[发明专利]一种综合回收高炉瓦斯灰中铅、锌、铁的方法

说明书

本发明公开了一种综合回收高炉瓦斯灰中铅、锌、铁的方法，在含铅、锌、铁的高炉瓦斯泥中加入高炉瓦斯泥总质量20％～30％的无烟煤，再加入高炉瓦斯泥总质量4.0％～6.0％的由Na₂CO₃和CaCO₃复配的焙烧促进剂；将物料混合均匀给入设有烟气回收系统的回转窑或转底炉中进行还原焙烧；抽出气体给入烟气回收系统进行处理，收集获得含铅、锌的沉泥产品，对回转窑或转底炉排出的焙烧矿进行水淬处理，将水淬处理后的物料给入磨矿－弱磁选回收系统，获得铁精矿粉。本发明可以同时实现95％以上的锌挥发率、86％以上的铅挥发率并获得品位为65.00％以上的铁精矿，不仅可以有效回收瓦斯灰中的铅、锌、铁资源，还可以降低能耗，提高生产率。

技术领域

本发明钢铁冶炼固体废物综合利用方法，具体涉及一种通过焙烧挥发—磁选回收高炉瓦斯灰中铅锌铁的方法。

背景技术

高炉瓦斯灰是高炉冶炼过程中产生的冶金废物，近年来由于我国钢铁产量急剧增加，产生的瓦斯灰的量也随之增大。据统计，我国高炉瓦斯灰的发生量约为10-25kg/t铁，而我国每年的生铁产量超过了7亿吨，因此我国每年将有1000余万吨的高炉瓦斯灰产生。这些灰泥中含有大量的铁、锌、铅、铬、镍等有价元素，具有很高的利用价值，因此多年来各大钢铁企业和相关研究院一直都在研究探讨瓦斯灰的回收利用。由于瓦斯灰成分复杂，不同钢铁企业产出的瓦斯灰成分也不尽相同，特别是一些有价元素的含量更是差别较大，因此，各研究机构对瓦斯灰回收利用进行研究的侧重点也有所不同，比如对于铁品位较高而有色金属含量较低的瓦斯灰，研究人员主要侧重其中铁元素的回收；对于铅锌含量较高的瓦斯灰，除了对铁进行回收之外，还要考虑铅锌的回收；在所有这些瓦斯灰的回收利用过程中，人们对低有色金属含量的瓦斯灰的回收利用研究的较多，也取得了不错的效果，但对同时对含有大量铅锌铁的瓦斯灰的综合回收利用还存在不少困难，能够同时对瓦斯灰中这三种元素进行有效回收利用的工艺还不成熟，距离大规模工业化回收利用还存在不小差距。

含铅锌铁瓦斯灰的综合回收利用一般有“火法”和“湿法”两大工艺，其中湿法工艺因最终铅锌回收率低且后续选铁效果不理想而逐渐被人们抛弃，火法工艺包含“磁化焙烧铅锌挥发”和“焙烧矿磨矿磁选”两个阶段，其中“磁化焙烧铅锌挥发”是整个工艺中最关键的环节，目前研究较多的有高温还原焙烧法、低温还原焙烧法和添加促进剂法。

(1)高温还原焙烧法。即将瓦斯灰配加一定含量的煤粉在1080℃或更高温度下进行长时间焙烧(3小时以上)，从而使其中的铅锌尽可能挥发出来，该法虽然可以获得较高的铅锌回收率，但是过程能耗高，且大量铁矿物会在较高温度下发生过还原反应生成金属鉄粒，高温下生成的液相将金属鉄粒与硅酸盐矿物相互包裹，冷却后形成致密结实的焙烧矿，会给后续的磨矿带来极大的困难，大大增加了磨矿成本和对磨矿设备的损耗。

(2)低温还原焙烧法。即在较低温度下(1080℃)进行磁化焙烧，此法可获得较高的铁品位，但是由于焙烧温度较低，瓦斯灰中铅、锌挥发很不充分，大量的铅锌资源得不到有效回收利用。

(3)添加促进剂法。即在瓦斯灰中添加挥发促进剂后进行还原焙烧，此法的研究重点是在较低温度、较短时间内实现较高的铅、锌挥发率，同时又不影响瓦斯灰中铁的回收率。但从已有的报导看，目前使用的促进剂效果不尽如意，主要表现在：①不能同时促进铅、锌的高效挥发(对铅挥发的促进作用明显，对锌挥发的促进作用较弱，甚至起阻碍作业)；②相对较低温度下促进铅锌挥发的效果不佳(挥发率普遍在80％左右)；③焙烧挥发所需时间较长(3h)，对铁的品位及回收率产生负面影响；④促进剂使用量较大(15％左右)。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，通过添加新型焙烧促进剂，既能在较低温度、较短时间内同时有效回收瓦斯灰中的铅锌资源，又不影响瓦斯灰中铁回收率的综合回收高炉瓦斯灰中铅、锌、铁的方法。

为实现本发明的上述目的，本发明一种综合回收高炉瓦斯灰中铅、锌、铁的方法，采用以下工艺：