[发明专利]一种用鼓风炉同时熔炼浸锌渣和锌窑渣的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种提取锌窑渣和浸锌渣中有价金属元素的方法，具体的说是采用鼓风炉对锌窑渣和浸锌渣共同进行熔炼得到冰铜相、烟尘相和渣相的方法。属金属冶炼技术领域。

背景技术：

浸锌渣是湿法炼锌过程中产生的一种固体废弃渣，含有锌、铅、铜、铁、镓、锗、铟和银等有价金属元素，具有极大的综合利用价值。锌窑渣是湿法炼锌的浸锌渣配加40～50％的焦粉，在回转窑内高温下提取锌、铅等金属后的废弃渣。一般情况下会滞留许多铁、锌、铜、铅、银、金等有价金属，是很有市场价值的综合回收原料。鼓风炉是一种半自热氧化熔炼的冶金工艺设备，具有投资省、易操作、占地面积小和熔炼条件好的特点。浸锌渣大都采用回转窑烟化法处理，以回收浸锌渣中的部分有价元素，而大部分的稀贵金属进入锌窑渣中，形成合金或硅酸盐化合物而难以处理，造成稀贵金属资源严重损失和环境污染。公知的文献1(黄柱成，杨永斌，蔡江松等.浸锌渣综合利用新工艺及镓的富集行为.中南工业大学学报.2002，33(2)：132-136)采用还原焙烧法进行实验室的研究，是在还原的气氛下，回收了镓、铁、锌等金属元素。对于锌窑渣中有价元素回收利用，公知的文献2(周洪武，徐子平.熔池熔炼法从锌窑渣中回收银[J].有色金属(冶炼部分)，1991(6)：18～20)采用熔池熔炼法回收锌窑渣中有价元素，也只进行到小试实验且稀散金属回收率为40％左右，并存在后续处理和二氧化硫污染环境问题。公知的文献3(李昌福.凡口窑渣冶炼工艺试验研究.矿冶.2002，11(3)：56-59)以黄铁矿采用硫化的技术来处理锌窑渣，能回收锌窑渣中有价元素，但该工艺只进行了实验室的研究且工艺中产生的二氧化硫会恶化处理环境。公知的文献4(刘志宏，文剑，李玉虎，等.熔融氯化挥发工艺处理凡口窑渣综合回收有价金属的研究[J].有色金属(冶炼部分)，2005(3)：14-15)采用熔融氯化法于烟尘中回收锌窑渣中有价元素，锌和铜的挥发率偏低，锌的挥发指标不理想，也存在烟尘量大、烟尘污染环境和氯盐对处理设备腐蚀的问题；因此，有价元素高效分离、环境友好、工艺流程短和经济效益好的处理锌窑渣和浸锌渣的工艺就具有实际意义。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种用鼓风炉同时熔炼锌窑渣和浸锌渣的方法。

本发明采用鼓风炉，对难处理的固体废弃渣锌窑渣和浸锌渣进行同时熔炼，回收有价金属元素。本发明的提取原理如下：

冰铜熔炼反应：(Cu₂O)+[FeS]＝[Cu₂S]+(FeO)

              (MeO)+[FeS]＝[MeS]+(FeO)

贵金属的溶解反应：

[Cu₂S]+[FeS]+Ag₂S→[Cu₂S·FeS·Ag₂S]

[Cu₂S]+[FeS]+Ag→[Cu₂S·FeS·Ag]

[Cu₂S]+[FeS]+Au→[Cu₂S·FeS·Au]

造渣反应：

3Fe₃O₄+FeS+5SiO₂＝5(2FeO·SiO₂)+SO₂

FeO+CaO+2SiO₂＝(FeO·CaO·2SiO₂)

本发明的方法包括浸锌渣的制团，锌窑渣、焦炭、石英和浸锌渣团矿的配料，混合物料的鼓风炉熔炼，及熔炼产物的处理；方法中物料用比例均为质量百分比，具体步骤如下：

a.取一定量的浸锌渣和10～20％水自然混合，浸锌渣的初始粒度要求-200目占70％以上，然后在圆盘制团机中进行制团，获得浸锌渣团矿，于通风处自然干燥10-16h后备用；

b.取锌窑渣46～60％，初始粒度要求+10目占75％以上；配入浸锌渣团矿22～34％、焦炭15％、硅石2～5％；四种物料混合后进入鼓风炉中熔炼；

c.混合物料进行鼓风炉熔炼的工艺条件为：鼓风炉熔炼温度为600～1300℃，熔炼周期为40～80min，鼓风炉的风口比分布范围为4.5～6.1％％；