[发明专利]利用低品位氧化锌矿与铅锌尾矿联产硫酸、水泥和氧化锌粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以低品位氧化锌矿和铅锌尾矿为原料联产硫酸、水泥和氧化锌粉的方法。 

背景技术

进入21世纪，绿色、环保成为世界的主题，随着我国国民经济建设的高速发展，节能、减排、低碳和循环经济成为我国的大政方针。建材行业是吃渣量最大的行业，肩负着循环经济的重担。

我国西南地区氧化锌矿资源丰富，氧化锌富矿的品位一般在25%-35%，品位小于15%的属于低品位氧化锌矿，而我市的低品位氧化锌矿资源占相当大的比重。低品位氧化锌矿的选矿由于涉及的矿物种类多，矿物中除了铅锌氧化矿物外，还含有一定量的铅、锌、铁等的硫化矿物及含量较多的碳酸盐、是石英及硅酸盐矿物。因此选矿药剂种类多、用量大、流程复杂、金属回收率低，并且由于矿物中含有较多的易泥化的褐铁矿、针铁矿等铁矿物，现在胺法浮选工艺在氧化锌选矿上存在指标不理想、流程适应性差、操作控制难度大等问题。

重庆石柱县龙潭乡是铅锌矿的重要产区之一，分布着大量的优质的铅锌矿，长期以来由于资金和管理不善等原因，在开采铅锌矿的过程中很多矿区只重生产不顾污染治理，对矿区周围的土壤与环境造成了严重的影响。矿区重金属在地表生物地球化学作用下通过释放与迁移导致了土壤及河流严重的重金属污染，而这些受污染的水又通过灌溉方式进入农作物，并通过食物链进入人体，对矿区附近人畜生存、健康和生存环境构成严重威胁。因此如何合理利用低品位氧化锌矿和铅锌尾矿成为了当地急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用低品位氧化锌矿和铅锌尾矿联产硫酸、水泥和氧化锌粉的方法。

本发明是这样实现的：一种利用低品位氧化锌矿和铅锌尾矿联产硫酸、水泥和氧化锌粉的方法，其特征在于：生料按质量百分比的低品位氧化锌矿40-50﹪，铅锌尾矿40-50﹪，硫磺0-10﹪和焦粉0-10%混合后粉碎至150-200目，然后将混合物送入沸腾炉中在1100—1400℃下煅烧，首先在沸腾炉顶端收集窑气SO₂，SO₂经净化、转化、吸收、再次转化、吸收工序得到含H₂SO₄≥98%的硫酸；然后在沸腾炉中部，通过引风机将Zn蒸汽引入氧化室经氧化制得氧化锌粉；高温锻烧后的混合物料骤冷得到水泥掺合料，在该水泥掺合料中加入水泥熟料混合后球磨得到水泥。

铅锌尾矿中的硫酸根含量在42.1℅，低品位氧化锌矿中硫酸根和锌的含量分别在6.35%和6.59%，混合后的物料中硫酸根的含量能满足在沸腾炉中煅烧时不会使沸腾炉熄火的硫酸根的含量要求，混合料里的硫酸根在沸腾炉高温下分解为SO₂，分解产生的SO₂烟气在沸腾炉顶端进入“两转两吸”的制酸工段经过冷却系统生成硫酸。而混料里的锌元素经高温燃烧在1100℃时形成锌蒸汽，在沸腾炉中部通过引风机引出，经氧化制成氧化锌，再酸浸电解成锌锭。混料经高温锻烧后作为炉渣排出，炉渣作为水泥掺合料用于制成水泥，因此实现硫酸、氧化锌粉和水泥的三联产。

在上述技术方案中：所述硫磺中硫含量大于99%。

在上述技术方案中：所述水泥由质量百分比为45-50%的上述水泥掺合料和50-55%的水泥熟料制成。

有益效果：本发明大量消耗铅锌矿尾矿和低品位氧化锌矿，解决环境污染问题和安全隐患的同时，得到三联产品，达到变废为宝，循环利用的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明

  以铅锌矿尾矿和低品位氧化锌矿为主要原料，它们的主要成分见表1，将低品位氧化锌矿、铅锌尾矿、硫磺和焦粉分别按照表2中实施例1-4的配比混合后粉碎至150-200目，然后将混合物料送入沸腾炉中于1100℃-1400℃进行煅烧，首先在沸腾炉顶端收集窑气SO2，SO₂经净化、转化、吸收、再次转化、吸收工序（两转两吸工艺）得到含H2SO4≥98%的硫酸；约1100℃时，Zn变为Zn蒸汽，在沸腾炉中部，通过引风机将Zn蒸汽引入氧化室氧化、沉降、冷却、收尘得到氧化锌粉，再酸浸电解成锌锭。混料经高温锻烧后骤冷得到水泥掺合料。按照质量百分比为45-50%的水泥掺合料以及50-55%的水泥熟料将水泥掺合料和水泥熟料混合后经球磨制成水泥，实现硫酸、氧化锌粉以及水泥的联产。

表1低品位氧化锌矿和铅锌尾矿的主要成分

表2实施例1-4各原料的配比

表3 按照实施例1-4的配比最后生产出的硫酸和氧化锌粉的量