專利名稱：利用氧氣底吹爐高比例處理鋅浸出渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于含鉛等物料的火法冶煉工藝，特別是對濕法煉鋅過程中產(chǎn)出的浸出渣 進行經(jīng)濟、無害化的處理方法。
背景技術(shù)：
鋅浸出渣是濕法煉鋅過程中產(chǎn)出的一種含Pb、Zn、Cu、Ag、Sb、S等的固態(tài)渣，包括 氧化鋅(來自于常規(guī)浸出渣揮發(fā)窯處理工序)的浸出渣和熱酸浸出的鉛銀渣。這些鋅浸出 渣不僅產(chǎn)量大(如鉛銀渣的產(chǎn)率為10 30% )，而且物相組成復雜、含雜質(zhì)高，特別是含有 硫酸根和重金屬，推存過程中需要進行“三防”處理，無法直接冶煉。國內(nèi)一般是采用小比例與鉛精礦搭配冶煉的方式進行燒結(jié)和鼓風爐處理，但其受 到一定條件的制約1、比例小。由于技術(shù)上的原因，現(xiàn)有技術(shù)尚未見有搭配比例高于30%的報道，這也 就制約了其處理規(guī)模；2、國家已出臺政策，對燒結(jié)——鼓風爐工藝限期關(guān)停，即便將來工藝成熟，亦不符 合國家的環(huán)保政策；3、浸出渣中的硫酸根分解后產(chǎn)生的SO2無法徹底回收，帶來大氣污染。據(jù)報道，國外有利用Kivcet爐、QSL爐和Ausmet爐處理鋅浸出渣的范例，如韓國 高麗亞鉛株式會社的溫山冶煉廠和德國斯托爾貝格QSL工廠，但由于涉及國外專利技術(shù)和 昂貴的建設費用，非國內(nèi)一般企業(yè)可以承擔。而我國目前已建成眾多采用氧氣底吹爐(SKS 法)的煉鉛企業(yè)，因此利用氧氣底吹爐處理鋅浸出渣已具備良好的硬件基礎。目前國內(nèi)鋅年產(chǎn)量已達到500萬噸以上，產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，我國的鋅企業(yè)大部 分采用濕法煉鋅工藝，因此每年將產(chǎn)生百萬噸以上的浸出渣，如不及時加以處理，不僅積壓 大量的有價金屬，造成資源上的浪費，而且需投入大量的環(huán)保資金(建設“三防”渣庫等)， 并帶來極大的環(huán)保隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是利用氧氣底吹爐的高搭配冶煉比例處理鋅浸出渣， 其操作簡單、機械化程度高、金屬回收率高，可以有效回收鋅浸出渣中的Pb、Zn、Cu、Ag、S 等，避免環(huán)境污染，且很好的與制酸、還原工序銜接，減少改造投入和運行成本。解決本發(fā)明的技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是本方法包括預處理、氧化脫硫、高溫煙 氣余熱回收和煙氣凈化一系列工藝步驟，其中，①在預處理時，首先將鋅浸出渣的水分干燥至15wt%以下，然后根據(jù)鋅浸出渣的 成分，將其與其它含鉛物料混合，使混合料中鋅浸出渣所占比例大于30wt %，并使混合料成 分含Pb大于25wt%，含S大于12wt% ；②在氧化脫硫時，控制爐溫度和氧料比，使鋅浸出渣中的全部PbSO4分解為PbO和 PbS，其中PbO進入渣相中、PbS與多余的PbO發(fā)生交互反應產(chǎn)出粗鉛和SO2 ；
③在高溫煙氣余熱回收時，對含SO2的煙氣通過余熱鍋爐進行余熱回收，使其溫度 降到低于3800C ；④在煙氣凈化時，對經(jīng)過余熱回收后的煙氣通過電除塵器進行煙氣凈化，使凈化 后的煙氣含塵小于200mg/Nm3。本發(fā)明還包括以下技術(shù)方案①預處理時的混合料是采用配入硫化物來使含S大于12wt% ；②氧化脫硫中氧料 比為130 160Nm3/t，氧氣底吹爐的冶煉溫度應為1000 1100°C，控制產(chǎn)出煙氣SO2體積 百分濃度大于10%所述的氧氣底吹爐產(chǎn)出的SO2煙氣，送至制酸工序制造硫酸；氧氣底吹爐產(chǎn)出的高 鉛渣，送還原工序，回收回收其中的Pb、Cu、Ag、Sb有價金屬。