[发明专利]一种锡烟灰悬浮硫化-吸风氧化分离金属锡的方法及其工艺系统

说明书

本发明属于矿物加工和有色金属冶炼领域，具体公开了一种锡烟灰悬浮硫化‑吸风氧化分离金属锡的方法及其工艺系统。该发明方案以低锡烟灰为原料，加入炭质还原剂，采用硫磺渣为硫化剂，将所述硫磺渣气化，600～1100℃下在流化床反应器中进行还原硫化，得含大量易挥发的硫化锡气体的烟气和硫化残渣，所述硫化残渣送往铅系统，所述烟气被收集后进行氧化，得富锡烟气，冷却后分离所述富锡烟气得富锡烟尘和尾气，收集所述富锡烟尘，所述尾气送往制酸系统。本发明可经济高效的协同处置两种废渣，实现危废的无害化、资源化回收，是一种绿色的废渣处理工艺。

技术领域

本发明属于矿物加工和有色金属冶金工程领域，更具体的，涉及一种锡烟灰悬浮硫化-吸风氧化分离金属锡的方法及工艺系统。

背景技术

我国是锡的产出大量，主要原料为锡石，采用方法工艺进行冶炼，在电炉炼锡和烟化炉富集锡过程中会产生大量含锡烟尘，另外在铜锑铅等金属的冶炼过程中也会产出低锡烟灰，其中锡的质量分数为5～30％，有一定的回收价值。

针对低锡烟灰的处理方法有火法和湿法两条工艺。湿法工艺的主要路线是把有价金属全部溶入浸出液中，再从中分别回收，常用的浸出剂是氢氧化钠、碳酸钠，浸出方式有常压和加热两种方式，中国专利CN105177299A和中国专利CN106011488A分别属于此类，过程流程长、废水量大、生产规模少。

火法工艺主要采用硫化烟化回收，中国专利CN107619936和中国专利CN107522223A公开了一种锡精炼硫渣硫化的方法，采用的硫化剂为硫磺、反应方式为静态反应、反应产物为硫化锡；文章《碳热还原硫化挥发法从锡中矿回收金属锡》(矿冶，2015)公开了一种以黄铁矿为原料对氧化锡矿进行硫化的方法，该硫化过程在造熔融渣的条件下进行，需要加入氧化钙等造渣剂，以硫化锡形式挥发锡。而中国专利CN105002351A、中国专利CN103614572A和文章《高硫煤还原硫化焙烧锡铁精矿脱锡》(中国有色金属学报，2016)均公开了一种还原硫化的方法分离金属锡，其以高硫煤代替了黄铁矿和纯硫磺等硫化剂。总体来说，目前的硫化回收工艺主要采用纯硫磺、硫铁矿和高硫煤为硫化剂，反应形式为物料静态反应，产物主要是硫化锡，该工艺存在下列问题：纯硫磺成本高，硫铁矿和高硫煤含硫低，引入大量无用成份，而静态反应使硫化率不高，同时以硫化锡的形式富集锡，使后续回收锡困难。

硫磺渣大多产自于化工企业脱硫过程的残渣、焦化厂煤炭脱硫后的残渣，有的残渣含硫量高可达95％以上，有的含硫量低，这些残渣可以真空蒸馏硫磺渣提取元素硫，也有直接从硫铁矿里分离出来的残渣，利用硫铁矿冶炼的硫磺渣可以生产硫磺渣硅酸盐水泥用于混凝土凝固。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的问题，提供一种锡烟灰悬浮硫化-吸风氧化分离金属锡的方法，该方法以锡锌冶炼厂所产的低锡烟灰为原料，以锌冶炼厂产出的硫磺渣为硫化剂，可经济高效的协同处置两种废渣，实现危废的无害化、资源化回收，是一种绿色的废渣处理工艺。

本发明的另一目的在于提供一种适用于上述锡烟灰悬浮硫化-吸风氧化分离金属锡的方法的工艺系统。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种锡烟灰悬浮硫化-吸风氧化分离金属锡的方法，以低锡烟灰为原料，加入炭质还原剂，采用硫磺渣为硫化剂，将所述硫磺渣气化，600～1100℃下在流化床反应器中进行还原硫化，得含大量易挥发的硫化锡气体的烟气和硫化残渣，所述硫化残渣送往铅系统，所述烟气被收集后进行氧化，得富锡烟气，冷却后分离所述富锡烟气得富锡烟尘和尾气，收集所述富锡烟尘，所述尾气送往制酸系统。

优选地，所述硫磺渣加热后气化，采用氮气为载气以硫蒸气的形式被鼓入反应器中，使锡烟灰呈悬浮状态而被硫化。

所述地，本发明所述低锡烟灰中锡含量为5～40％。

优选地，所述低锡烟灰与炭质还原剂球磨活化，球磨后粒度为＜150μm，优选为球磨后粒度为＜74μm。