[发明专利]一种处理锌浸出渣的方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于冶金与能源领域，具体地，涉及一种处理锌浸出渣的方法及系统。

背景技术

我国锌金属产量和消费量均居世界第一，2013年产量高达530万t，其中70％以上通过“氧化焙烧-低酸浸出-净化-电积”常规湿法炼锌工艺产出。据估算每生产1万t电解锌产出1-1.05万t浸出渣，渣中含有大量的重金属元素，如Zn、Fe、Pb、Ga和Ag等，不仅浪费了宝贵的金属资源，而且长期堆放还会严重污染环境。因此，有效回收锌浸出渣中的有价金属，既有利于缓减资源供需矛盾，又有利于环境保护。

目前对锌浸出渣的处理方法主要有高温还原挥发法和水溶液浸出方法两种类型。高温还原挥发法是在锌浸出渣中配入焦粉作为还原剂，在回转窑或者烟化炉中进行高温焙烧或者熔炼，使有价金属铅、锌、银、铟等还原挥发。水溶液浸出方法有两种类型，一种是直接将锌浸出渣用酸或碱进行浸出；第二种是将锌浸出渣在500℃-700℃之间预先焙解，经焙解后的渣再采用酸或者碱溶液浸出锌浸出渣中的金属。高温还原挥发法的优势是可以同时回收锌浸出渣中的铅、锌、铟等，将这些元素全部收集至氧化锌烟尘中，但该方法能耗高，且产出的含铁渣由于在挥发锌过程中呈熔体状态，熔体中混入大量硅酸盐，导致含铁渣中铁的收率较低。水溶液浸出法的优势是经浸出后的含铁渣中铁的含量达到55％左右，但渣中锌含量较高，锌含量普遍在1％以上，因这部分锌主要是以铁酸锌形式存在，在铁作为炼铁原料使用时，锌会对炼铁过程造成不利影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种分别分离回收锌浸出渣中锌和铁的工艺，针对锌浸出渣中铁酸锌中锌和铁难于分离难题提出了选择性还原的思路，进而实现常规锌浸出渣中不同金属的的选择性分离和综合回收利用。

本发明提供的处理锌浸出渣的方法，包括如下步骤：

准备锌浸出渣；

将所述锌浸出渣与粘结剂、添加剂混合均匀后成型，获得生球团；

将所述生球团在900℃-1150℃的温度进行氧化焙烧处理，氧化焙烧时间为10min-30min，所述生球团中的硫酸铅分解生成氧化铅和三氧化硫并挥发，获得熟球团；

将所述熟球团在还原气体下进行还原焙烧，还原焙烧温度为650℃-900℃，使所述熟球团中的铁酸锌生成四氧化三铁和氧化锌，获得还原后球团；

对所述还原后球团进行磨矿磁选，获得铁粉和磨选尾矿。

在本发明的一些实施例中，所述锌浸出渣、所述粘结剂、所述添加剂的重量比为100:5-8:8-10。

在本发明的一些实施例中，以重量百分比计，所述锌浸出渣包括全铁25wt％-30.5wt％、锌12wt％-20wt％、铅1.0wt％-5.0wt％。

在本发明的一些实施例中，将所述生球团在1000℃-1150℃的温度进行氧化焙烧处理，氧化焙烧时间为15min-20min。

在本发明的一些实施例中，还原焙烧温度为750℃-800℃，还原焙烧60min-80min。

在本发明的一些实施例中，所述还原气体中一氧化碳的浓度控制在3％-8％。

在本发明的一些实施例中，所述还原气体中P(CO)/P(CO+CO₂)为5％-25％。

在本发明的一些实施例中，所述磨矿磁选分为两段，一段20min-25min、磁场强度为1000Oe-1200Oe，二段10min-15min、磁场强度800Oe-900Oe。

本发明还提供了一种利用上述方法处理锌浸出渣的系统，包括：

成型装置，设有锌浸出渣入口、粘结剂入口、添加剂入口和生球团出口；

氧化焙烧装置，设有生球团入口、熟球团出口和第一烟道，所述生球团入口与所述成型装置的生球团出口相连；

还原焙烧装置，设有熟球团入口、还原气入口、保护气入口、还原后球团出口和第二烟道，所述熟球团入口与所述氧化焙烧装置的熟球团出口相连；

磨矿磁选装置，设有还原后球团入口、铁粉出口和磨选尾矿出口，所述还原后球团入口与所述还原焙烧装置的还原后球团出口相连。

在本发明的一些实施例中，所述系统还包括干燥装置和破碎装置，所述干燥装置和所述破碎装置分别设有原料入口和原料出口，所述破碎装置的原料入口与所述干燥装置的原料出口相连，所述破碎装置的原料出口与所述成型装置的锌浸出渣入口相连。

本发明实现了常规锌浸出渣中铁和锌等不同金属元素的分离和回收，实现了废弃资源的综合利用。