[发明专利]难选锡中矿的高温氯化方法

说明书

本发明涉及一种化学冶金方法，具体是一种在回转窑中对难选锡中矿进行高温氯化方法的改进。

现有处理难选锡中矿的方法通常采用高温还原氯化焙烧。如1984年国际选矿及提取冶金会议论文集（提取冶金部分）中《低锡高铁多金属物料的高温氯化焙烧》一文介绍的方法，是将低锡多金属物料用还原剂配料，加氯化钙水溶液造球，干燥后在回转窑内进行氯化焙烧，产出焙球作炼铁原料，烟气在湿式收尘后分别回收Sn、Pb和Zn、Cu、In、Bi、As、Cd、Ca、Cl₂等有价元素。又如1982年4月全国锡业科技工作会议上的《锡中矿10T/日回转窑煤气供热高温氯化半工业试验报告》中介绍的方法，它是采用煤气作燃料进行高温氯化试验，以此控制炉内的弱还原气氛，使Sn、Pb、As同时挥发。二种方法尚存在如下问题：1、锡中矿干燥前配料时加4～5%的焦粉，配焦过多，影响Cu的挥发;2、采用单一CaCl₂或CaCl₂-MgCl混合氯化剂，加入量为将Sn、Pb、Zn全部氯化所需氯化剂理论量的1.8～2.1倍，实际加入量为8%，但氯化剂过早分解，到氯化挥发带时，无足量的氯化剂促使其他金属反应（如使Zn分解）;3、球团入窑后，以500℃以10℃/分升温焙烧至1000～1050℃，由于升温速度慢，氯化剂分解早，不足以使金属尽量挥发而影响焙球的质量;4、因过程中没有固结带，固结时间不够，温度控制不好，因此，产出的氯化焙球含Cu、Zn均大于0.2%，抗压强度低（10kg/个），达不到高炉炼铁的要求，影响锡中矿里铁的利用。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的问题而提供一种在一座窑内完成锡中矿的Cu、Zn与Sn、Pb、As一起有效挥发，同时固结球团的高温氯化方法，本方法要达到降低氯化焙球中Cu、Zn含量、提高焙球的抗压强度之目的。

本发明的目的可以通过以下步骤来达到：1、将难选锡中矿预焙烧，温度为700～800℃，脱去其中的结晶水，并促使碳酸盐分解，使球团在快速升温时不破裂，减小孔隙率;2、减少内配焦粉，配焦量为1～2%，以利于Cu氯化挥发，同时控制反应带的还原气氛，保证Sn、Pb和As的挥发;3、在配料时加入氯化钠，保证有足量的氯促使Zn氯化挥发;4、改变窑内的温度带：高温氯化过程的预热带采用快速升温，升温速率为17～19℃/分钟，以防止氯化剂过早分解，减少氯化剂损失，有利于Zn的挥发;5、氯化挥发后球团升温，在1150～1220℃的固结带固结，并保持弱还原气氛，使焙球内的Fe₃O₄微晶进一步长大并与部分炉渣粘结，形成晶桥连接，从而提高焙球强度。

本发明的具体方法是：将-100目的难选锡中矿在700～800℃下预焙烧（氧化气氛）25～30分钟，然后加入1～2%的焦粉和1～2%氯化钠配料混合均匀，加3.5～4%的氯化钙（配制成比重为1.4的水溶液），增湿捣涅后再补加3.5～4%的氯化钙造球，生球直径12～15mm，含水10～12%，在100～300℃下干燥30分钟，干球含水＜1%，加入500℃的回转窑中，采用煤气供热以控制窑内弱还原气氛，调整球团在窑内各反应带的温度和停留时间，在温度为500～1040℃的预热带，球团停留30～35分钟，即在30～35分钟内，由500℃升温至1020～1040℃;氯化挥发带温度1040～1080℃，球团停留30～35分钟后进入固结带，固结带温度1150～1220℃，焙球停留15～20分钟，温度逐渐降至800℃出窑，即完成球团的预热、氯 化挥发和焙球固结过程，三带的温度和停留时间的控制用控制加料量和回转窑转速以及煤气供热量的办法来实现。出窑的焙球可作炼铁原料，离窑烟气含CO₂15～17%，O₂＜1%，Co1～3%;通过沉降室分离粗尘后，进入“U”型淋洗塔、文氏管和旋涡分离器等湿式收尘设备和电收尘器捕集有色金属氯化挥发物，废气经过烟囱排放;为窑尾烟气含O₂时，挥发物中的SnCl₂生成SnO₂和Pb的氯化物一起捕集在收尘沉淀中，经浓密脱水后，把此沉淀用氯化钠水溶液将PbCl₂溶出，与锡分离，再用石灰乳中和此溶液，使Pb沉淀，由此分别得到Sn和Pb的精矿，待后处理提取金属用;收尘溶液中所含Cu、Zn、In和As等元素进行中和后，将总沉淀集中堆存待处理。