一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法
【專利摘要】一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，包括下列步驟：將含F(xiàn)e14～20%、In0.03～0.10%、Cu0.2～0.6%、Cd0.2～0.6%、Ag0.005～0.02%、Sn0.1～0.2%、Zn40～50%的鋅精礦進(jìn)行富氧氧化熔煉，產(chǎn)出氧化煙氣和熔融渣，氧化煙氣制取硫酸；熔融渣進(jìn)行熔池還原熔煉，產(chǎn)出粗鋅合金、含銀粗銅和爐渣；爐渣進(jìn)行吹煉，得到煙塵和吹煉爐渣，煙塵返回還原熔煉，吹煉爐渣對外銷售；含銀粗銅提取銅和銀；粗鋅合金進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行四級蒸餾，產(chǎn)出火法蒸餾鋅產(chǎn)品、粗鎘產(chǎn)品和高銦錫鋅合金；高銦錫鋅合金用于提取銦、錫。本發(fā)明工藝流程合理、綜合回收好、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。
【專利說明】一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有色金屬冶煉方法，特別是一種含F(xiàn)el4~20%、In0.03~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50% 的高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，處理含 Fel4 ~20%、In0.03 ~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01~0.02%,Sn0.1~0.2%、Zn40~50%的高鐵多金屬鋅精礦，提取鋅并回收多種有價金屬的處理方法主要有以下三種:
[0003]第一種處理方法是采用常規(guī)浸出濕法工藝流程。該工藝流程在云南某鋅冶煉廠應(yīng)用，流程采用鋅精礦沸騰爐焙燒脫硫一鋅焙砂中性與低酸性二段逆流浸出一中上清溶液置換提取銅、鎘一凈化液電積生產(chǎn)電鋅一低酸浸出渣還原揮發(fā)回收鋅銦錫的濕法煉鋅工藝。采用該工藝流程，鋅、銦、銅、鎘、銀、錫都得到了回收利用，鋅的回收率達(dá)到94%，生產(chǎn)過程中廢渣得到了無害化治理，工藝廢水能夠做到有效處理和循環(huán)使用，廢氣達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)排放，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。該處理方法的主要缺點(diǎn)是:(I)鋅的一次浸出率低，揮發(fā)窯處理量大，需要消耗大量的煤焦；(2)揮發(fā)窯處理浸出渣時，產(chǎn)出的二氧化硫煙氣需要經(jīng)過治理，才能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)；(3)各種有價金屬回收率低，銦回收率75%，銅回收率80%，鎘回收率75%，錫回收率50%，銀沒有得到有效回收，嚴(yán)重影響了效益。