在本發(fā)明的冶煉過程中，因鋅浸出渣中的Pb、Zn大多以硫酸鹽的形式存在，在高 溫條件下會發(fā)生分解反應，其分解反應為吸熱反應，造成溫度逐漸降低，直至冶煉過程停 止。為此，本發(fā)明通過配入一定量的硫化物，不僅解決了冶煉溫度的問題，而且確保了煙氣 中的SO2濃度，保證了制酸的需要。氧氣底吹爐的冶煉過程是依靠熔池中的交互反應來維持的PbS+2Pb0 = 3Pb+S02隨著浸出渣配入比例的提高，即入爐品位降低和PbS減少，使得上述交互反應無 法維持，造成冶煉過程停止，這就是國內(nèi)鋅浸出渣配入比例偏低(小于30%)的主要原因， 本發(fā)明通過控制一定的溫度和氧勢，控制鋅浸出渣中的PbSO4部分分解成為PbSd^MTi 述交互反應對PbS的需求量，確保了交互反應的連續(xù)進行。本發(fā)明的技術(shù)效果1、高比例處理鋅浸出渣，綜合回收其中的Pb、Zn、Cu、Ag、Sb、S等有價金屬，Pb、Zn、 Cu、Ag的回收率(本工序)在99%以上；2、高比例處理鋅浸出渣，可以有效變現(xiàn)其中的有價金屬，變廢為寶。以年產(chǎn)量6 萬噸的SKS工廠計，如配入60%的鋅浸出渣(典型成分見表1)，每年可變現(xiàn)有價金屬 Pbl6, 100 噸、Zn3, 445 噸、Ag8, 200 公斤。表1典型鋅浸出渣成分
權(quán)利要求
利用氧氣底吹爐高比例處理鋅浸出渣的工藝，其中包括預處理、氧化脫硫、高溫煙氣余熱回收和煙氣凈化一系列工藝步驟，其特征在于①在預處理時，首先將鋅浸出渣的水分干燥至15wt％以下，然后根據(jù)鋅浸出渣的成分，將其與其它含鉛物料混合，使混合料中鋅浸出渣所占比例大于30wt％，并使混合料成分含Pb大于25wt％，含S大于12wt％；②在氧化脫硫時，控制爐溫度和氧料比，使鋅浸出渣中的全部PbSO4分解為PbO和PbS，其中PbO進入渣相中、PbS與多余的PbO發(fā)生交互反應產(chǎn)出粗鉛和SO2；③在高溫煙氣余熱回收時，對含SO2的煙氣通過余熱鍋爐進行余熱回收，使其溫度降到低于380℃；④在煙氣凈化時，對經(jīng)過余熱回收后的煙氣通過電除塵器進行煙氣凈化，使凈化后的煙氣含塵小于200mg/Nm3。
2.根據(jù)權(quán)利1所述利用氧氣底吹爐高比例處理鋅浸出渣的方法，其特征在于①預 處理時的混合料是采用配入硫化物來使含S大于12wt% ；②氧化脫硫中氧料比為130 160Nm3/t，氧氣底吹爐的冶煉溫度應為1000 1100°C，控制產(chǎn)出煙氣SO2體積百分濃度大 于10%
3.根據(jù)權(quán)利2所述利用氧氣底吹爐高比例處理鋅浸出渣的方法，其特征在于①氧氣 底吹爐產(chǎn)出的SO2煙氣，送至制酸工序制造硫酸；②氧氣底吹爐產(chǎn)出的高鉛渣，送還原工序， 回收回收其中的Pb、Cu、Ag、Sb有價金屬。
全文摘要
本發(fā)明屬于含鉛等物料的火法冶煉工藝，特別是對濕法煉鋅過程中產(chǎn)出的浸出渣進行經(jīng)濟、無害化的處理方法。本工藝利用氧氣底吹爐強化熔煉的特點，通過配入硫化物維持冶煉的熱平衡、精確控制氧化氣氛，使高比例配入的鋅浸出渣得以在氧氣底吹爐內(nèi)完成分解、脫硫、造渣等化學反應，鋅浸出渣中的Pb、Zn、Cu、Ag、S等有價金屬的回收率大于99％。本發(fā)明操作簡單、金屬回收率高、節(jié)約資源(屬于廢料綜和回收)、避免環(huán)境污染，可以充分利用成熟的SKS煉鉛法的工藝流程，提高綜合利用水平。
文檔編號C22B7/00GK101985695SQ20101055311
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者吳飛, 徐培倫, 李建軍, 韓開遠 申請人:云南祥云飛龍有色金屬股份有限公司