[发明专利]一种低含铅锌废渣的回收利用及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废渣的回收利用及处理方法，更具体地说涉及一种低含铅锌废渣的回收利用及处理方法，主要适用于湿法炼铅锌浸出废渣、炼钢厂含锌烟尘等低含铅锌废渣提炼氧化锌、氧化铅的零废渣排放回转窑烟化法处理工艺。

背景技术

国内外在提炼铅锌和炼钢中产生大量的含低铅锌废渣，如湿法炼锌浸出废渣、铅鼓风炉的炉渣、炼钢厂含锌烟尘和低锌氧化矿、采矿废石等大量低含铅锌废渣，每年达到数千万吨。其中只有一小部分被处理，大部分只能填埋堆放，污染环境。现有的工业化处理方式主要是采用1926年发明的回转窑烟化法(即Waeltz法，如图2所示)，简称挥发窑法，主要用于处理低锌氧化矿、采矿废石，后又用于湿法炼锌的浸出废渣和铅鼓风炉的炉渣。Waeltz法要求处理的物料限于颗粒粒度5-15mm，采用的燃料是将兼做还原剂的焦炭颗粒配入原料，粒度要求＜5mm 30％，5-15mm 50，＞15mm 20％，每吨废渣要配用焦炭400-600kg。Waeltz法是将合格的焦炭和原料混合送入窑1中，经煅烧后在一定温度下铅锌等金属在窑中进行还原氧化等过程，原料中的铅锌挥发到烟气中形成锌蒸气或氧化锌，烟气经过沉降室2将混入烟气中的焦炭和原料颗粒分离出来，处理后的烟气再进入冷却器3和收尘器4将氧化锌、氧化铅等产品全部回收，回转窑排出的窑渣直接送入水槽5水淬冷却。这种工艺的缺点是产量低，废渣废气不能达到无害化，生产中产生的废渣-窑渣中碳含量达3-10％，不能达到水泥混合材的要求，由于作为原料用的废渣大都含有硫，排放的烟气SO₂含量达不到环境保护的要求。此外，1200℃废渣的热量完全没有回收，系统热能利用率很低，特别是因为焦炭是用煤炭生产的，价格高，因此处理成本高，使得该废渣处理过程经常处于亏本的境地。进一步的改进方法中为了减少焦炭用量，采用部分颗粒煤代替焦炭，可以降低部分生产成本，也有在窑头使用燃油燃烧器，虽可以提高产量但成本太高，但如果窑头使用煤粉燃烧器，在现有工艺中煤粉燃烧后产生的灰分颗粒细小，会通过沉降室混入最终产品中，使产品质量大大下降。此外Waeltz法不能使用粉料，必须使用颗粒料，如果原料达不到粒度要求，颗粒太小，也会大量的混入成品，造成产品质量降低，如果使用粉料造粒技术来解决粉料问题，其能耗大处理成本高，很难盈利。因此需要开发一种新的处理方法或工艺来解决大量的废渣如铅鼓风炉炉渣、炼钢厂含锌烟尘的有效处理问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低含铅锌废渣的回收利用及处理方法，该方法以较低成本可以使含低锌废渣的窑渣碳含量降到1％以下，达到水泥混合材的要求，实现零废渣排放。

本发明的技术方案如下：

本发明的低含铅锌废渣的回收利用及处理方法，它采用回转窑烟化法对低含铅锌废渣进行回收处理，在回转窑烟化法工艺中的沉降室与冷却器之间的烟气通道上设有一个气固分离单元，该气固分离单元的分离能力即切割粒径为1～80微米，它可以将废渣和粉煤灰分离出来，最终可从烟气中提取出较高质量的产品。

本发明的低含铅锌废渣的回收利用及处理方法，其进一步的技术方案是所述的气固分离单元为收尘器，优选切割粒径为1～80微米的旋风收尘器。

本发明的低含铅锌废渣的回收利用及处理方法，其进一步的技术方案还可以在回转窑烟化法工艺中的回转窑窑头插有新型煤粉燃烧器，再进一步的技术方案是所述的煤粉燃烧器中喷入的煤粉粒度范围为5～100微米，这样可为回转窑提供一部分热量，使得回转窑系统窑头的热力强度可以方便的调节，加强了回转窑系统的热量分布控制。使用煤粉燃烧器还可以便捷有效的调控挥发速度，显著提高了窑的产量，使得窑渣的各项指标都能达到水泥混合材出售的要求，实现零废渣排放，使用新型煤粉燃烧器可以燃烧挥发分含量低的无烟煤和较高灰分的低质烟煤，燃料可就地取材，进一步降低生产成本。

本发明的低含铅锌废渣的回收利用及处理方法，其进一步的技术方案还可以在回转窑烟化法工艺中袋收尘后的烟气通道上设有可吸收烟气中SO₂的化工生产单元，可将SO₂制成亚硫酸钠等产品，再进一步的技术方案是所述的化工生产单元为可以喷淋氢氧化钠水溶液的吸收塔，含SO₂的烟气由吸收塔底部进入。本发明将提取了挥发金属的烟气送入化工生产单元回收SO₂，解决了使用高硫煤和含硫废渣的烟气处理问题，极大的扩充了处理的范围，降低了处理成本，使得本发明几乎可用在上述各类废渣的无害化处理，提高了资源利用水平。