[0004]第二種處理方法是鐵礬法沉鐵銦濕法工藝流程。該工藝流程在廣西來賓華錫冶煉有限公司應(yīng)用，流程采用鋅精礦沸騰爐焙燒脫硫一鋅焙砂中低高三段逆流熱酸浸出一鐵礬法沉鐵銦一中上清溶液置換回收銅、鎘一凈化電積生產(chǎn)電鋅一高浸渣、鐵礬渣還原揮發(fā)回收鋅銦錫銀的濕法煉鋅工藝`。采用該工藝流程，鋅獲得較高浸出率，鋅、銅、鎘回收率較高，鋅達(dá)到94%、銅達(dá)到90%、鎘達(dá)到88%，生產(chǎn)過程中廢渣得到了無害化治理，工藝廢水能夠做到有效處理和循環(huán)使用。該方法的主要缺點(diǎn)是:(I)鐵礬渣和高浸渣渣量大，在回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行還原揮發(fā)處理時需要消耗大量的焦碳，生產(chǎn)成本高；(2)鐵礬渣和高浸渣中含有大量的硫酸根，在回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)過程中分解出大量二氧化硫氣體，還原揮發(fā)煙氣需要進(jìn)行吸收處理后，才能達(dá)標(biāo)排放。(3)銦、銀、錫的冶煉回收率低，銦的回收率為80%、銀的回收率為30%、錫的回收率為60%，影響了經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]第三種處理方法是電爐還原熔煉火法工藝流程。該工藝流程在云南某銅鋅業(yè)應(yīng)用，流程采用鋅精礦沸騰爐焙燒脫硫一鋅焙砂強(qiáng)還原熔煉產(chǎn)出含銅生鐵和粗鋅合金以及熔煉渣一高銅生鐵和熔煉渣對外銷售一粗鋅合金經(jīng)過多級蒸餾后產(chǎn)出鋅產(chǎn)品、粗鎘產(chǎn)品和高銦錫鋅合金一高銦錫合金回收銦錫的火法煉鋅工藝。采用該工藝流程，鋅、鎘獲得較高回收率，鋅達(dá)到95%，鎘達(dá)到90%，鐵得到了資源化利用，原料中70%的鐵變?yōu)樯F產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中廢渣得到了無害化治理，沒有工藝廢水產(chǎn)出，且該工藝流程具有較大的生產(chǎn)效率，達(dá)到150噸鋅/人*年，是濕法工藝流程的2倍以上。該方法的主要缺點(diǎn)是:(1)電爐還原熔煉過程中消耗大量的電能和還原煤，每產(chǎn)出I噸粗鋅消耗3200kWh電能和0.8t焦炭粉，熔煉過程的生產(chǎn)成本高達(dá)到3000元/噸粗鋅以上，全過程生產(chǎn)成本高達(dá)5800元/噸蒸餾鋅產(chǎn)品；(2)由于電爐采用強(qiáng)還原熔煉，過程一氧化碳濃度很高，存在一氧化碳中毒和電爐引氣爆炸的安全隱患；(3)含銅生鐵的處理沒有很好的分離回收方法，無法做到低成本回收銅和鐵；(4)銦、銀、錫的冶煉回收率低，由于電爐渣和生鐵沒有處理，占原料銦金屬總量20%以上的電爐渣和生鐵中的銦無法回收，銦的回收率只有75% ;占原料錫金屬總量35%以上的電爐渣和生鐵中的錫無法回收，錫的回收率為60%，占原料銀金屬總量60%以上的電爐渣和生鐵中的銀無法回收，銀的回收率低于40%，影響了經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，使含F(xiàn)el4~20%、In0.03 ~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50%的鋅精礦實(shí)現(xiàn)鋅、銦、銅、鎘、銀、錫金屬的高效回收和低成本回收，并使鋅精礦中的大部分鐵轉(zhuǎn)化為高溫?zé)o害爐渣，具有工藝流程合理、生產(chǎn)效率高、能源消耗低、生產(chǎn)成本低、金屬綜合回收率高、經(jīng)濟(jì)效益好、生產(chǎn)過程清潔環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，是將含 Fe 14 ~20%、In0.03 ~0.10%、Cu0.2 ~0.6%, Cd0.2 ~0.6%、Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~
0.2%、Zn40~50%的鋅精礦，按以下步驟操作:
[0008]一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，其特征在于，將含F(xiàn)el4~20%、In0.03~
