一种处理含锗褐煤和铜尾渣的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及处理含锗褐煤和铜尾渣的系统。所述系统包括混合装置、回转窑焙烧装置、磨矿磁选装置、浸出装置、水解装置；混合装置具有铜尾渣入口、石油焦入口、白云石入口、混合料出口；回转窑焙烧装置具有混合料入口、含锗褐煤入口、还原物料出口、烟尘出口，混合料入口与混合料出口连接；磨矿磁选装置具有还原物料入口、铁粉出口、磨选尾渣出口，还原物料入口与还原物料出口连接；浸出装置具有烟尘入口、浓硫酸入口、浸出液出口、硫酸铅残渣出口，烟尘入口与烟尘出口连接；水解装置具有浸出液入口、高纯水入口、二氧化锗出口、硫酸锌溶液出口，浸出液入口与浸出液出口连接。本实用新型专利技术能够实现能源和物料的综合回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种处理含锗褐煤和铜尾渣的系统
本技术涉及冶金
，具体涉及一种处理含锗褐煤和铜尾渣的系统。
技术介绍
锗是一种化学元素，化学符号为Ge，原子序数是32，原子量72.64。锗在化学元素周期表中位于第4周期、第IVA族。锗单质是一种灰白色类金属，有光泽，质硬，属于碳族，化学性质与同族的锡与硅相近，不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液，溶于王水、浓硝酸或硫酸，具有两性，故溶于熔化的碱、过氧化碱、碱金属硝酸盐或碳酸盐，在空气中比较稳定。自然界中，锗共有五种同位素：70、72、73、74、76，在700℃以上与氧作用生成GeO2，在1000℃以上与氢作用，细粉锗能在氯或溴中燃烧。锗是优良半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用。此外，锗金属还可用于红外光材料、精密仪器、催化剂。锗的化合物可用于制造荧光板和各种折射率高的玻璃。锗、锡和铅在元素周期表中同属一族，锡和铅早被古代人们发现并利用，而锗长时期以来都没有实现工业规模的开采。这并不是因为锗在地壳中的含量少，而是因为锗是地壳中最分散的元素之一，含锗矿石较少。现有技术中关于从褐煤或炼锌渣中提取锗元素的方法，普遍存在能耗成本高的问题，并且未能实现能源与元素的综合回收利用。
技术实现思路
本技术旨在提供一种处理含锗褐煤和铜尾渣的系统，利用本技术的系统在实现锗回收的同时，能够利用含锗褐煤燃烧的热量供给物料的还原焙烧过程，并且可以实现含锗褐煤和铜尾渣的综合利用。本技术提供了一种处理含锗褐煤和铜尾渣的系统，包括混合装置、回转窑焙烧装置、磨矿磁选装置、浸出装置、水解装置。所述混合装置具有铜尾渣入口、石油焦入口、白云石入口、混合料出口。所述回转窑焙烧装置具有混合料入口、含锗褐煤入口、还原物料出口、烟尘出口。所述混合料入口与所述混合装置的混合料出口连接。所述磨矿磁选装置具有还原物料入口、铁粉出口、磨选尾渣出口。所述还原物料入口与所述回转窑焙烧装置的还原物料出口连接。所述浸出装置具有烟尘入口、浓硫酸入口、浸出液出口、硫酸铅残渣出口。所述烟尘入口与所述回转窑焙烧装置的烟尘出口连接。所述水解装置具有浸出液入口、高纯水入口、二氧化锗出口、硫酸锌溶液出口。所述浸出液入口与所述浸出装置的浸出液出口连接。优选的，所述回转窑焙烧装置的窑尾处设置有布袋，用于收集烟尘。进一步的，上述系统还包括第一电解熔锭装置，具有硫酸锌溶液入口、锌锭出口。所述硫酸锌溶液入口与所述水解装置的硫酸锌溶液出口连接。进一步的，上述系统还包括第二电解熔锭装置，具有硫酸铅残渣入口、铅锭出口。所述硫酸铅残渣入口与所述浸出装置的硫酸铅残渣出口连接。利用本技术的系统在处理含锗褐煤和铜尾渣时，能够同时回收其中的锌、铅、锗金属元素，且均具有较高的回收率，并最大程度的利用含锗褐煤燃烧产生的热量，降低处理过程的能耗，实现能源和物料的综合回收利用。附图说明图1为本技术实施例中处理含锗褐煤和铜尾渣的系统示意图。图2为利用本技术的系统处理含锗褐煤和铜尾渣的方法流程示意图。附图中的附图标记如下：100-混合装置、101-铜尾渣入口、102-石油焦入口、103-白云石入口、104-混合料出口；200-回转窑焙烧装置、201-混合料入口、202-含锗褐煤入口、203-还原物料出口、204-烟尘出口；300-磨矿磁选装置、301-还原物料入口、302-铁粉出口、303-磨选尾渣出口；400-浸出装置、401-烟尘入口、402-浓硫酸入口、403-浸出液出口、404-硫酸铅残渣出口；500-水解装置、501-浸出液入口、502-高纯水入口、503-二氧化锗出口、504-硫酸锌溶液出口；600-第一电解熔锭装置、601-硫酸锌溶液入口、602-锌锭出口；700-第二电解熔锭装置、701-硫酸铅残渣入口、702-铅锭出口。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本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技术的方案以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，而不是对本技术的限制。