一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法技术

本发明专利技术公开了一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法，属于金属回收技术领域。本方法包括以下步骤：1)废弃物预处理阶段；2)废弃物水洗阶段，用于去除水溶性成分；3)团块制造阶段；4)预备还原阶段，主要回收氧化锌；5)熔融还原阶段，回收铁、镍、铬、锰、钼等有价金属成分。本发明专利技术有效地实现了从废弃物中提取有价金属，特别是在不锈钢冶炼和不锈钢加工过程中产生的废弃物中提炼有价金属，本发明专利技术不仅提高预备还原炉的作业安全性和氧化锌的纯度，而且使下一步的熔融还原炉的作业也更加安全，铁、镍、锰、钼等有价金属以特殊钢生铁的形态被有效的回收。

A method of extracting valuable metals from industrial waste

The invention discloses a method for extracting valuable metals from industrial production waste, which belongs to the field of metal recovery technology. The method comprises the following steps: 1) waste pretreatment stage; 2) for the removal of waste water, water soluble components; 3) mass manufacturing stage; 4) reduction preparation stage, the main recovery of Zinc Oxide; 5) smelting reduction stage, recovery of iron, nickel, chromium, manganese, molybdenum and other valuable metals. The present invention realizes the extraction of valuable metals from waste, especially in stainless steel smelting and processing of stainless steel in the process of refining waste of valuable metals, this method not only improves the purity of pre reduction furnace operation safety and Zinc Oxide, and make the next step of melting reduction furnace operation is more safe, iron, nickel, manganese, molybdenum and other valuable metals in special steel iron form is effective recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法
本专利技术属于金属回收
，涉及一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法。
技术介绍
化工厂、镀锌厂、汽车厂等企业在工业生产过程中会产生大量的废弃物。尤其是钢铁企业，在不锈钢电炉冶炼过程中发现有各种废弃物，例如粉尘，轧钢鳞片，铁屑，酸洗后的中和污泥，CCIM污泥等；同时还有不锈钢加工过程中产生的加工毛刺，切断毛刺等。仅不锈钢企业工业生产过程中每年就有数十万吨废弃物产生。在这些废弃物中往往含有可以被回收利用的金属成分。例如不锈钢冶炼过程中产生的废弃物种往往含有锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)等低温挥发性成分，以及钙(Ca)、铝(Al)、硅(Si)、镁(Mg)等非挥发性的矿物成分；另外还有少量的重金属元素和有毒性的二噁英。特别指出的是，挥发物中的铅(Pb)和镉(Cd)是对人体有害的重金属元素，他们作为特别指定废弃物进行处理，并且处理过程在法律上受到严格的管理。