一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法

摘要

本发明提供了一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法在湿法炼锌渣还原挥发过程中加入调渣剂，所述的调渣剂为石灰、氧化镁、氧化铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或多种。加入调渣剂，其不仅具有提高锌渣的熔点的作用，同时其可以减少炉料在还原炉窑内的结圈，增加了还原炉窑炉窑清理结圈的周期。所使用的调渣剂是石灰、氧化镁、氧化铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或几种的混合物，其成本较低，有利于提高资源综合利用率，降低生产成本。

说明书

技术领域

本发明属于湿法炼锌领域，涉及湿法炼锌渣还原挥发，具体涉及一种能 够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法。

背景技术

目前湿法炼锌工厂对浸出渣中的铅、锌、铟普遍采用还原挥发的方法进 行脱除，通过向浸出渣中配入焦粉(碳粉)在1200℃左右进行还原，在还原 过程中，渣中的铅、锌、铟等被还原挥发，通过处理挥发后烟气而获得铅、 锌、铟的化合物，还原后的渣通常直接排入水中，进行水淬，水淬后渣可以 进一步处理，回收其中的铁及炭等物料。

锌渣中的锌的主要存在形式为为铁酸锌，氧化锌、硫化锌、硅酸锌等， 铅的存在形式主要为硫酸铅、硫化铅、氧化铅、硅酸铅等，另外其中含含有 铟，铟主要以类质同相形式存在于铁酸锌等物质中。含锌、铅的物质在焙烧 过程中铁酸锌分解为氧化锌和氧化铁，硫酸铅分解为氧化铅和二氧化硫气体， 氧化锌和氧化铅与配入的碳进行还原反应，还原为单质铅和锌，在挥发过程 中由炉窑中的二氧化碳氧化为氧化锌和氧化铅。在铁酸锌分解的同时，铟也 被分解后还原，转变为气体进入回转窑烟气中进行回收。目前对湿法炼锌浸 出渣中铅锌的还原挥发普遍采用的设备为回转窑，生产中为了提高铅锌在挥 发过程中的回收率，回转窑的反应带温度通常控制在1200℃左右，通常渣中 二氧化硅的含量在5-10％之间，在此高温条件下，渣中的二氧化硅等会转变 为硅酸盐等熔体，在有熔体态物质出现时，对回转窑挥发会造成以下问题：

1)铅锌挥发的回收率降低：在回转窑中炉渣经高温出现液相后，液相会 裹挟部分未还原的粉体，形成外包硅酸盐熔体外壳，内部为粉体料的“夹生” 料，同时熔体中也会有硅酸锌之类的物质生成，这两种原因造成挥发窑铅锌 挥发率降低。

2)回转窑结圈影响生产：窑中熔体的形成，会造成窑内部结圈，并且随 着结圈的增加，窑内径缩小，减少了窑的处理量及窑的寿命。

3)窑渣中铁回收困难：因浸出渣中部分氧化铁形成硅酸铁，另在熔体的 裹挟下，部分氧化铁不能还原为磁铁矿，造成窑渣中铁的回收率较低，对硅 酸铁及熔体裹挟态的氧化铁在破碎过程中很难解离，造成铁的难回收。

发明内容

基于目前回转窑挥发方法存在的问题，本发明提出一种能够提高湿法炼 锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，解决现有技术中铅锌挥发的回收率低、 回转窑结圈影响生产、窑渣中铁回收困难的问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法，该方法在湿 法炼锌渣还原挥发过程中加入调渣剂，所述的调渣剂为石灰、氧化镁、氧化 铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或多种。

本发明还具有如下区别技术特征：

所述的调渣剂的粒度小于等于200mm。

所述的湿法炼锌渣为中性浸出渣或经高温高酸浸出产生的铅银渣。

所述的湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂之间的质量比为(1～5):(1～5)：1。

该方法具体包括以下步骤：

将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂进行混合，搅拌均匀；混合后的物料加热 至1000℃～1200℃保温30min～150min，而后对加热后的物料进行卸料，热 物料直接卸入水中。