0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%, Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50% 的鋅精礦，按下述順序步驟進(jìn)行:
[0009](1)富氧氧化熔煉:所述鋅精礦加入氧化爐進(jìn)行富氧氧化熔煉，氧化熔煉溫度1200-1300°C，富氧空氣的氧氣濃度32~48%，產(chǎn)出氧化煙氣和熔融渣，氧化煙氣制取硫酸；
[0010](2)熔池還原熔煉:熔融渣進(jìn)入帶鉛雨冷凝器的熔池還原熔煉爐進(jìn)行熔池還原熔煉，熔煉溫度1250-1350°C，還原煤比例32~36%，空氣入爐溫度800~1000°C，產(chǎn)出粗鋅合金、含銀粗銅和爐渣；
[0011](3)煙化吹煉:爐渣進(jìn)入煙化爐或艾薩爐吹煉，吹煉溫度1250~1350°C，空氣過剩系數(shù)為0.85~0.90，吹煉周期為4小時，產(chǎn)出煙塵和煙化爐吹煉渣或艾薩爐吹煉渣，煙塵返回步驟(2)還原熔煉；煙化爐吹煉渣或艾薩爐吹煉渣對外銷售；
[0012](4)銅銀回收:含銀粗銅，采用傳統(tǒng)的粗銅電解工藝處理后，得到電解陰極銅產(chǎn)品和銀陽極泥，陰極銅產(chǎn)品對外銷售，銀陽極泥生產(chǎn)粗銀產(chǎn)品；
[0013](5)四級真空蒸餾:粗鋅合金進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行一級真空蒸餾，一級真空蒸餾溫度650~750°C，產(chǎn)出鋅鎘合金和鋅銦錫底液；鋅鎘合金進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行二級真空蒸餾，二級真空蒸餾溫度600~650°C，產(chǎn)出火法蒸餾鋅和高鎘鋅合金，火法蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠產(chǎn)品；高鎘鋅合金進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行三級真空蒸餾，三級真空蒸餾溫度500~600°C，得到粗鎘產(chǎn)品和低鎘鋅合金，低鎘鋅合金返回二級真空蒸餾；鋅銦錫底液進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行四級真空蒸餾，四級真空蒸餾溫度950~1000°C，產(chǎn)出高銦錫鋅合金和高溫粗鋅，高溫粗鋅返回一級真空蒸餾；
[0014](6)銦錫回收:高銦錫鋅合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、純堿沉錫、鋅錠置換、粗銦電解”工藝提取銦、錫，生產(chǎn)精銦產(chǎn)品并回收錫原料。[0015]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016](I)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)。在本發(fā)明中同時使用了富氧氧化熔煉技術(shù)、熔池還原熔煉技術(shù)、爐渣煙化吹煉技術(shù)和真空蒸餾技術(shù)，將四種現(xiàn)代冶煉新技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，富氧氧化熔煉和真空蒸餾，能夠最大程度減少過程金屬損失，熔池還原熔煉，確保了銅和銀得到高效回收，煙化吹煉確保鋅、銦、鎘、錫得到高效回收，從而使本發(fā)明所述的鋅精礦中鋅、銦、銅、鎘、銀、錫都得到了高效回收，鋅金屬總回收率為95%，銦金屬總回收率為90%，銅的回收率為95%、鎘的回收率為95%、銀的回收率為90%、錫的回收率為85%。