还有些工业废弃物中含有的铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、锰(Mn)、钼(Mo)等都是在工业生产中非常有用的金属成分。为了资源的充分利用和防止有害元素污染自然环境，不仅从经济角度上考虑回收这些有价元素，应该在技术上采取安全环保的方法。为了实现这些，在先进的工业国家，为了工业生产过程中废弃物资源的有效再利用，已经实现了很多技术研发，并且有更多先进技术也在研发和提案过程中。在先进的工业国家，为了工业生产中废弃物资源的回收和再利用，已经做了大量的技术研发，例如日本公开第2009‐079303号和第2004‐076152号专利。现有的金属回收技术是混合钢粉尘和碳酸还原剂以制造成球团，再将其放入到还原炉进行加热，使团块中的锌成分挥发到废气当中，再将废气在集尘器中集尘，捕集粉尘，使锌成分浓缩并分离回收；剩下的残留物，金属铁、石料成分和残留重金属等在冷却状态下，用容器接住进行再次的回收利用。现有技术中还原炉的作业温度为1100～1250℃，在这种温度下产生的废气包含了大量的低温挥发成分。通常来说，装入的原料中的低温挥发性成分50％左右是在预备还原炉内挥发并且和废气一起排出的。废气成分在温度降低的过程中形成细微的氧化粉尘，由于和废气一起混入，从集尘机的集尘过滤嘴虽然可以回收的氧化锌，但锌成分含量很低，产生引起氧化锌产品的质量低下，同时也会引起预备还原炉作业不稳定。另外50％左右的低温挥发性物质成不挥发，残留在从预备还原炉排出的还原铁以及其他煤矿石成分(以下称为特殊处理钢预备还原铁)中，阻碍后期熔融还原炉的正常加热作业，造成安全隐患。因此，现有技术存在着回收的有价金属纯度较低，且工艺设备存在着安全隐患等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种既可以提高工艺设备安全性，还可以提高回收的有价金属纯度，最大限度的回收废弃物中的金属成分的方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法，包括以下工艺流程：1)预处理阶段，对工业生产废弃物视情况进行预处理；若废弃物为废气状态则首先用集尘器进行处理；若废弃物为污泥状则首先进行脱水干燥处理；若废弃物为大颗粒状或块状则首先进行粉碎处理；2)水洗阶段，将上述预处理后的废弃物进行水洗，以去除水溶性成分，然后再进行脱水干燥；3)团块制造阶段，脱水干燥后的废弃物和还原剂、炉渣调节剂以及基料进行充分搅拌混合形成团块并干燥；4)预备还原阶段，将团块在预备还原炉里以1000～1580℃的温度进行焙烧，并对其产生的带有挥发性金属成分的气体用集尘器进行处理，回收部分有价金属；5)熔融还原阶段，预备还原后的残余物再添加还原剂、炉渣调节剂置入到熔融还原炉内，并在熔融还原炉内供给预热空气，预热空气的温度为150～200℃，同时以1600℃以上温度进行加热，还原其中的有价金属成分，并进行冷却回收；并将熔融还原炉内的炉渣也进行冷却回收。进一步的，预备还原炉焙烧阶段回收的有价金属主要为氧化锌，熔融还原炉焙烧阶段回收的有价金属包括但不限于锌、铅、锡、锗、锑、铜、铁、铜、镍、铬、锰、钼的氧化物中的一种或多种。进一步的，所述团块的制造按照废弃物100份；还原剂10～20份；炉渣调节剂10～20份；基料10～20份进行混合。进一步的，所述团块的平均粒度为1～25mm，散装密度为1.5～3g/cm3，水分含量为6～14wt％，干燥压缩强度为6～30kg/cm3。进一步的，在预备还原炉内额外再添加还原剂，每100份团块添加10～20份还原剂。进一步的，在熔融还原炉阶段根据情况额外添加团块，每100份预备还原后的残余物添加10～50份的团块。进一步的，步骤2)中脱水干燥后的废弃物中水分含量控制在8～14wt％。进一步的，所述炉渣调节剂为石灰石、生石灰或者二者的混合物，且碱度要达到1～3，平均粒度为0.3～1mm。进一步的，所述基料为水和膨润土的混合物，且水分含量控制在8～14wt％。进一步的，所述还原剂为碳酸系还原剂，采用焦炭、无烟炭、石墨、煤炭其中的一种或多种的混合物，且平均粒度为0.3～1mm。本专利技术的有益效果在于：本专利技术有效地实现了从废弃物中提取有价金属，特别是在不锈钢冶炼和不锈钢加工过程中产生的废弃物中提炼有价金属，本专利技术不仅提高预备还原炉的作业安全性和氧化锌的纯度，而且使下一步的熔融还原炉的作业也更加安全，锡、锗、锑、铜、铁、镍、锰、钼等有价金属以特殊钢生铁的形态被有效的回收。