本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

调渣剂的加入可以较完全的解决目前工艺存在的以上三方面的问题，并且 不改变目前的生产操作条件及生产设备，并且调渣剂的价格较低，不会提高 生产成本：

调渣剂加入含锌渣后，可以提高渣的熔点，在现阶段采用的焙烧制度条件 下，不会产生液相，经焙烧后渣以粉体态存在，这样既可以提高窑中铅锌的 挥发率，又可以避免窑内产生结圈，提高窑的生产率和使用寿命，并且可以 较容易的回收窑渣中的铁。该方法提高了渣中铅、锌、铟等金属的挥发率， 减少了炉窑的结圈，并降低了还原窑渣的磨矿量。

加入调渣剂，其不仅具有提高锌渣的熔点的作用，同时其可以减少炉料 在还原炉窑内的结圈，增加了还原炉窑炉窑清理结圈的周期。所使用的调渣 剂是石灰、氧化镁、氧化铝、白云石、石灰石或铝矾土中的一种或几种的混 合物，其成本较低，有利于提高资源综合利用率，降低生产成本。

为了改善回转窑中低熔点物料对回转窑挥发过程的影响，在炉渣进入回 转窑之前，向其中配入一定的调渣剂，其主要作用是调整锌渣的渣型，提高 浸出锌渣的熔点，使浸出渣在回转窑中不生成液相，提高铅锌的挥发率，降 低回转窑的结圈。

具体实施方式

遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发 明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均 落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

下述实施例中，物料中铅锌含量的测定采用国家标准规定的方法进行， 铅测定采用GB/T8152.2-2006测定方法，锌测定采用GB/T8151.1-2000测定方 法。

实施例1：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比5：5：1进行混合，搅拌均匀，湿 法炼锌渣为中性浸出渣，调渣剂为石灰，调渣剂的粒度小于等于200mm，混 合后的物料加热至1200℃保温30min，而后对加热后的物料进行卸料，热物 料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到98.9％ 和98.8％。

实施例2：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比5：5：1进行混合，搅拌均匀，湿 法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为氧化镁，调渣剂的粒度 小于等于200mm，混合后的物料加热至1000℃保温150min，而后对加热后 的物料进行卸料，热物料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、 锌的挥发率分别达到99.2％和99.1％。

实施例3：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比3：3：1进行混合，搅拌均匀，湿 法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为氧化铝，调渣剂的粒度 小于等于200mm，混合后的物料加热至1100℃保温60min，而后对加热后的 物料进行卸料，热物料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌 的挥发率分别达到98.2％和98.1％。

实施例4：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 将湿法炼锌渣、煤粉与调渣剂按照质量比1：1：1进行混合，搅拌均匀，湿 法炼锌渣为经高温高酸浸出产生的铅银渣，调渣剂为白云石，调渣剂的粒度 小于等于200mm，混合后的物料加热至1100℃保温60min，而后对加热后的 物料进行卸料，热物料直接卸入水中。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌 的挥发率分别达到99.8％和99.9％。

实施例5：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为石灰石。。冷却后 测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到99.3％和99.4％。

实施例6：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为铝矾土。。冷却后 测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别达到98.3％和98.4％。

实施例7：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为石灰和氧化镁按照2： 1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发率分别 达到98.5％和98.7％。

实施例8：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为氧化铝和白云石按 照1：1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发 率分别达到98.9％和99.1％。

实施例9：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为石灰石或铝矾土按 照3：1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量，铅、锌的挥发 率分别达到99.1％和99.2％。

实施例10：

本实施例给出一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法， 该方法其他步骤与实施例1相同，区别仅仅在于调渣剂为氧化镁、石灰石和 铝矾土按照4：4：1的质量比组成的混合物。冷却后测定渣中的铅锌含量， 铅、锌的挥发率分别达到99.5％和99.1％。