[0017](2)流程優(yōu)化。首先，本發(fā)明采用了富氧氧化熔煉技術(shù)，合理利用了鋅精礦中硫元素的氧化放熱，既確保氧化過程中鋅精礦高效脫硫，又使脫硫后的鋅精礦形成自熔渣，為下一步的熔池還原熔煉提供了額外熱量，同時提高了脫硫過程的設(shè)備效率，另外，富氧的使用，減少煙氣排放量，減輕了二氧化硫煙氣處理成本。其次，本發(fā)明采用了熔池還原熔煉技術(shù)，用廉價的煤替代了電爐用電或鼓風(fēng)爐用焦，極大節(jié)約了還原過程的成本，同時，在熔池還原熔煉過程，利用了富氧氧化熔煉技術(shù)中的熱熔渣和入爐熱風(fēng)的顯熱，既能進(jìn)一步降低還原過程的能源消耗和生產(chǎn)成本，又能加快還原速度，提高設(shè)備效率，另外，還原過程中，較好的控制了還原氣氛，鋅被還原為鋅金屬蒸汽，進(jìn)入煙氣中，并從鉛雨冷凝器回收，銅被還原為金屬銅，與爐渣分離，從爐底放出后得到回收，銀也在還原過程中被還原為金屬銀，金屬銀被捕捉到金屬銅中，在回收銅時回收銀，鐵沒有被還原為金屬鐵，參與造爐渣。再次，本發(fā)明采用了爐渣煙化吹煉技術(shù)，使?fàn)t渣中的鋅、銦、鎘、錫揮發(fā)進(jìn)入煙氣，降低了棄渣的鋅、銦、錫含量，確保了鋅、銦、錫的高效回收，同時，由于有了煙化吹煉作為確保鋅、銦、錫回收率的把關(guān)作用，可以降低熔池還原熔煉過程中的還原氣氛，減少了還原熔煉過程中的還原煤消耗并確保鋅被還原而鐵不被還原，從而更進(jìn)一步降低了還原熔煉過程的生成成本。還有，本發(fā)明采用了真空蒸餾技術(shù)，將在熔池還原熔煉過程中進(jìn)入鉛雨冷凝器的鋅銦錫鎘并在降溫時從鉛液表面析出而形成的粗鋅合金，進(jìn)行多級蒸餾分離，蒸餾分離過程利用不同金屬之間存在的沸點(diǎn)差進(jìn)行物理分離，過程沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，真空條件下的蒸餾過程，有效降低了金屬的沸點(diǎn)，提高蒸餾速度，更能防止金屬的再氧化，因而具有設(shè)備效率高、能源消耗低、金屬損失小、現(xiàn)場環(huán)境好、自動化程度高、金屬分離徹底等優(yōu)點(diǎn)。最后，熔池還原熔煉得到的粗銅和第四級真空蒸餾得到的高銦錫鋅合金，成分組成簡單，用傳統(tǒng)的工藝處理回收時,生產(chǎn)成本很低。
`[0018](3)環(huán)保。精礦中的硫在富氧氧化熔煉過程中徹底轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?，進(jìn)入氧化煙氣并制取硫酸，在后續(xù)的工藝過程中，不再產(chǎn)出低濃度的二氧化硫煙氣，從根本上消除的廢氣對環(huán)境的污染。精礦中的鐵、二氧化硅、氧化鈣、氧化鋁、氧化鎂等共同形成高溫熔融多元爐渣，得到了無害化治理，成為水泥行業(yè)的理想原料。多金屬鋅精礦中的鋅、銦、銅、鎘、銀、錫都得到了回收利用，整個工藝過程不產(chǎn)出有害渣。由于本發(fā)明采用了全火法工藝，沒有工藝廢水產(chǎn)出。
[0019](4)節(jié)能。在富氧氧化熔煉過程中，利用了鋅精礦中硫元素的氧化放熱，不用外加熱量，也能保持氧化過程的連續(xù)進(jìn)行，并使脫硫后的鋅精礦形成自熔渣，該過程僅消耗動力電，能耗很低。在熔池還原熔煉過程中，合理利用了熔融渣和高溫入爐空氣的顯熱，極大降低了還原過程的能源消耗，經(jīng)初步測定，顯熱的利用，減少能源消耗18~20%，同時結(jié)合煙化爐或艾薩爐的吹煉把關(guān)作用，降低了還原過程的還原氣氛，進(jìn)一步降低還原過程的能源消耗，能源消耗再降低3~4%，累計(jì)能源降低幅度達(dá)到21~24%，熔池還原熔煉過程的能源消耗降低到0.75tce/t粗鋅，低于傳統(tǒng)密閉鼓風(fēng)爐的0.95tce/t粗鋅。