[发明专利]一种铅锌冶炼渣资源综合利用的方法

说明书

本发明公开一种铅锌冶炼渣资源综合利用的方法，将干燥后的铅锌冶炼渣与渣型重构剂、添加剂和粘结剂进行混合配料，混合均匀后，得到基料；基料进行制团，干燥后进行渣型重构，得到富含锌、铅有价金属的氧化物烟尘和金属化团块；烟尘作为提取锌、铅的原料；金属化团块在1350～1650ºC温度下于高温澄清分离装置中进行澄清分离，得到含铁大于90%以上的铁块以及SiO₂‑CaO二元系渣，SiO₂‑CaO二元系渣作为水泥原材料；本发明解决了现有基于FeO‑SiO₂‑CaO三元系渣型的火法冶炼方法难以处理低品位铅锌冶炼渣的难题，避免铅锌冶炼渣废弃所造成的资源浪费与环境问题，具有较好的经济、社会及环境效益。

技术领域

本发明属于铅锌冶炼渣资源综合利用领域，具体涉及一种铅锌冶炼渣资源综合利用的方法。

背景技术

铅的冶炼方法分为传统法和直接炼铅法两大类。2002年以前，我国铅冶炼一直采用传统的烧结一鼓风炉熔炼工艺。虽然近年来投产或即将建设的铅冶炼厂多采用先进的熔炼技术，但目前我国铅冶炼仍然以传统工艺为主，产量占矿产铅产量的50%以上。

锌冶炼主要以湿法炼锌为主，占锌产量85%左右；火法炼锌占15%。常规湿法炼锌过程得到的浸出渣，通常采用回转窑挥发的方法来回收铅锌，其铅锌回收可分别达到90%及80%以上，但铟镓锗及银回收率低、渣含铅锌较高（Pb+Zn 1.5～2.5%）；虽然窑渣通过磁选分离后可回收铁，但铁回收率低；且铁粉中硫含量达3%，难以销售。火法炼锌主要以ISP工艺为主，但渣含铅锌可达6～10%，通过烟化炉挥发后，渣含铅锌可降低至2～3%，这部分的铅锌难以回收。

传统铅锌冶炼工艺流程较为复杂，污染物产生的环节多，典型的冶炼渣有鼓风炉渣、鼓风炉水淬渣、铅还原渣、烟化炉渣、回转窑渣等。这些火法冶炼渣均以FeO-SiO₂-CaO三元系渣为主，含有铅、锌、铟、锗、金和银等，同时含有砷、镉等有害元素以及具有可迁移性的金属。现有的铅锌冶炼渣中Pb+Zn含量通常小于5～8%，基于FeO-SiO₂-CaO三元系渣型的传统火法冶炼方法难以处理这些铅锌渣，其原因在于品位低、还原剂消耗大、生产成本高等问题。传统的铅锌冶炼渣火法处理过程中，通常约40%的ZnO以固体状态被还原，60%的ZnO在熔渣中被还原。但是由于通过熔渣的炉料将熔化造渣，熔渣中的ZnO活度变小，使还原变得困难，导致渣含锌增加。不管采用何种方式，基于FeO-SiO₂-CaO三元系的炉渣中Pb+Zn含量为2～3%，很难再进一步降低，其根本原因在于三元系渣中有价金属活度高，导致渣含铅锌高、金属回收率低。另一方面，为了使熔渣中的锌被还原，必须添加大量的还原剂，以提高熔渣中CO分压。因此还原剂消耗大。而且FeO-SiO₂-CaO为主的三元系渣中铅锌等有价金属及有毒有害金属活度高，该三元系渣中As等有毒有害金属未完全实现固化或稳定化，难以实现资源化利用。

基于上述原因，我国大量的铅锌冶炼渣主要以露天堆存或者简单填埋等方式处理，一方面不仅占用大面积土地，造成土地资源短缺；另一方面，这些铅冶炼渣在暴露的环境下，受自然风化和淋滤作用，渣中的金属元素会释放进入大气、水体和土壤中，已成为重要的污染源。同时，铅锌冶炼渣中大量有价金属，如，铅、锌、铁等，是潜在的二次资源。如果不进行合适的处理/处置，也造成金属资源的浪费。

因此，如何清洁、高效利用铅锌冶炼渣回收有价金属是一个亟待解决的问题。

发明内容