[发明专利]一种含铁和或锌铅铜锡等物料与熔融钢渣协同处理回收方法

说明书

本发明公开了一种含铁和/或锌铅铜锡等废料与熔融钢渣等在线协同连续处理，分离回收铁锌铅铜锡等金属及熔渣等物质的一种工艺方法，其特征在于含铁锌铅铜锡等废料制成的球团、颗粒以及含铁锌铅铜锡等块状料和高温熔融钢渣加入还原挥发熔炼炉内，通过鼓风、加入煤矸石等燃料和高硅高铝等熔剂料，高温还原、挥发处理，获得的铁水从还原挥发熔炼炉出铁口排出，挥发的锌铅等物质与烟气一道吸入收尘器中收集利用，富集的金银铜锡铅等金属从还原挥发熔炼炉最底部排出口排出得到回收，熔渣经出渣口排出，成水渣等或熔渣返回转炉循环使用。含铁锌铅铜锡等废料、熔融钢渣及煤矸石废渣等协同连续处理分离回收有用金属，具有显著节能环保社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种钢铁工业、有色金属工业、制酸化学工业等工业含铁和/或含锌铅铜锡铟镉铋锑锗铊镓金银镍铬钾钠等有色金属物质的固体废物等物料与炼钢转炉(或电炉，下同)炼钢出渣时排出的高氧化铁高碱度高温熔融钢渣(包括炼钢熔融钢渣、连铸钢包注余渣、不锈钢熔融钢渣等)等在线协同连续处理回收的一种生产工艺方法，特别是涉及一种使用含碳还原剂和/或含铁和/或含锌铅铜锡铟镉铋锑金银镍铬钾钠等有色金属球团(或称团块)、颗粒料和/或含铁和/或含锌铅铜锡等金属物质块状料，与转炉排出的高温高氧化铁高碱度熔融钢渣，在钢铁厂炼钢生产区内一个高温还原挥发熔炼炉装置内，通过鼓风(含氧气体)、加入煤矸石废渣、块煤等含碳的燃料和/或高硅高铝等熔剂料，高温还原、挥发处理，分离回收铁和/或锌铅铜锡铟镉铋锑锗铊镓金银镍铬钾钠等有色金属元素物质、熔渣的在线协同连续处理回收的生产工艺方法。属于在钢铁厂内进行二次资源综合利用和固体废料治理节能环保领域。

背景技术

在各种不同的有色金属矿山，选矿产生的精矿、中矿、尾矿含有较高品位的铁和锌铅铜锡铟镉铋锑锗铊镓金银等不同的有色金属和稀贵金属，在有色金属和制酸化工等行业，有色金属冶炼厂和各种化工厂、加工厂(如镀锌厂、镀镍铬厂、硫酸厂等)的除尘灰、污泥和各种冶炼渣、回转窑铁渣、加工废渣、赤泥等也含有一定量的铁(一般在10～60％不等)和/或锌铅铜锡铟镉铋锑锗铊镓金银镍铬等各种有色金属和稀贵金属；在钢铁和铁合金等冶炼工业，高炉、炼钢转炉、电炉、铁合金炉和烧结等冶炼炉、窑、机等设备生产时也会产生大量的含碳和/或含铁含锌铅钾钠氯镍铬等有色金属元素粉尘除尘灰、污泥等工业废渣废料，如果作为含铁物料配入铁前的烧结使用，这些含锌铅钾钠氯等有害元素进入高炉，将严重影响高炉正常生产。有色、钢铁等工业的这些废料大多是粉状料、泥浆，通常采用湿法分离、浮选、韦氏炉、烟化炉、回转窑、转底炉、竖炉、循环流化床炉等进行铁和锌铅等各种有色金属物质的废料的处理与回收，这些方法存在设备投资大、运行费用高、成本高、铁与渣等没有分离、或分离不彻底的问题，湿法浸出法、浮选法还存在药剂消耗大、废水废渣二次污染环保问题。然而，在钢铁厂的转炉(包括电炉等)炼钢生产时，会产生数量很大的含氧化铁(以FeO、Fe₂O₃为主)和较多金属铁粒的高碱度(高钙CaO、高镁MgO)熔融钢渣，其熔点高、流动性差、渣铁分离差，稍一降温即马上凝固不流，渣中包裹大量金属铁粒，全铁一般在25～30％以上，碱度大多在2.8以上，高的达到4.0，温度也高达1600℃以上，各个钢厂通常采用热拨法，用渣盘将转炉倾倒出的熔融钢渣接走，用汽车转运至钢渣处理场地拨出，打水冷却，冒出大量蒸汽，采用电磁铁吸盘等方法，将大小块带渣的残钢吸出，用破碎磁选方法选出钢渣粉中夹带的金属铁。较好的大钢厂采用热闷处理，降温后在热闷箱打水热闷，钢渣水化爆裂。回收金属铁处理后，含有部分金属铁粒和氧化铁成分的渣块、钢渣粉、尾泥浆外卖。由于钢渣间断排出、极易凝固、含铁，采用水淬或风淬都难以实现，炼钢转炉脱磷，钢渣含磷高，制约了钢渣在钢厂内部的循环利用。目前，各钢厂在钢渣冷却后进行冷态处理，都存在工艺粗糙，铁元素分离回收困难、回收率低，占用场地大，冒水蒸汽扬尘，环境较差，已不适应钢铁企业越来越严格的环保要求，高温热资源白白浪费，没有得到利用。