真空蒸餾技術(shù)的應(yīng)用，降低了金屬揮發(fā)的沸點(diǎn)，降低了蒸餾溫度，與傳統(tǒng)的蒸餾塔相比，蒸餾溫度平均降低150°C，從而降低蒸餾所需要的能源消耗，蒸餾過程消耗的有效能源僅為傳統(tǒng)蒸餾塔的90%，同時真空蒸餾采用電阻石墨加熱，過程的能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到70%，而傳統(tǒng)的蒸餾塔蒸餾能源轉(zhuǎn)換效率僅為40%，因此，電熱石墨真空爐蒸餾過程的能源消耗為0.2tce/t蒸餾鋅產(chǎn)品，而傳統(tǒng)的蒸餾塔蒸餾能源消耗為0.39tce/t蒸餾鋅產(chǎn)品，真空蒸餾比傳統(tǒng)的蒸餾塔蒸餾節(jié)能能源消耗為0.19tce/t蒸餾鋅產(chǎn)品，蒸餾過程能源節(jié)約達(dá)到48%。采用本發(fā)明，全過程的能源消耗為1.ltce/t蒸餾鋅產(chǎn)品，比傳統(tǒng)的密閉鼓風(fēng)爐一蒸餾塔蒸餾工藝的能源消耗1.6tce/t蒸餾鋅產(chǎn)品，節(jié)約能源0.5tce/t蒸餾鋅產(chǎn)品，節(jié)能為31%，同產(chǎn)50000噸蒸餾鋅產(chǎn)品，將節(jié)約能源25000tce，節(jié)能效果顯著。
[0020](5)經(jīng)濟(jì)效益好。按 Fe 16%, In0.07%、Cu0.4%、Cd4%、Ag0.010%、Sn0.15%、Zn45% 的鋅精礦每年生產(chǎn)50000噸蒸餾鋅產(chǎn)品，初步測定本發(fā)明的年經(jīng)濟(jì)效益:①富氧氧化熔煉，每處理117000噸鋅原料，該過程的處理成本為250元/噸，年成本為2925萬元；②熔池還原熔煉過程，處理熱熔渣105000噸和返塵15000噸，共處理鋅物料120000噸，該過程的處理成本1000元/噸，年成本為12000萬元熔池熔煉過程產(chǎn)出粗鋅合金52600噸，真空蒸餾過程消耗的電能為1500kWh/噸蒸餾鋅，全年產(chǎn)蒸餾鋅50000噸，該過程處理的成本為1200元/噸蒸餾鋅，年消耗成本6000萬元煙化過程全年處理熔煉爐渣60000噸，該過程處理成本為1000元/噸，年成本為6000萬元；⑤四個工序的年成本合計(jì)為26925萬元，全部分?jǐn)偟秸麴s鋅產(chǎn)品，則蒸餾鋅產(chǎn)品的生產(chǎn)成本為5385元/噸蒸餾鋅，與某銅鋅業(yè)的生產(chǎn)成本為5800元/噸蒸懼鋅相比，降低了 415元/噸蒸懼鋅,全年降低成本為2075萬元；⑥銦冶煉回收率由75%提高到90%，增加了 15%，全年多回收12.3噸銦錠，抵扣銦的提取成本后，按400萬元/噸銦錠計(jì)算利潤，年增加銦錠銷售利潤4920萬元，⑦銀冶煉回收率由40%提高到90%，增加了 50%，全年多回收5.8噸金屬銀，抵扣銀的提取成本后，按400萬元/噸粗銀計(jì)算利潤，年增加粗銀銷售 利潤2320萬元，⑧錫冶煉回收率由60%提高到85%，增加了 25%，全年多回收43.8噸錫金屬原料，抵扣錫的提取成本后，按12.6萬元/噸錫金屬原料計(jì)算利潤，年增加錫金屬原料銷售利潤550萬元，⑨銦、銀、錫冶煉回收率的提高，每年共增加效益銷售利潤7790萬元，加上成本降低所帶來的經(jīng)濟(jì)效益2075萬元，全年多增加效益9865萬
J Li ο
[0021]說明書附圖
[0022]圖1為本發(fā)明所述的高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例為本發(fā)明所述的一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法的第一實(shí)例，包括如下步驟:
