[发明专利]一种用于铁矾渣回收造球的添加剂以及造球方法

说明书

本发明公开了一种用于铁矾渣回收造球的添加剂，包括以下重量份的组分：3～10份的有机粘结剂、25～65份的碱土金属源；5～10份的碱金属源；15～40份的碳质燃料；4～10份的铁氧化物。此外，本发明还提供了添加有所述添加剂的铁矾渣生球制备方法。采用所述的添加剂制得的生球具有良好的性能，将制得的生球应用于有价金属元素的回收利用，可达到出人意料的效果。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种为使铁矾渣中高效回收锌、铟、铁、镓、硫等有价元素的造球添加剂。

背景技术

铁矾渣是湿法提锌过程中为除铁而产生的废弃物，属危险固体废弃物，其稳定性差，堆存性不好，所含的重金属在自然堆存条件会不断溶出从而污染地下水和土壤，造成严重的二次污染。但铁矾渣中含铁25％～30％，含硫8-12％、锌3％～4％以及一定量的稀散金属镓、铟、锗等元素，具有很大的利用价值。铁矾渣的利用工艺主要有火法、湿法及再者的联合工艺。但是，由于铁矾渣是湿法炼锌过程中产生的废弃物，再利用湿法提取其中的有价元素效率低、废水量大且难以平衡，二次渣仍然是一种危险固体废弃物，还必须进一步做无害化处理。火法或联合工艺是一种有前途的高效工艺，有价元素提取效率高、废水少、二次渣可实现无害化。氧化焙烧-直接还原焙烧-还原熔分-电解新工艺是一种高效利用铁矾渣的联合工艺，其前提是制备优质生球，满足火法工艺中氧化焙烧-直接还原焙烧-还原熔分工序要求，强化火法工艺过程有脱硫、锌和铟还原挥发、铁和镓氧化物的还原及与渣的熔分。

火法或联合工艺提取铁矾渣中有价元素的第一步是对铁矾渣进行成型，通常采用添加粘结剂进行压团或制粒的工艺。

现有技术中也公开了一些铁矾渣的综合利用方法，例如中国专利文献(公开号为CN103710538A)公开了一种锌冶炼渣复合团块的制备方法，将铅银渣、铁矾渣和鼓风炉渣分别破碎球磨与硅酸盐水泥作粘结剂，混合成型，在20～80Mpa条件下进行压团产出湿团块，于30℃～180℃温度下烘干产出团块。但是硅酸盐水泥粘结剂团块干燥后含水偏高，硅酸盐水泥粘结剂热稳定性差，在后续冶炼中易破裂，影响冶炼效率，且由于硅的引入，加大冶炼渣量，导致能耗级成本的升高。

公开号为CN104911356A的中国专利文献公开了一种固废瓦斯灰、含锌铁钒渣综合回收工艺，具体公开了一种添加剂，为工业矽砂、石灰、消石灰或碳酸钙中的一种或者几种组合。将瓦斯灰(泥)和黄钾铁矾渣按照(2～5)∶1比例进行混合均匀，将混合料与焦粉、生石灰按1∶0.18∶0.03比例用抓斗吊进行堆式配料，难以混匀；混合料输送至圆盘制粒机进行制粒，控制出料粒度为6～12mm，水分含量为18～25％，并将制粒后的物料自然堆存干燥16～32h；以石灰及消石灰做粘结剂，料粒强度低，堆存和转运中易破碎，导致回转窑结圈。生球水分高达25％，抗压强度差，堆存中易粘结和破碎。

公开号为CN106244817A的中国专利文献公开了一种资源化预处理锌冶炼低污染黄钾铁矾法铁矾渣的工艺，将低污染黄钾铁矾法铁矾渣、粘接剂与碎煤混匀再制球。碎煤和粘结剂的粒度均小于3mm，以生石灰粉为粘结剂，在圆盘制粒机上制粒，原料粒度粗及粘结剂粘性低，所得粒料强度差；铁矾渣中的锌还原挥发仅70％。

公开号为CN106319209 A的中国专利文献公开了一种转底炉处理铅锌渣提铁工艺，具体公开了一种造粒添加剂，为膨润土和液体粘结剂。该液体粘结剂中的含水量为90％～98％，其主要成分为淀粉水溶物、胶水、糖浆、沥青等中的一种或几种的混合物。经过压团-干燥-直接还原-磨矿-磁选，得到还原铁粉，铁粉中金属铁含量可达80％。由于采用液体粘结剂，添加和使用困难，而且要求对原料进行干燥到较低水分。

公开号为CN104532013A的中国专利文献公开了一种铁矾渣中银的回收方法，将铁矾渣与粒度为74μm-3mm煤粉、脱硫剂石灰混合，采用研磨机、挤压机或圆筒混料机进行混料并压球，得到混合球体(直径小于100mm)，然后将混合球体装入真空蒸馏炉中于1100-1300℃加热以分离出铁矾渣中的银。