括渣料颗粒入口11和成型料出口12。本实施例在成型装置1之前还设置了破碎装置(图中未示出)，破碎装置可将锌浸出渣破碎为用于成型的渣料颗粒，渣料颗粒的粒度≤3mm，渣料颗粒由成型装置1的渣料颗粒入口11进入。预焙烧装置2用于物料的预焙烧，包括渣料颗粒入口21、第一烟道22和预焙烧料出口23。成型装置的成型料出口12通过传送带13连接预焙烧装置的成型料入口21。预焙烧装置2的温度为1050～1180℃，优选为1100～1150℃，成型料在预焙烧装置2进行预焙烧，其中的铅成分受热挥发，挥发率达到95.38％以上，获得预焙烧料。预焙烧料中铅含量可降低至0.45％(质量百分比)以下。第一烟道22位于预焙烧装置2的顶部，含铅烟气在第一烟道22冷却，可收集氧化铅粉尘。预焙烧装置的成型料入口21处设有倾斜的弹性挡板24，弹性挡板24由弹性材料制成，其一端固定在预焙烧装置2上，弹性挡板24与竖直方向的夹角为30～45°。当有物料进入时，物料的重力使得弹性挡板24适当变形，物料可有序通过，进入预焙烧装置2，当物料通过后弹性挡板24恢复原状，保证预焙烧的空间封闭。在预焙烧料出口23处也可设置与弹性挡板24类似的出料弹性挡板，进一步加强预焙烧的空间封闭性。煤粉喷吹装置3包括传送器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理锌浸出渣的设备，其特征在于，包括预焙烧装置、煤粉喷吹装置和还原装置；所述预焙烧装置包括成型料入口、第一烟道和预焙烧料出口，所述第一烟道位于所述预焙烧装置的顶部；所述煤粉喷吹装置包括传送器和煤粉加料器，所述传送器倾斜设置，多个所述煤粉加料器设置在所述传送器的上方，所述煤粉加料器沿所述传送器的运动方向排布；所述煤粉加料器包括输煤管道、高压气体管道、喷枪和煤粉分散器，所述喷枪的进气端连接所述高压气体管道，出气端连接所述煤粉分散器，所述输煤管道位于所述高压气体管道的侧壁上，并与所述高压气体管道连通；所述还原装置包括混合料入口、第二烟道和还原物料出口，所述第二烟道位于所述还原装置的顶部；所述预焙烧装置的预焙烧料出口连接所述传送器的一端，所述传送器的另一端连接所述还原装置的混合料入口。

【技术特征摘要】
1.一种处理锌浸出渣的设备，其特征在于，包括预焙烧装置、煤粉喷吹装置和还原装置；所述预焙烧装置包括成型料入口、第一烟道和预焙烧料出口，所述第一烟道位于所述预焙烧装置的顶部；所述煤粉喷吹装置包括传送器和煤粉加料器，所述传送器倾斜设置，多个所述煤粉加料器设置在所述传送器的上方，所述煤粉加料器沿所述传送器的运动方向排布；所述煤粉加料器包括输煤管道、高压气体管道、喷枪和煤粉分散器，所述喷枪的进气端连接所述高压气体管道，出气端连接所述煤粉分散器，所述输煤管道位于所述高压气体管道的侧壁上，并与所述高压气体管道连通；所述还原装置包括混合料入口、第二烟道和还原物料出口，所述第二烟道位于所述还原装置的顶部；所述预焙烧装置的预焙烧料出口连接所述传送器的一端，所述传送器的另一端连接所述还原装置的混合料入口。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述预焙烧装置的成型料入口处设有倾斜的弹性挡板，所述弹性挡板的一端固定在所述预焙烧装置上，所述弹性挡板与竖直方向的夹角为30～45°。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述煤粉加料器的数量为2～5个，相邻所述煤粉加料器的间距为2～3m。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括成型装置，所述成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福佳，王健月，古明远，王建华，王敏，曹志成，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