[发明专利]回转窑免球团还原氯化加氧化回收磁选废渣中铁和锡铅锌的方法有效
申请号: | 201010230068.0 | 申请日: | 2010-07-10 |
公开(公告)号: | CN101886176A | 公开(公告)日: | 2010-11-17 |
发明(设计)人: | 吕伟鹏 | 申请(专利权)人: | 吕伟鹏 |
主分类号: | C22B7/00 | 分类号: | C22B7/00;C22B1/08;C22B13/00;C22B19/00;C22B25/00 |
代理公司: | 红河州专利事务所 53102 | 代理人: | 朱跃平 |
地址: | 661000 云南省个旧*** | 国省代码: | 云南;53 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 回转 窑免球团 还原 氯化 氧化 回收 磁选 废渣 锡铅锌 方法 | ||
技术领域本发明属于一种免球团回转窑还原氯化加氧化回收磁选废渣中铁和锡铅锌的方法。还包括铜砷等有色金属的回收。
背景技术在许多锡矿选矿中,往往产生很多铁锡共生的难选锡中矿、磁选尾矿(又称磁选废渣)等难以处理的物料。特别是磁选废渣(褐铁矿),料度细,锡等有色金属含量低,铁含量高达45%-55%,但由于其砷等杂质含量高,不符合高炉炼铁的要求而长期被人们当作无法利用的固体废弃物,大量丢弃山坳和厂房前后,在风干物燥的日子里任意随风吹扬,弥漫于空气中,污染环境。虽然,人们想出很多办法来脱除砷等杂质以满足炼铁的要求,但因成本过高,过程复杂而纷纷作罢。
对于含锡较高的难选锡中矿的处理,1992年曾经公开过审定号为CN1018932B的中国专利“难选锡中矿的高温氯化方法”,以及1984年国际选矿及提取治金会议论文集(提取冶金部分)中的论文,“低锡高铁多金属物料的高温氯化焙烧”。该两种方法的原理都是氯化挥发,都是将物料中的锡铜铅锌砷等有色金属先变成可挥发的氯化物进入烟尘,再用湿式收尘设备回收,铁则以焙渣的形式成为铁精矿。两者的区别仅在于具体步骤和添加氯化剂、还原煤的种类和数量上有差异。另外,上述专利方法还将焙球烧结成球结块,使球团的强度更加符合高炉炼铁的要求。
由于氯化挥发的烟尘中含有大量的氯气,普遍认为对设备的腐蚀太大,不适宜用干式收尘回收而只能用湿式收尘方法处理。而湿式收尘的设备多,处理过程冗长,生产成本较高,收尘效果也不一定好于干式收尘。
对于大量丢弃的磁选厂高铁低锡废渣来说,其锡品位大都在1%以下,有的低至0.3%,而砷的含量又高达0.5-1%。虽然铁含量高达45-55%,但仍然不符合炼铁厂要求,即使砷等杂质含量符合要求,降低到0.07-0.15%以下,高价值的锡等有色金属也计不上价,在铁精矿的低价格条件下,用现有的技术处理这种磁选废渣仍然是得不偿失,要使这种固体废弃物变废为宝,必须改进现有技术,大幅度降低成本,特别是克服收尘过程中的设备腐蚀问题,才可以使这一目标的实现成为可能。
发明内容本发明的目的就是针对磁选废渣无法有效回收利用问题,提出一种设备腐蚀小、生产效率高、能同时挥发回收砷,以及锡铅锌铜等有色金属,产出合格铁精矿的回转窑免球团还原氯化加氧化回收磁选废渣中铁和锡铅锌的方法,以此解决现有技术的不足。
本发明提出的这种回转窑还原氯化加氧化回收磁选废渣中铁和锡铅锌的方法,其特征在于它有如下步骤:
(1)于磁选废渣中掺入按干重计的、占废渣重量5-6%焦炭粉拌匀;
(2)加入氯化钙水溶液搅拌均匀;
(3)将上步原料送入回转窑进行高温氯化焙烧;
(4)回转窑的烟气用抽风机吸入干式收尘系统回收尘埃固体挥发物,得锡铅锌和砷的混合物副产品;
(5)回转窑的焙渣,从窑头排出成为合格铁精矿。
第(2)步的氯化钙加入量应按锡铅锌等金属全部氯化所需氯化剂理论量计算,一般以理论量的2-2.5倍加入。
控制窑内温度,自窑尾至窑头依次划分为:预热带温度为230-800℃、还原带温度为800-1100℃、氯化挥发带温度为1100-1300℃、强氧化带温度为600-1100℃和冷却带温度为400-600℃。
烟气出窑温度控制在210-250℃,收尘设施烟气温度为95-110℃。
收尘所得混合产物为含锡铅锌和砷的混合粉末,用现有冶炼方法分离锡铅锌等有色金属。
从窑头排出的焙渣经过旋转冷却筒冷却。冷却筒内部通风,筒外壁喷淋冷却水。
物料自窑体的尾端进入到从窑头排出,经历着连续的还原-氯化和氧化反应。锡铅锌砷等有色金属被氯化成氯化物挥发,随气流进入收尘系统。砷多数先从高价态还原成低价态进入强氧化段,再进入烟气。此过程中发生如下一些化学反应:
As2O5+2CO→As2O3↑+CO2↑
SnO2+CO→SnO+CO2↑
SnO+2CaCl2→SnCl4↑+CaO
SnCl4+O2→SnO2+Cl2↑
Pb2O3+CO+2CaCl2→2PbCl2↑+CO2↑+2CaO
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