[0025](I)富氧氧化熔煉:將含 Fe 14%、In0.03%、Cu0.2%、Cd0.2%、Ag0.01%、Sn0.1%、Zn40%、S28%的鋅精礦，以llt/h的速度加入到21m2側(cè)吹爐內(nèi)，同時以18000Nm3/h的速度送入O2濃度32%的富氧空氣，在溫度1200°C下進(jìn)行富氧氧化熔煉，并以17500Nm3/h的速度產(chǎn)出含S0213%、0212%的氧化煙氣和以10t/h的速度產(chǎn)出熔融渣，氧化煙氣制取硫酸；
[0026](2)熔池還原熔煉:熔融渣以10t/h速度加入帶2臺鉛雨冷凝器的內(nèi)直徑4400mm的澳斯麥特爐進(jìn)行熔池還原熔煉，熔池還原熔煉過程中，同時以3.2t/h的速度加入還原煤，以14500Nm3/h的速度送入溫度800°C的熱空氣，熔池還原熔煉溫度為1250°C，每天放渣6 次，放鋅 6 次，放粗銅一次，每天共產(chǎn)出含 Zn98.9%、In0.043%、Cu0.02%、Cd0.55%、Sn0.14%的粗鋅合金 92t,含 Cu85.3%、Fe3.1%、Ιη0.018%、Ag4.3%、Sn6.7% 的粗銅 0.6t 和含 Fe27.2%、Znl0.5%、In0.02%、Cu0.015%、Cd0.008%、Ag0.0006%、Sn0.07% 的爐渣 132t ；
[0027](3)煙化吹煉:每次放出的爐渣22噸，按每爐Ilt分別進(jìn)入2臺4m2的煙化爐進(jìn)行煙化吹煉，吹煉溫度1250°C，吹煉周期為4小時，2臺爐每天共吹煉12爐，產(chǎn)出含Zn48%、Fe2.6%、ΙηΟ.08%、Cu0.003%, Cd0.04%、Ag0.001%、Sn0.25% 的煙塵 20t 和含 Fe26.6%、Zn2.9%、In0.008%、Cu0.014%、Cd0.002%、Ag0.0005%,Sn0.02% 煙化爐吹煉渣 130t，煙塵返回步驟(2)還原熔煉；每天產(chǎn)出的煙化爐吹煉渣130t對外銷售；
[0028](4)銅銀回收:每天產(chǎn)出的含銀粗銅0.6t，采用傳統(tǒng)的粗銅電解工藝處理后，得到含Cu99.95%的電解陰極銅產(chǎn)品0.47t和含Ag21.3%、Cu33.2%銀陽極泥0.12t，陰極銅產(chǎn)品對外銷售，銀陽極泥經(jīng)濕法提取后，生產(chǎn)含Ag91%的粗銀產(chǎn)品0.027t ；
[0029](5)四級真空蒸餾:每天產(chǎn)出的粗鋅合金92噸，以0.96t/ (h*臺)的速度分別進(jìn)入4臺由35個Φ 400mm石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行一級真空蒸餾，一級真空蒸餾溫度650°C，產(chǎn)出鋅鎘合金0.81t/ (h*臺)和鋅銦錫底液0.15t/ (h*臺)；鋅鎘合金以
1.08t/ (h*臺)進(jìn)入3臺由35個Φ 400mm石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行二級真空蒸餾，二級真空蒸餾溫度600°C，產(chǎn)出真空蒸餾鋅0.9t/ (h*臺)和高鎘鋅合金0.18t/(h* 臺)，真空蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到含 Ζη99.997%、Fe0.0004%、In0.0003%、Cu0.0002%、Cd0.0002%、Ag0.0001%、Sn0.0003%的鋅錠產(chǎn)品；高鎘鋅合金0.54t/h的速度進(jìn)入由35個Φ400πιπι石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行三級真空蒸餾，三級真空蒸餾溫度500°C，得到含Cd93.8%的粗鎘產(chǎn)品0.02t/h和低鎘鋅合金0.52t/h，低鎘鋅合金返回鎘塔進(jìn)行二級真空蒸餾；鋅銦錫底液以0.6t/h的速度進(jìn)入由35個Φ400mm石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行四級真空蒸餾，四級真空蒸餾溫度950°C，產(chǎn)出含In5.34%, Sn 17.5%、Zn77.2%的高銦錫鋅合金0.03t/h和高溫粗鋅0.57t/h，高溫粗鋅返回鉛塔進(jìn)行一級真空蒸餾；
