[发明专利]一种铁矾渣冷固结还原球团的制备及其回收铅锌铁同步固硫的工艺方法

说明书

本发明涉及一种铁矾渣冷固结还原球团的制备及其回收铅锌铁同步固硫的工艺方法，先将铁矾渣、还原煤和固硫剂混合压制成铁矾渣冷固结还原生球团；将铁矾渣冷固结还原生球团干燥，完成铁矾渣冷固结还原球团的制备；将铁矾渣冷固结还原球团在1100～1250℃进行直接还原焙烧，得到含铅和锌的烟尘，以及含铁和硫的焙砂，完成铁矾渣冷固结还原球团回收铅锌铁同步固硫。本发明预先将含水铁矾渣、还原煤、固硫剂制成冷固结还原球团，再经高温焙烧使铁矾渣中的铅锌铁化合物直接还原并同步固硫，从烟尘中回收有价金属铅锌，从焙砂中回收铁，不仅直接利用了铁矾渣中难以脱除的水、固定了铁矾渣中的硫，还可实现铁矾渣中有价金属的高效清洁利用。

【技术领域】

本发明属于工业固体废物综合利用和环保领域，涉及一种铁矾渣冷固结还原球团的制备及其回收铅锌铁同步固硫的工艺方法。

【背景技术】

铁矾渣是一种炼锌过程高酸浸出液进行除铁所产生的泥状酸性渣(pH<5)，含水高且难以脱除；铁矾渣排放量大，一般含有Pb、Zn、Cd、Fe、Ag、Ga、Ge、In及As、S等成分。Pb、Zn、Fe通常以各种含水硫酸盐和铁酸盐形式存在，具有很大的水溶性。一般，一家年产10万t电锌的湿法炼锌厂，每年产出的铁矾渣约为3～5万t。目前，大多数铁矾渣只是进行就近渣场堆存处理，这不仅占用宝贵的土地资源，污染环境，也造成其中有价金属Fe、Zn、Cu、Ag、In等资源的极大浪费，渣中所含的Pb、Cd、S、As等在自然堆存过程中还会不断溶出污染地下水和土壤。因此，如何经济环保地处理铁矾渣这种排放量大、危险性大的泥状固体废物，已成为当今湿法炼锌工业面临的重要课题。

目前，处理铁矾渣的方法主要有两种：一是通过生产建材进行无害化处理和利用，二是通过回收其中有价金属消除或降低对环境的影响。生产建材虽可固定铁矾渣中的Pb、Cd、S、As等有害离子，中和铁矾渣的酸性而消除铁矾渣对环境的危害，但无疑造成铁矾渣中有价金属的流失和浪费。回收其中有价金属是一种国家政策鼓励的资源化方法，纵观国内外研究应用现状，铁矾渣中有价金属并未达到全部综合利用的程度，要么采用湿法回收铁矾渣中的部分有色金属和稀贵金属元素，要么采用磁化焙烧方法回收其中的铁元素。由于铁矾渣为一种含水、含硫高，成分复杂的泥状废物，湿法回收有价金属存在药剂用量大、环境污染严重的缺陷，焙烧存在焙烧效率低、硫挥发污染环境、有价金属回收率低及产品纯度偏低等问题。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种铁矾渣冷固结还原球团的制备及其回收铅锌铁同步固硫的工艺方法，能够利用铁矾渣本身含的水制备冷固结还原球团并进行直接还原焙烧，焙烧效率高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括以下步骤：

(1)将铁矾渣、还原煤和固硫剂混合压制成铁矾渣冷固结还原生球团；

(2)将铁矾渣冷固结还原生球团干燥，完成铁矾渣冷固结还原球团的制备；

(3)将铁矾渣冷固结还原球团在1100～1250℃进行直接还原焙烧，得到含铅和锌的烟尘，以及含铁和硫的焙砂，完成铁矾渣冷固结还原球团回收铅锌铁同步固硫。

进一步地，步骤(1)的铁矾渣中含水量为28％～40％。

进一步地，步骤(1)中铁矾渣、还原煤和固硫剂的质量比为100：(20～25)：(25～30)。

进一步地，步骤(1)中铁矾渣、还原煤和固硫剂混合后，在12～15MPa压制铁矾渣冷固结还原生球团。

进一步地，步骤(1)中还原煤采用褐煤、焦煤或无烟煤；固硫剂为CaO或CaCO₃。

进一步地，步骤(2)中的干燥是在100～200℃干燥30～10min。

进一步地，步骤(3)中直接还原焙烧的时间为60～120min。