[发明专利]从硫化渣与高炉瓦斯灰中提取有价金属的方法

说明书

本发明公开了一种从硫化渣与高炉瓦斯灰中提取有价金属的方法，以硫化渣、瓦斯灰为原料，加入焦炭和/或煤粉，经混合制粒后进行低温焙烧，焙烧固体产物经重选，使硫化锌矿和砷铋合金分离，然后将砷铋合金分离获得金属砷和铋，回收焙烧烟气中的汞，终渣送熔炼，与现行冶炼工艺的融合，形成闭路循环。本发明工艺简单，能耗低，实现了污酸硫化渣和炼铁高炉产生瓦斯的低温协同处理，尤其是针对含锌高的瓦斯灰和含砷、汞高的硫化渣，大大降低了企业成本和环境污染风险；本发明废渣和瓦斯灰中的金属锌、砷、铋和汞实现了高效回收，整个技术过程绿色无污染，实现了清洁生产的目的。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，涉及一种从硫化渣与高炉瓦斯灰中提取有价金属的方法。

背景技术

锌冶炼系统的污酸硫化渣是重有色金属冶炼厂产生的主要危险废物之一，是烟气洗涤后的产物，其中砷、汞含量较高。目前硫化法是处理污酸的主要方法，其产生的硫化物一部分返回熔炼系统，砷汞等在系统里循环；另一部分稳定固化解毒后进行填埋，采用填埋方式一方面硫化物中的有价金属没有回收利用，是对砷、汞资源的一种浪费，另一方面堆存和填埋会占用大量土地，而且会对环境带来污染隐患；有的甚至偷排掉，而砷、汞也正是有色冶炼废渣排放的重点污染物。

另一方面，2016年我国钢铁产量达到8.08亿吨，高炉瓦斯灰是炼铁高炉产出的荒煤气经收尘而得到的固体废弃物，产出量约为铁产量的4％，数量可观，每年的产出量达3000万吨。其主要成分是氧化锌、铁和碳，还含有一定量的氯氟。如不加以合理处置，将直接对生态环境包括水体、大气、土壤造成极大的污染和破坏。同时高炉瓦斯灰中还含有大量锌银铟锗等有价金属，故不加以回收利用，也将造成二次资源浪费。钢厂的常规的处理方法返回烧结工序或者参与造球，这两种方法均无法对其中的有价金属进行综合回收，会造成金属在主体工艺中循环累计，使高炉顺行受阻，且处理量很小；有色行业的常规处理方法是作为ISP工艺的配料进入铅锌冶炼系统，但是ISP工艺的高能耗以及低浓度二氧化硫问题一直无法得到好的解决。从促进重金属防治污染、循环经济发展的角度出发，如何对冶炼工艺流程中的固废资源无害化处理的同时回收其中的有价金属，实现固废资源化的一个重要的发展方向。

中国专利CN101078053 A中采用回转窑还原挥发使得瓦斯灰中的有价金属铟、锌、铅、铋等进入收尘，对回收烟尘进行中性酸浸和高温强酸浸出分离锌、铅、铋，再经过萃取、反萃取和真空蒸馏脱杂电解获得高纯铟，其是针对高价值有色金属的铟、锌、铅、铋的回收，是湿法-火法联合工艺，流程相对较长，过程中的废酸废水也需要专门的系统处理。

中国专利CN102085526 A中采用选矿的方法回收处理高炉瓦斯灰，通过将高炉瓦斯灰制作矿浆，经过磁选-重选-强磁选-浮选，浮选包括一次粗两精一扫的产物送去制作胶结充填产品。将高炉瓦斯灰全部回收利用，无重复排放，整个方法循环分离，达到零排放。

中国专利CN102319617 A中采用浮选回收碳，重-磁选联合工艺流程，将瓦斯灰调浆，经过粗浮选-精浮选最终得到碳精矿，粗浮选和精浮选尾矿再进行重选，得到的重选精矿，重选尾矿经弱磁选得到弱磁选精矿与重选精矿合为最终的铁精矿。

中国专利CN104911356 A中采用回转窑烟化富集技术对高炉瓦斯灰进行综合回收，并利用联合选矿技术对窑尾渣进行处理无害化处理后堆存，解决铁钒渣处理过程中窑龄短、能耗高、低浓度SO₂危害的问题，也能消除瓦斯灰回收过程中选铁效果差、ZnO含氟氯过高的难题。

中国专利CN204738004 U中采用富氧侧吹工艺将高炉瓦斯灰搭配石灰石和煤送入富氧侧吹炉，熔炼后的生铁通过生铁排出口排出，炉渣通过虹吸池排出送渣造粒系统，熔炼烟气从烟道排出进入烟气净化系统。以上第2～4个专利都是将铁、碳作为回收产品进行的工艺研究，这个过程中对于高价值的有色金属锌、铋、铅、锗没有富集产出。