[发明专利]一种铁矾渣脱硫球团、制备及其应用

说明书

本发明公开了一种铁矾渣脱硫球团的制备方法。造球过程中采用本发明所述的特殊添加剂，所述的添加剂包括有机粘结剂、碱土金属源、碱金属源、碳质燃料和铁氧化物。本发明中，通过大量研究及试验认证，通过所述的添加剂的使用，可强化焙烧脱硫球团直接还原及熔分过程中锌、铟的还原挥发，强化与铁、镓的分离。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种铁矾渣脱硫球团制备及其应用。

背景技术

铁矾渣是湿法提锌过程中为除铁而产生的废弃物，含铁25％～30％，硫8～12％、锌3％～5％，银50-100g/t以及微量的稀散金属镓、铟、锗等元素，具有很高的利用价值。由于其含有重金属，含水30-50％，较不稳定，不易堆存，属危险固体废弃物，因此必须对其进行处理。

火法提取工艺是一种有前途的高效工艺，有价元素提取的品种多、提取效率高、废水少、二次渣可实现无害化和资源化利用。

还原焙烧-熔分是分离提取锌、铟和铁、镓的有效手段。利用锌、铟还原为金属并具有良好挥发性能的特点，将锌、铟还原挥发在烟尘中富集和回收，做为后续锌铟分离和提取的优质原料。铁和镓被还原，在熔分过程中，铁熔化成铁水，与脉石分离。由于镓具有强烈的亲铁性，镓在铁水中得到有效富集。富镓铁水是回收分离铁和镓的优质原料。

但是，由于铁矾渣粒度太细，必须预先制备成球团才能使用；但是，其含水量高，尤其是化合水含量高，烧失量大，生球热稳定性差。铁矾渣含硫高达12％左右，直接还原过程中将严重影响锌和铟的还原挥发，从而影响铁、镓与锌、铟的分离，而且造成严重的二次污染。此外，铁矾渣中的脉石属于酸性矿物，硅、铝氧化物及碱金属含量高，其铁矾渣球团还原性低、还原膨胀性过高，球团还原焙烧-熔分过程中，锌、铟还原挥发率低，在还原球团的熔分过程中，渣的流动性差，脱硫能力低，将导致铁水中硫含量超标，严重影响后续的铁镓分离及还原铁粉产品质量。因此，强化球团焙烧脱硫及焙烧球团直接还原焙烧-熔分过程中的锌、铟还原挥发，促进熔分过程中的渣铁分离，确保镓最大程度进入铁水，控制铁水中的杂质含量，对高效分离提取铁、镓、锌、铟具有决定性作用。

现有技术中也公开了一些铁矾渣的综合利用方法，例如中国专利文献(公开号为CN103710538A)公开了一种锌冶炼渣复合团块的制备方法，将铅银渣、铁矾渣和鼓风炉渣分别破碎球磨与硅酸盐水泥作粘结剂，混合成型，在20～80Mpa条件下进行压团产出湿团块，于30℃～180℃温度下烘干产出团块。但是硅酸盐水泥粘结剂团块干燥后含水偏高，硅酸盐水泥粘结剂热稳定性差，在后续冶炼中易破裂，影响冶炼效率，且由于硅的引入，加大冶炼渣量，导致能耗成本的升高。

公开号为CN104911356A的中国专利文献公开了一种固废瓦斯灰、含锌铁钒渣综合回收工艺，具体公开了一种添加剂，为工业矽砂、石灰、消石灰或碳酸钙中的一种或者几种组合。将瓦斯灰(泥)和黄钾铁矾渣按照(2～5)∶1比例进行混合均匀，将混合料与焦粉、生石灰按1∶0.18∶0.03比例用抓斗吊进行堆式配料，难以混匀；混合料输送至圆盘制粒机进行制粒，控制出料粒度为6～12mm，水分含量为18～25％，并将制粒后的物料自然堆存干燥16～32h；以石灰及消石灰做粘结剂，料粒强度低，堆存和转运中易破碎，导致回转窑结圈。生球水分高达25％，抗压强度差，堆存中易粘结和破碎。烟气脱硫副产石膏，难以进一步利用。还原产品经三段梯度磁选及三级磨矿，再经高效螺旋分级机分级后产出还原铁粉和铁精粉，流程长，投资大，磨矿成本高，回收的有价元素品种少。

公开号为CN106244817A的中国专利文献公开了一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，将低污染黄钾铁矾法铁矾渣、粘接剂与碎煤混匀再制球，然后进入煅烧窑在1200～1400℃进行烧结还原至烧结渣含硫2％以下，所述的粘接剂为生石灰粉。碎煤和粘结剂的粒度均小于3mm，以生石灰粉为粘结剂，在圆盘制粒机上制粒，原料粒度粗及粘结剂粘性低，所得粒料强度差；铁矾渣中的锌还原挥发仅70％；另外，产生的低浓度烟气需返回现有制酸系统进行配气制酸，才能回收利用硫。