【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属冶炼，具体涉及一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法。
技术介绍
1、对于传统的铅冶炼系统中锌的回收方法，一般都是入炉物料经氧化、还原熔炼后，产出的还原渣进行烟化提锌，产出次氧化锌，次氧化锌再加工从而达到锌回收的目的。该方法的弊端就是在还原熔炼中一部分锌生成烟灰，循环返回氧化炉进行熔炼生产，无法直接回收，增加循环损失。同时限制了高锌铅原料的投用，降低了经济效益。另外，在后续的锌湿法回收过程中，使用烟化提锌产出的次氧化锌，原料成本高，增加生产成本。
技术实现思路
1、为了解决还原熔炼含锌烟灰循环返回氧化熔炼炉的问题，降低循环损失，同时增加高锌铅资源的投用量的问题，本专利技术提供一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，还原炉烟灰（即次氧化锌烟灰）不再循环返回氧化熔炼，可增加高锌铅原料的投用，提升铅冶炼锌回收量，增加经济效益。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，包括如下步骤：
4、步骤1：氧化熔炼：
5、将含铅高锌物料、煤、石粉、含镉烟灰加水制粒，形成入炉球料；入炉球料中的铅锌比为1.4～4.2，铅锌与铁硅钙的比为2.2～3.6；
6、入炉球料进入氧化熔炼炉中进行氧化熔炼反应，产出so2烟气、含镉烟灰、粗铅及高锌液态铅渣；氧化熔炼过程中控制熔池温度为900～1350℃，控制高锌液态铅渣的渣型为铁硅比1.7～2.8、钙硅比0.2～0.4；
7、当所得含镉烟灰中的镉低于10%时
8、步骤2：还原熔炼：
9、将高锌液态铅渣加入还原熔炼炉进行还原熔炼，向还原熔炼炉内加入石粉，并通入粉煤和氧气，通过控制还原熔炼炉内的熔池温度、煤氧比和渣型，熔炼后得到还原渣、粗铅、锌蒸气，所述锌蒸气由还原熔炼炉的出烟口排出，进入收尘系统被氧化成次氧化锌烟灰；
10、所述熔池温度为1250～1350℃，煤氧比为1.2～1.7；所述石粉的加入量为高锌液态铅渣质量的0.5～2%，以控制还原渣的渣型为钙硅比0.5～0.7，保证较高的渣含钙，利于锌的挥发；
11、步骤3：次氧化锌烟灰处理回收：
12、次氧化锌烟灰经酸浸浆化、浸出及除砷、一次净化、二次净化后制备硫酸锌成品或者纳米氧化锌。
13、进一步地，步骤1氧化熔炼过程中：
14、优选的，所述熔池温度为1250～1350℃。
15、优选的，所述控制高锌液态铅渣的最佳渣型为铁硅比2.0～2.8，高锌液态铅渣中铅含量为30%～43%、锌含量为6%～18%，优选的，锌含量为10～18%。
16、优选的，所述入炉球料的含水率为9.5%。
17、优选的，控制氧化熔炼过程中的氧气/球料比为95～130m3/吨球料。
18、优选的，入炉球料中煤的比例为1～6%。
19、氧化熔炼工序中，通过提高熔池熔炼温度、提高液态铅渣铁硅比保证高锌液态铅渣的流动性，以提高锌的配入量，实现高锌液态铅渣顺利进入还原熔炼炉中进行部分提锌，同时对高镉烟灰进行开路提镉处理，减少氧化炉含镉烟灰二次配料量，提高高锌物料的有效处理量。
20、通过此含铅高锌物料的氧化熔炼工艺方法可以提高入炉物料锌含量，原料适用性更广，最大限度回收锌，同时可以实现镉在氧化熔炼炉含镉烟灰中富集，当烟灰中镉重量百分比大于等于10%开路外排进行镉的提取，降低氧化熔炼炉镉烟灰循环量，提高有效处理量和锌的配入量，最大限度回收锌。
21、进一步地，步骤2还原熔炼过程中：
22、优选的，所述还原熔炼炉的端墙处增设有多个端墙喷枪，通入天然气和氧气作为调整炉温及渣流动性的一种补充，端墙喷枪的出口端插入渣层，直接向渣层内通入天然气和氧气，天然气用量为15～30nm³/h，氧气用量为50～90nm³/h。
23、优选的，所述粉煤的加入量为高锌液态铅渣质量的5.4～6.8%，氧气的加入量为43～57nm³/t。
24、优选的，所述还原熔炼炉内包括反应区和渣铅分离区，氧枪压力实现反应区和渣铅分离区的分区控制，来实现炉内反应气氛及渣铅分离控制，反应区占炉体的五分之三左右，反应区的氧枪压力为0.7～0.8mpa保证充分反应，渣铅分离区的氧枪压力为0.5～0.6mpa保证渣铅充分分离，减少还原渣中铅损失。
25、优选的，所述次氧化锌烟灰中铅含量为20～35%、氧化锌含量为55～65%。
26、优选的，所述还原渣中铅含量为1～1.48%、锌含量为11～15%。
27、还原熔炼工序使烟灰中氧化锌的重量百分比含量由原来的40%～54%提高至55%～65%，达到了次氧化锌的水平，可直接进行下道工序提锌，而不必返回氧化熔炼工序作为原料进行配料，因而氧化熔炼工序的有效投料量得到明显提升，氧化熔炼工序的原料（即含铅高锌物料）处理量整体提升5~10%，经济效益显著；并且提高了还原渣中的锌含量由17%～20%降低至11%～15%，减少了进入烟化炉进行处理的还原渣中的锌含量，为烟化炉节能降耗奠定了基础，吨加工成本降低15～20%。
