[发明专利]一种多金属烟尘中铅锌锡的同步回收方法

说明书

本发明公开了一种多金属烟尘中铅锌锡的同步回收方法，属于资源综合利用领域。本发明将烟尘与添加剂混合均匀后，采用圆盘制粒机对混合后的物料进行制粒；然后将造渣剂石灰、石英石、含铁物料以及还原剂焦炭进行破碎和筛分，将上述物料进行称量配料，混合均匀后得到混合料。对混合料进行干燥后，加入反应炉中进行碳热还原，分别得到炉渣和金属蒸气，金属蒸气进行多级冷凝，最后分别得到粗锌和铅锡合金。最后将反应炉中剩余部分的铅液通过放铅口排出，得到另一种铅锡合金。本发明解决了现有湿法方法处理多金属氧化物烟尘时存在工艺流程长、成本高等难题，实现了多金属烟尘中有价金属铅锌锡等的同步高效回收，具有工艺流程短、金属回收率高的优点。

技术领域

本发明属于资源综合利用领域，具体涉及一种多金属烟尘中铅锌锡的同步回收方法。

背景技术

烟尘是冶炼行业常见的中间产物，通常含有铅、锌、锡、铟、锗等多种有价金属，同时还含有一定量的硫、砷、氟、氯等杂质元素，是一种宝贵的二次资源。含有铅锌锡等多种金属的烟尘通常包括铅冶炼系统产出的氧化铅锌烟尘、转底炉处理各类冶金渣尘所得的烟尘和回转窑处理各类冶炼渣产出的氧化锌烟尘。

烟尘中有价金属与杂质的分离与有价金属的高效回收是实现该二次资源综合利用的关键与难点。目前，铅系统氧化铅锌烟尘的处理方法通常是返回熔炼过程配料，该方法存在的问题是锌的循环富集而导致熔炼炉炉渣含锌高，炉渣恶化情况越来越重，使炉渣性能变差。因此，铅系统烟尘开路、单独处理是行业的必然选择和发展趋势。转底炉处理各种冶金渣尘时产出的烟尘，由于成分复杂、含有多种有价金属，其处理工艺目前尚未见报道。回转窑烟尘通常采用湿法处理工艺。

处理含铅锌锡等多种有价金属的烟尘时，需要依据烟尘的物化性质来选择合适的工艺路线。当烟尘中锌含量高而其它有价金属含量低的情况下，通常采用湿法处理。如湿法炼锌过程产出的次氧化锌粉的湿法处理工艺，得到的浸出液进行返回湿法炼锌主系统或者单独处理，浸出渣(铅渣)则返回铅系统或外售。该工艺对高品质氧化锌烟尘具有较好的适应性，具有工艺成熟可靠、回收率高的优点。然而，当烟尘中铅、锡、砷、氟、氯含量较高的情况下，采用湿法工艺难以处理此类烟尘，存在工艺流程长、成本高、部分有价金属难以回收等问题。主要体现在以下几点：(1)烟尘中含铅高将抑制锌浸出回收率。采用湿法处理时酸耗较高，且酸浸过程中生成的大量硫酸铅对锌物相形成包裹，降低锌的浸出回收率。(2)增加制酸成本和降低制酸能力。由于烟尘含铅高，在湿法浸出烟尘过程中，铅将生产硫酸铅，形成硫酸铅渣，该硫酸铅渣中的硫酸根是在浸出锌的过程中重新添加硫酸后形成的。这一部分硫，将在该硫酸铅渣返回还原熔炼过程中生成二氧化硫，生成的二氧化硫被再次的进入硫酸制备系统，制备成品硫酸。这样一个硫酸(浸出)-硫酸铅渣-熔炼处理-二氧化硫制酸的过程增加了硫在多个系统的循环，增加了制酸成本和降低制酸能力。(3)难以控制浸出过程中砷在物相间的分配平衡及砷化氢的产生。烟尘通常是在还原条件下产生的，含有低价的金属氧化物或者其它具有还原性质的化合物等，这些还原性化合物的存在将使得酸浸过程不可避免产生大量有毒有害的砷化氢气体，同时大量砷进入溶液，难以控制砷的分散问题；进入溶液中的砷也将加重后续含锌溶液净化负担，给湿法炼锌主系统带来诸多不确定性因素。(4)难以实现铅锌的同步回收及锡的高效提取。湿法处理工艺得到的含锌溶液和铅渣需分别返回锌、铅冶炼系统或者建立单独的处理系统，工艺流程长，不能实现铅锌的同步回收；而且烟尘中的锡将在浸出过程进入铅渣，进而转入铅冶炼系统，难以回收。(5)烟尘中氟、氯含量高时须增加单独的脱氟氯工序。若烟尘中氟、氯含量较高，在酸浸过程中大量氟氯离子进入溶液，由于较高浓度的氟氯离子将对后续锌电积过程产生不利影响。因此，在烟尘湿法处理工艺之前，通常需要增加一个脱氟氯工序，使得工艺流程变长。

综上所述，传统湿法工艺难以处理含铅、锡、砷、氟、氯较高的多金属烟尘，如何实现该类资源的清洁高效利用是行业急需解决的难题。为了克服上述问题，本发明提供一种多金属烟尘中铅锌锡的同步回收方法，以解决传统湿法处理工艺存在工艺流程长、环保压力大、金属回收率低等问题，是一条短流程、高效、清洁的工艺路线。

发明内容