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1是本专利技术的方法流程图；图2是本专利技术的工艺设备连接图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。图1为本专利技术的方法流程图，本专利技术主要用于从不锈钢冶炼过程中产生的废弃物以及不锈钢加工过程中产生的废弃物中提取有价金属，主要包括以下流程：1)预处理阶段，对工业生产废弃物视情况进行预处理；若废弃物为废气状态则首先用集尘器进行处理；若废弃物为污泥状则首先进行脱水干燥处理；若废弃物为大颗粒状或块状则首先进行粉碎处理；2)水洗阶段，将上述预处理后的废弃物进行水洗，以去除水溶性成分，然后再进行脱水干燥；3)团块制造阶段，脱水干燥后的废弃物和还原剂、炉渣调节剂以及基料进行充分搅拌混合形成团块并干燥；4)预备还原阶段，将团块在预备还原炉里以1000～1580℃的温度进行焙烧，并对其产生的带有挥发性金属成分的气体用集尘器进行处理，回收部分有价金属；5)熔融还原阶段，预备还原后的残余物再添加还原剂、炉渣调节剂置入到熔融还原炉内，并在熔融还原炉内供给预热空气，预热空气的温度为150～200℃，同时以1600℃以上温度进行加热，还原其中的有价金属成分，并进行冷却回收；并将熔融还原炉内的炉渣也进行冷却回收。本专利内需要指出，本技术针对的废弃物原料是常见工业废弃物，包含了钢铁厂电炉冶炼粉尘，化工厂，机械厂，汽车厂，采矿炼矿厂；原料形态包括块料铁屑，矿渣，粉尘，尾气，所有含有有价金属废弃物排放的原料来源。具体到不锈钢冶炼及加工工业来说，废弃物可能废气、粉尘、毛刺、铁屑、污泥等，对于不同状态的废弃物要进行不同的预处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于，包括以下工艺流程：1)预处理阶段，对工业生产废弃物视情况进行预处理；若废弃物为废气状态则首先用集尘器进行处理；若废弃物为污泥状则首先进行脱水干燥处理；若废弃物为大颗粒状或块状则首先进行粉碎处理；2)水洗阶段，将上述预处理后的废弃物进行水洗，以去除水溶性成分，然后再进行脱水干燥；3)团块制造阶段，脱水干燥后的废弃物和还原剂、炉渣调节剂以及基料进行充分搅拌混合形成团块并干燥；4)预备还原阶段，将团块在预备还原炉里以1000～1580℃的温度进行焙烧，并对其产生的带有挥发性金属成分的气体用集尘器进行处理，回收部分有价金属；5)熔融还原阶段，预备还原后的残余物再添加还原剂、炉渣调节剂置入到熔融还原炉内，并在熔融还原炉内供给预热空气，预热空气的温度为150～200℃，同时以1600℃以上温度进行加热，还原其中的有价金属成分，并进行冷却回收；并将熔融还原炉内的炉渣也进行冷却回收。

【技术特征摘要】
1.一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于，包括以下工艺流程：1)预处理阶段，对工业生产废弃物视情况进行预处理；若废弃物为废气状态则首先用集尘器进行处理；若废弃物为污泥状则首先进行脱水干燥处理；若废弃物为大颗粒状或块状则首先进行粉碎处理；2)水洗阶段，将上述预处理后的废弃物进行水洗，以去除水溶性成分，然后再进行脱水干燥；3)团块制造阶段，脱水干燥后的废弃物和还原剂、炉渣调节剂以及基料进行充分搅拌混合形成团块并干燥；4)预备还原阶段，将团块在预备还原炉里以1000～1580℃的温度进行焙烧，并对其产生的带有挥发性金属成分的气体用集尘器进行处理，回收部分有价金属；5)熔融还原阶段，预备还原后的残余物再添加还原剂、炉渣调节剂置入到熔融还原炉内，并在熔融还原炉内供给预热空气，预热空气的温度为150～200℃，同时以1600℃以上温度进行加热，还原其中的有价金属成分，并进行冷却回收；并将熔融还原炉内的炉渣也进行冷却回收。2.根据权利要求1所述的一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于：预备还原炉焙烧阶段回收的有价金属主要为氧化锌，熔融还原炉焙烧阶段回收的有价金属包括但不限于锌、铅、锡、锗、锑、铜、铁、铜、镍、铬、锰、钼的氧化物中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种从工业生产废弃物中提取有价金属的方法，其特征在于：所述团块的制造按照废弃物100份；还原剂10～20份；炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗克建，尹在宏，
申请(专利权)人：重庆科技学院，尹在宏，
类型：发明
国别省市：重庆,50