28、还原熔炼熔池温度和渣型控制得到进一步优化，还原熔炼炉中产出的还原渣中明铅夹杂现象得到有效控制，为保证还原熔炼炉内形成烟化条件，煤氧比的优化又进一步增强了还原气氛，使得反应效果得到提升，保证了在当前反应时间上还原渣含铅低于1.48%。
29、进一步地，步骤3次氧化锌烟灰处理回收过程，具体包括以下步骤：
30、步骤31：酸浸浆化工序：取还原炉烟灰，加入废酸，搅拌均匀，形成浆化液；步骤32：浸出及除砷工序：将得到的浆化液加入浓硫酸调整初始ph值为3.5，搅拌进行浸出反应，反应后终点ph值为4.5～5，然后加入硫酸亚铁与高锰酸钾以除去溶液中的砷，过滤后得到一次硫酸锌溶液和含砷铅渣，含砷铅渣返回炼铅系统；
31、步骤33：一次净化工序：利用氧化水解工艺法，将一次硫酸锌溶液加热后，加入高锰酸钾以除去铁锰杂质，得到铁锰渣和二次硫酸锌溶液，铁锰渣返渣场；
32、步骤34：二次净化工序：将二次硫酸锌溶液加热后，加入除镍剂和锌粉，一步完成对镍、镉、铜、铊的去除，得到含镍锌镉铜铊渣和三次硫酸锌溶液；
33、步骤35：三次硫酸锌溶液进行浓缩、降温结晶、固液分离，得到一水或七水硫酸锌成品，母液返回步骤32的浸出及除砷工序；或者三次硫酸锌溶液与碳酸钠溶液加热后，后得到碱式碳酸锌，经烘干粉碎、焙解后得到纳米氧化锌。
34、优选的，步骤31中废酸的加入量与还原炉烟灰的液固比为3～5:1。
35、优选的，步骤32中硫酸亚铁加入量为溶液中砷含量的1.1～3.5倍，高锰酸钾加入量为硫酸亚铁加入量的1.3～2.4倍。
36、优选的，步骤32中加入浓硫酸调整初始ph值为3.5，搅拌反本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤1所得高锌液态铅渣中铅含量为30%～43%、锌含量为6%～18%。
3.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤2中的所述还原熔炼炉靠近渣口处端墙处增设有多个端墙喷枪，端墙喷枪向渣层通入天然气和氧气，天然气用量为15～30Nm³/h，氧气用量为50～90Nm³/h。
4.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤2中所述还原熔炼炉内包括反应区和渣铅分离区，反应区的氧枪压力为0.7～0.8Mpa，渣铅分离区的氧枪压力为0.5～0.6Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤2所得次氧化锌烟灰中铅含量为20～35%、氧化锌含量为55～65%。
6.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤2所得还原渣中铅含量为1～1.48%、锌含量为11～15%。
8.根据权利要求7所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤32中加入浓硫酸的反应时间为60～120min；硫酸亚铁加入量为溶液中砷含量的1.1～3.5倍，高锰酸钾加入量为硫酸亚铁加入量的1.3～2.4倍，加入硫酸亚铁与高锰酸钾后控制温度在80～90℃进行除砷反应，反应时间为30～50min。
9.根据权利要求7所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤33中一次硫酸锌溶液加热至85℃；高锰酸钾的加入量为一次硫酸锌溶液中铁锰含量之和的1.3～2.5倍，加入高锰酸钾后搅拌反应90min；
10.根据权利要求7所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤1所得高锌液态铅渣中铅含量为30%～43%、锌含量为6%～18%。
3.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤2中的所述还原熔炼炉靠近渣口处端墙处增设有多个端墙喷枪，端墙喷枪向渣层通入天然气和氧气，天然气用量为15～30nm³/h，氧气用量为50～90nm³/h。
4.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤2中所述还原熔炼炉内包括反应区和渣铅分离区，反应区的氧枪压力为0.7～0.8mpa，渣铅分离区的氧枪压力为0.5～0.6mpa。
5.根据权利要求1所述的一种铅冶炼系统中锌资源回收的方法，其特征在于，步骤2所得次氧化锌烟灰中铅含量为20～35%、氧化锌含量为55～65%。
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李卫锋，赵振波，陈选元，苟复新，黄玉波，李辰寅，郑明，白会平，史银卷，
申请(专利权)人：河南豫光金铅股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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