[发明专利]一种处理锌浸出渣的设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种处理锌浸出渣的设备及方法。

背景技术

锌冶炼工艺技术以湿法冶炼为主，按浸出液除铁工艺的不同，可分为针铁矿法、赤铁矿法和黄钾铁矾法等。其中，黄钾铁矾法由于易沉淀析出、溶解度低、过滤性好、试剂消耗少和生产成本低而应用最广。黄钾铁矾法沉矾工序就是把锌浸出溶液中的铁元素选择性地形成沉淀，从而达到铁和锌分离的最终目的。但是在沉矾过程中除了形成铁矾，还有一部分的锌、铅、银等有价金属以硅酸盐和硫酸盐的形式和铁矾一起进入铁矾渣。

目前对锌浸渣的处理方法主要有高温还原挥发法和水溶液浸出方法两种类型。高温还原挥发法是在锌浸渣中配入焦粉作为还原剂，在回转窑或者烟化炉中进行高温焙烧或者熔炼，使有价金属铅、锌、银、铟等还原挥发。水溶液浸出方法有两种类型，一种是直接将锌浸渣用酸或碱进行浸出；第二种是将锌浸渣在500-700℃之间预先焙解，经焙解后的渣再采用酸或者碱溶液浸出锌浸渣中的金属。

高温还原挥发法的优势是可以同时回收锌浸渣中的铅、锌、铟等，将这些元素全部收集至氧化锌烟尘中，但该方法能耗高，且产出的含铁渣由于在挥发锌过程中呈熔体状态，熔体中混入大量硅酸盐，导致含铁渣中铁的收率较低。水溶液浸出法的优势是经浸出后的含铁渣中铁的含量达到55％左右，但渣中锌含量较高，锌含量普遍在1％以上，因这部分锌主要是以铁酸锌形式存在，在铁作为炼铁原料使用时，锌会对炼铁过程造成不利影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种处理锌浸出渣的设备及方法，可分别回收铅、锌和铁，得到纯净的铅、锌粉尘和金属铁粉，且工艺流程较短，操作简单。

本发明的目的之一是提供一种处理锌浸出渣的设备，包括预焙烧装置、煤粉喷吹装置和还原装置；

所述预焙烧装置包括成型料入口、第一烟道和预焙烧料出口，所述第一烟道位于所述预焙烧装置的顶部；

所述煤粉喷吹装置包括传送器和煤粉加料器，所述传送器倾斜设置，多个所述煤粉加料器设置在所述传送器的上方，所述煤粉加料器沿所述传送器的运动方向排布；

所述煤粉加料器包括输煤管道、高压气体管道、喷枪和煤粉分散器，所述喷枪的进气端连接所述高压气体管道，出气端连接所述煤粉分散器，所述输煤管道位于所述高压气体管道的侧壁上，并与所述高压气体管道连通；

所述还原装置包括混合料入口、第二烟道和还原物料出口，所述第二烟道位于所述还原装置的顶部；

所述预焙烧装置的预焙烧料出口连接所述传送器的一端，所述传送器的另一端连接所述还原装置的混合料入口。

在本发明的一些实施例中，所述预焙烧装置的成型料入口处设有倾斜的弹性挡板，所述弹性挡板的一端固定在所述预焙烧装置上，所述弹性挡板与竖直方向的夹角为30～45°。

作为本发明优选的方案，所述煤粉加料器的数量为2～5个，相邻所述煤粉加料器的间距为2～3m。

进一步的，本发明的设备还包括成型装置，所述成型装置包括渣料颗粒入口和成型料出口，所述成型料出口连接所述预焙烧装置的成型料入口。

进一步的，所述传送器与水平方向的夹角为15～30°。

进一步的，本发明的设备还包括熔分炉，所述熔分炉包括还原物料入口和铁水出口，所述还原装置的还原物料出口连接所述熔分炉的还原物料入口。

本发明的另一目的是提供一种利用上述的设备处理锌浸出渣的方法，包括以下步骤：

A、将锌浸出渣的成型料送入预焙烧装置，在1050～1180℃进行焙烧，生成含铅烟气和预焙烧料，所述含铅烟气由第一烟道排出，冷却获得氧化铅粉尘；

B、将所述预焙烧料送至煤粉喷吹装置的传送器上，所述预焙烧料在所述传送器上移动时，煤粉加料器向所述预焙烧料喷吹煤粉，获得混合料；

C、所述传送器将所述混合料送入还原装置，在1100～1280℃进行加热，发生还原反应，获得含锌烟气和还原物料，所述含锌烟气由第二烟道排出，冷却获得氧化锌粉尘。

作为本发明优选的方案，所述煤粉的粒度≤0.5mm。

进一步的，步骤B中，喷吹的煤粉为所述预焙烧料质量的10～25％。

进一步的，在步骤A之前包括步骤：将锌浸出渣的渣料颗粒进行成型处理，获得所述成型料。

在本发明的一些实施例中，将所述还原物料送入熔分炉，进行熔分处理，获得铁水和熔渣。