[0030](6)銦錫回收:含In5.34%、Snl7.5%的高銦錫鋅合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、純堿沉錫、鋅錠置換、粗銦電解”工藝,每批次處理1.0t,產(chǎn)出含Ιη99.997%的精銦產(chǎn)品0.053t并回收含Sn51.9%的錫原料0.33t。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例為本發(fā)明所述的一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法的第二實(shí)例，包括如下步驟:
[0033](I)富氧氧化熔煉:將含 Fe 17%, In0.07%、Cu0.4%、Cd0.4%、Ag0.015%、Sn0.15%、Zn45%、S30%的鋅精礦，以10t/h的速度加入到20m2底吹爐內(nèi)，同時以14000Nm3/h的速度送入O2濃度40%的富氧空氣，在溫度1250°C下進(jìn)行富氧氧化熔煉，并以13500Nm3/h的速度產(chǎn)出含S0217%、0216%的氧化煙氣和以9t/h的速度產(chǎn)出熔融渣，氧化煙氣制取硫酸；
[0034](2)熔池還原熔煉:熔融渣以9t/h速度加入帶2臺鉛雨冷凝器的內(nèi)直徑4500mm的艾薩爐進(jìn)行熔池還原熔煉，熔池還原熔煉過程中，同時以3.06t/h的速度加入還原煤，以14000Nm3/h的速度送入溫度900°C的熱空氣，熔池還原熔煉溫度為1300°C，每天放渣6次，放鋅6次，放粗銅一次，每天共產(chǎn)出含Ζη98.5%、In0.14%、Cu0.03%、Cd0.97%、Sn0.19%的粗鋅合金 95t,含 Cu83.1%、Fe2.8%、In0.021%、Ag3.1%、Sn4.8% 的粗銅 1.1t 和含 Fe33.1%、Znll.9%、In0.023%、Cu0.03%、Cd0.01%、Ag0.001%、Sn0.11% 的爐渣 120t ；
[0035](3)煙化吹煉:每次放出的爐渣20噸，按每爐IOt分別進(jìn)入內(nèi)直徑3400mm的艾薩爐進(jìn)行煙化吹煉，吹煉溫度1300°C，吹煉周期為4小時，每天吹煉6爐，產(chǎn)出含Zn51%、Fe2.6%、In0.07%、Cu0.002%、Cd0.04%、Ag0.0012%、Sn0.33% 的煙塵 20t 和含 Fe31.3%、Ζη3.2%、In0.012%、Cu0.027%、Cd0.003%、Ag0.001%、Sn0.03% 煙化爐吹煉渣 120t，煙塵返回步驟(2)還原熔煉；每天產(chǎn)出的煙化爐吹煉渣120t對外銷售；
[0036](4)銅銀回收:每天產(chǎn)出的含銀粗銅1.U，采用傳統(tǒng)的粗銅電解工藝處理后，得到含Cu99.95%的電解陰極銅產(chǎn)品0.86t和含Agl4.8%、Cu23.5%銀陽極泥0.23t，陰極銅產(chǎn)品對外銷售，銀陽極泥經(jīng)濕法提取后，生產(chǎn)含Ag92%的粗銀產(chǎn)品0.037t ；
