降低高锌氧化物料熔点的方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种降低高锌氧化物料熔点的方法，该方法包括：将高锌氧化物料、造渣剂和促熔剂混合，得到混合物料；高锌氧化物料中的锌元素含量≥25wt％；其中，混合物料中包括：CaO：5

【技术实现步骤摘要】
降低高锌氧化物料熔点的方法及应用


[0001]本专利技术涉及金属还原回收领域，尤其涉及一种降低高锌氧化物料熔点的方法及应用。

技术介绍

[0002]目前，针对钢厂烟灰、烟化炉烟尘、铅锌火法冶炼颗粒氧化物、锌浸出渣等含锌固废的处理通常采用湿法炼锌进行，但湿法过程弊端显著。其中，湿法过程难以处理复杂的含锌固废，通常湿法仅处理成分较单一的锌氧化物，通过浸出
‑
沉积的方式回收锌资源；此外，湿法过程容易产生高酸、高毒危废等二次污染，需后续进一步处理以满足环保要求。所以，目前各类复杂的含锌固废需要采用火法方式进行处理，以回收其中的锌、铜、铅、稀贵等各类金属资源。
[0003]目前，火法炼锌主要采用烧结
‑
鼓风炉工艺，但该工艺存在烧结过程SO2等烟气污染负荷重的问题，且能量流失较为严重。行业正在大力研发熔池炼锌技术，以实现短流程、清洁的火法炼锌工艺。相较于烧结
‑
鼓风炉火法冶炼工艺，熔池熔炼法在能耗、环境保护以及有价金属回收等方面具有显著优势。然而，钢厂烟灰、烟化炉烟尘、铅锌火法企业颗粒氧化物、烧结返粉等高锌含量的氧化物料(其中Zn含量25wt.％以上)熔点高，常规有色冶炼温度下难以熔融流动，无法满足熔池冶炼工艺要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种降低高锌氧化物料熔点的方法及应用，以解决高锌含量的氧化物料在常规有色冶炼温度下难以熔融流动，无法满足熔池冶炼工艺要求的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种降低高锌氧化物料熔点的方法，包括：
[0006]将高锌氧化物料、造渣剂和促熔剂混合，得到混合物料；所述高锌氧化物料中的锌元素含量≥25wt％；其中，所述混合物料中包括：CaO：5
‑
10wt.％、SiO2：12
‑
20wt.％；FeO
x
：6
‑
12wt.％；所述促熔剂中包括铜元素、锰元素和铅元素中的一种或几种。
[0007]根据本申请的实施方式，所述造渣剂包括石英砂、生石灰、碳酸钙中的一种或几种。
[0008]根据本申请的实施方式，在所述混合物料中，所述促熔剂的质量分数为3
‑
10wt.％。
[0009]根据本申请的实施方式，所述铜元素、所述锰元素和所述铅元素中的来源分别为冶炼原料、工业固废和城市矿产中的一种或几种。
[0010]根据本申请的实施方式，所述促熔剂为含铜物料和/或含锰的物料，所述含铜物料包括氧化铜、铜粉、废杂铜、铜浮渣中的一种或几种，所述含锰物料包括二氧化锰和/或碳酸锰。
[0011]本专利技术还提供了一种降低高锌氧化物料熔点的方法在熔池熔炼中的应用，包括：
[0012]将高锌氧化物料采用上述的方法进行处理，得到冶炼物料；
[0013]将所述冶炼物料进行氧化处理，得到氧化产物。
[0014]根据本申请的实施方式，在所述氧化处理中，升温过程为非氧化气氛，其中氧势范围为10
‑7～10
‑3atm。
[0015]根据本申请的实施方式，所述氧化处理中的气氛中包括CO2、CO和H2O。
[0016]根据本申请的实施方式，在所述氧化处理中，温度为1190℃～1230℃。
[0017]上述降低高锌氧化物料熔点的方法，一方面在混合物料中引入CaO、SiO2、FeO
x
，共同构成五元渣系ZnO
‑
PbO
‑
FeO
x
‑
CaO
‑
SiO2，并调节该五元渣系的各组分配比，可以实现组分间的协同互熔作用，故可以有效降低高锌氧化物料熔点的熔融温度。另一方面，促熔剂也可促进高锌物料的熔融。在两方面的综合作用之下，高锌氧化物料熔点可以有效降低，可以在常规有色冶炼温度下熔融流动，可以满足熔池冶炼工艺要求。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0019]图1为本申请实施例2中高锌氧化物料放渣处理的工业现场实物图；
[0020]图2为本申请实施例3中高锌氧化物流动性实物图；
[0021]图3为本专利技术的对比例1中对比例样品升温前后的实物图。
[0022]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]需要说明，本专利技术实施方式中所有方向性指示(诸如上、下
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0025]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0026]并且，本专利技术各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0027]申请人经过大量的研究发现，高锌氧化物中ZnO含量高。PbO的熔点为888℃，而ZnO的熔点却高达1975℃，所以一旦物料中ZnO含量高，则难以实现物料在常规冶炼温度下的熔融，进而在熔池冶炼过程中无法顺利实现工段间的流动。
[0028]基于此，为实现上述目的，本专利技术提供一种降低高锌氧化物料熔点的方法，包括：
[0029]将高锌氧化物料、造渣剂和促熔剂混合，得到混合物料；所述高锌氧化物料中的锌元素含量≥25wt％；其中，所述混合物料中包括：CaO：5
‑
10wt.％、SiO2：12
‑
20wt.％；FeO
x
：6
‑
12wt.％；所述促熔剂中包括铜元素、锰元素和铅元素中的一种或几种。
[0030]高锌氧化物料具体可以为钢厂烟灰、烟化炉烟尘、铅锌火法企业颗粒氧化物、烧结返粉等高锌含量的氧化物料。
[0031]高锌氧化物料包括ZnO、PbO、FeO
x
，还可能包括CaO和SiO2。可以预先对高锌氧化物料中的组分进行分析，确定各组分的含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低高锌氧化物料熔点的方法，其特征在于，包括：将高锌氧化物料、造渣剂和促熔剂混合，得到混合物料；所述高锌氧化物料中的锌元素含量≥25wt％；其中，所述混合物料中包括：CaO：5
‑
10wt.％、SiO2：12
‑
20wt.％；FeO
x
：6
‑
12wt.％；所述促熔剂中包括铜元素、锰元素和铅元素中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合物料中包括：CaO：5
‑
10wt.％、SiO2：12
‑
20wt.％；FeO
x
：6
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12wt.％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述造渣剂包括石英砂、生石灰、碳酸钙中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述混合物料中，所述促熔剂的质量分数为3
‑
10...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵小波，彭聪，柴立元，卢珈伟，柯勇，李云，王庆伟，唐崇俭，梁彦杰，王海鹰，李青竹，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：