[发明专利]一种铅冶炼渣风淬粒化、余热利用的选冶联合方法

说明书

技术领域

本发明涉及选冶领域，具体为一种铅冶炼渣风淬粒化、余热直接用于含铅锌矿物的硫化转化，焙烧产物水淬、磨矿以及浮选的联合方法。

背景技术

鼓风炉和液态高铅渣直接还原熔炼后产生大量的含铅锌熔渣，现处理工艺主要以烟化炉挥发为主。在工艺生产过程中，需加入大量焦炭或者粉煤等来强化金属的还原和挥发，从而造成能耗高，收尘系统复杂，粉尘污染严重等问题，尤其是在铅锌市场价格不景气时期，铅冶炼渣不经处理直接水淬带来的热量流失及堆存、填埋给周围居民带来重金属污染的严重问题。因此，急需开发出一种低成本的回收铅渣中有价金属的新技术，才能从根本上解决环境污染问题。

鼓风炉和液态高铅渣中铅锌含量通常在20％左右，远远超过自然矿石含量，如能像铅锌矿石选矿一样对其进行浮选，不仅可以降低能耗，还可以减少高温处理过程的重金属挥发污染。但鼓风炉和液态高铅渣中有价组分主要为铅锌的氧化物、硅酸盐以及铁酸盐，各有价组分高度分散在玻璃渣相中，直接对其进行浮选很难获得好的分选效果。针对氧化铅锌矿选矿，中国专利CN1851009和CN101024863中用选冶联合的方法处理以碳酸盐为主的氧化铅锌矿物，该方法是基于碳酸盐低温分解为氧化矿，利用硫对铅锌矿物亲和力较强的特性，在惰性或还原气氛下进行硫化焙烧，缓慢冷却后用于浮选，该技术为氧化铅锌矿选矿提供了一种可行的处理方法。但由于处理原矿时需增加碎磨和焙烧工序，势必增加大量能耗，在经济上可行性不强。此外，专利中对冶炼渣料的硫化处理并没有涉及。随着资源的不断枯竭，对二次资源尤其是铅锌冶炼渣中有价金属的回收利用提上日程。

发明内容

为了克服现有铅熔渣处理中烟化炉高能耗、收尘系统复杂、高污染不足，尤其是在铅锌价格市场不景气时期，铅冶炼渣不经处理直接水淬带来的热量流失及堆存、填埋带来的环境问题，本发明旨在提供一种铅冶炼渣风淬粒化、余热利用的选冶联合方法，该方法能从根本上解决烟化炉高能耗、收尘系统复杂、高污染问题，充分利用铅冶炼渣风淬后高温空气直接用于余热锅炉生产蒸汽，以及粒化后颗粒无需进行单独粉碎作业，无需单独加热提供硫化转化热能的优势，具有传统技术无法比拟的优越性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种铅冶炼渣风淬粒化、余热利用的选冶联合方法，其特点是，包括如下步骤：

a)输送：将铅冶炼渣经溜槽运送至风淬装置处，铅冶炼渣的温度保持在1100℃～1300℃；所述风淬装置的结构为，包括与所述溜槽连通的风淬箱，设置在风淬箱顶部的风管，设置在风淬箱一侧的粒化风机，设置在风淬箱底部的粒化渣出料口；所述粒化风机通过管道与所述风淬箱连通；

b)风淬：铅冶炼渣从溜槽进入风淬箱内时，被粒化风机喷出的高速空气流吹散，粉碎成2mm以下的粒化渣，该粒化渣的温度为700～900℃，直接用于硫化焙烧；

c)硫化焙烧：将粒化渣转移至硫化反应器中，加入硫化剂和还原剂焙烧进行硫化反应；所述硫化剂为黄铁矿或硫磺，黄铁矿加入量为炉渣重量的5％～25％，硫磺加入量为粒化渣重量的1％～12％；所述还原剂为焦炭、煤或石墨粉的一种或几种，还原剂的加入量为粒化渣重量的2％～8％；硫化焙烧温度为650℃～900℃，焙烧时间为1h～3h，硫化焙烧过程发生以下反应：

Pb₂SiO₄+C+2FeS₂＝2PbS+CO₂(g)+SiO₂+2FeS      (1)

Zn₂SiO₄+C+2FeS₂＝2ZnS+CO₂(g)+SiO₂+2FeS      (2)

2ZnFe₂O₄+2FeS₂+C＝2ZnS+2FeS+CO₂(g)+2Fe₂O₃   (3)

2PbO+C+2FeS₂＝2PbS+CO₂(g)+2FeS              (4)

2ZnO+C+2FeS₂＝2ZnS+CO₂(g)+2FeS              (5)