如图1所示，本技术用于处理含锗褐煤和铜尾渣的系统中，各装置之间的连接关系为：混合装置100用于均匀混合原料，其具有铜尾渣入口101、石油焦入口102、白云石入口103、混合料出口104。回转窑焙烧装置200用于含锗褐煤和混合料的还原焙烧，其具有混合料入口201、含锗褐煤入口202、还原物料出口203、烟尘出口204。其中，混合料入口201与混合装置100的混合料出口104连接。其中，还原物料出口203设置在回转窑焙烧装置200窑头出料口处。优选的，在回转窑焙烧装置200的窑尾处设置有布袋，布袋与烟尘出口204连通，用于收集烟尘。磨矿磁选装置300用于还原物料的磨矿磁选获得铁粉，其具有还原物料入口301、铁粉出口302、磨选尾渣出口303。其中，还原物料入口301与回转窑焙烧装置200的还原物料出口203连接。浸出装置400用于在高温高酸条件下浸出烟尘中的锌、铅、锗金属，其具有烟尘入口401、浓硫酸入口402、浸出液出口403、硫酸铅残渣出口404。其中，烟尘入口401与回转窑焙烧装置200的烟尘出口204连接。水解装置500用于浸出液的水解沉锗，其具有浸出液入口501、高纯水入口502、二氧化锗出口503、硫酸锌溶液出口504。其中，浸出液入口501与浸出装置400的浸出液出口403连接。本技术的实施例中，该系统还包括第一电解熔锭装置600，用于硫酸锌溶液的电解、金属锌的熔化、金属锌的铸锭处理获得锌锭，其具有硫酸锌溶液入口601、锌锭出口602。其中，硫酸锌溶液入口601与水解装置500的硫酸锌溶液出口504连接。本技术的实施例中，还包括第二电解熔锭装置700，用于硫酸铅残渣的电解、金属铅的熔化、铸锭处理获得铅锭，其具有硫酸铅残渣入口701、铅锭出口702。其中，硫酸铅残渣入口701与浸出装置400的硫酸铅残渣出口404连接。如图2所示，利用本技术的系统处理含锗褐煤和铜尾渣的方法，包括如下步骤：A、原料混合将铜尾渣、石油焦、白云石按照质量比为100：(20～30)：(5～10)送入混合装置中，混合均匀得到混合料。混合料的含水量≤8wt％(wt％为质量百分数)。并且，控制石油焦的配入量为C/O比(石油焦中固定碳与铜尾渣中氧的摩尔比)为(1.2～1.5)：1。其中，铜尾渣为铜冶炼渣经浮选回收铜后得到的尾渣。铜尾渣的含水量为10～12wt％。铜尾渣中硫的质量含量为0.2～0.5％。石油焦优选高硫焦，其中硫的质量含量≥3％。在不同的实施例中，可选用其它含硫的碳质原料代替石油焦。B、混合料与含锗褐煤的还原焙烧将混合料送入回转窑焙烧装置中进行还原焙烧，焙烧过程中经由含锗褐煤入口喷吹含锗褐煤进行燃烧，为物料的还原焙烧过程提供热量，得到还原物料和含有锌、铅、锗的烟尘。还原焙烧的温度为1300～1400℃，时间为30～60min。其中，还原物料的金属化率为80～90％，并经由回转窑焙烧装置窑头处设置的还原物料出口排出。烟尘经由窑尾处的烟尘出口排出至布袋中。烟尘中锌品位≥50％、铅品位≥10％、锗品位≥5％。并且，烟尘中锌、铅、锗的回收率均＞90％。混合料中，白云石的加入可作为助熔剂促进铜尾渣本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理含锗褐煤和铜尾渣的系统，其特征在于，所述系统包括混合装置、回转窑焙烧装置、磨矿磁选装置、浸出装置、水解装置；所述混合装置具有铜尾渣入口、石油焦入口、白云石入口、混合料出口；所述回转窑焙烧装置具有混合料入口、含锗褐煤入口、还原物料出口、烟尘出口；所述混合料入口与所述混合装置的混合料出口连接；所述磨矿磁选装置具有还原物料入口、铁粉出口、磨选尾渣出口；所述还原物料入口与所述回转窑焙烧装置的还原物料出口连接；所述浸出装置具有烟尘入口、浓硫酸入口、浸出液出口、硫酸铅残渣出口；所述烟尘入口与所述回转窑焙烧装置的烟尘出口连接；所述水解装置具有浸出液入口、高纯水入口、二氧化锗出口、硫酸锌溶液出口；所述浸出液入口与所述浸出装置的浸出液出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种处理含锗褐煤和铜尾渣的系统，其特征在于，所述系统包括混合装置、回转窑焙烧装置、磨矿磁选装置、浸出装置、水解装置；所述混合装置具有铜尾渣入口、石油焦入口、白云石入口、混合料出口；所述回转窑焙烧装置具有混合料入口、含锗褐煤入口、还原物料出口、烟尘出口；所述混合料入口与所述混合装置的混合料出口连接；所述磨矿磁选装置具有还原物料入口、铁粉出口、磨选尾渣出口；所述还原物料入口与所述回转窑焙烧装置的还原物料出口连接；所述浸出装置具有烟尘入口、浓硫酸入口、浸出液出口、硫酸铅残渣出口；所述烟尘入口与所述回转窑焙烧装置的烟尘...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占华，王岩，王欣，孙志杰，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：新型
国别省市：江苏,32