[0037](5)四級真空蒸餾:每天產(chǎn)出的粗鋅合金95噸，以0.99t/ (h*臺)的速度分別進(jìn)入4臺由35個Φ 400mm石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行一級真空蒸餾，一級真空蒸餾溫度700°C，產(chǎn)出鋅鎘合金0.825t/ (h*臺)和鋅銦錫底液0.165t/ (h*臺)；鋅鎘合金以1.lt/ (h*臺)進(jìn)入3臺由35個Φ400πιπι石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行二級真空蒸餾，二級真空蒸餾溫度630°C，產(chǎn)出真空蒸餾鋅0.9t/ (h*臺)和高鎘鋅合金0.2t/(h* 臺)，真空蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到含 Ζη99.997%、Fe0.0002%、In0.0002%、Cu0.0001%、Cd0.0002%、Ag0.0001%、Sn0.0002%的鋅錠產(chǎn)品；高鎘鋅合金0.6t/h的速度進(jìn)入由35個Φ400mm石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行三級真空蒸餾，三級真空蒸餾溫度550°C，得到含Cd93.8%的粗鎘產(chǎn)品0.04t/h和低鎘鋅合金0.56t/h，低鎘鋅合金返回鎘塔進(jìn)行二級真空蒸餾；鋅銦錫底液以0.66t/h的速度進(jìn)入由35個Φ400mm石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行四級真空蒸餾， 四級真空蒸餾溫度980°C，產(chǎn)出含Inl5.54%、Sn21.8%、Zn65.8%的高銦錫鋅合金0.033t/h和高溫粗鋅0.627t/h，高溫粗鋅返回鉛塔進(jìn)行一級真空蒸餾；
[0038](6)銦錫回收:含Inl5.54%、Sn21.8%的高銦錫鋅合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、純堿沉錫、鋅錠置換、粗銦電解”工藝,每批次處理1.0t,產(chǎn)出含Ιη99.996%的精銦產(chǎn)品0.15 It并回收含Sn52.2%的錫原料0.402t。
[0039]實(shí)施例3
[0040]本實(shí)施例為本發(fā)明所述的一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法的第三實(shí)例，包括如下步驟:
[0041 ] (I)富氧氧化熔煉:將含 Fe20%、In0.10%、Cu0.6%、Cd0.6%、Ag0.02%、Sn0.2%、Zn50%、S32%的鋅精礦，以6.25t/h的速度加入到內(nèi)直徑4500mm艾薩爐內(nèi)，同時以8000Nm3/h的速度送入O2濃度48%的富氧空氣，在溫度1300°C下進(jìn)行富氧氧化熔煉，并以7800Nm3/h的速度產(chǎn)出含S0219%、0218%的氧化煙氣和以5.5t/h的速度產(chǎn)出熔融渣，氧化煙氣制取硫酸；
[0042](2)熔池還原熔煉:熔融渣以5.5t/h速度加入帶鉛雨冷凝器的15m2底吹爐進(jìn)行熔池還原熔煉,熔池還原熔煉過程中，同時以1.98t/h的速度加入還原煤，以9000Nm3/h的速度送入溫度1000°C的熱空氣，熔池還原熔煉溫度為1350°C，每天放渣6次，放鋅6次，放粗銅一次，每天共產(chǎn)出含 Ζη98.1%、In0.19%、Cu0.02%、Cdl.28%、Sn0.22% 的粗鋅合金 67t,含 Cu84.2%、Fe2.9%、In0.029%、Ag2.8%、Sn4.3% 的粗銅 1.02t 和含 Fe43.2%、Zn 12.7%、In0.031%、Cu0.065%、Cd0.018%、Ag0.0013%、Sn0.15% 的爐渣 69t ；
[0043](3)煙化吹煉:每次放出的爐渣11.5噸，進(jìn)入4m2的煙化爐進(jìn)行煙化吹煉，吹煉溫度13000C，吹煉周期為4小時，每天吹煉6爐，產(chǎn)出含Zn50%、Fe3.6%、In0.092%、Cu0.01%、Cd0.04%、Ag0.004%、Sn0.42% 的煙塵 13.5t 和含 Fe41.8%、Ζη2.9%、In0.012%、Cu0.07%、Cd0.01%、Ag0.0012%、Sn0.05%煙化爐吹煉渣70t，煙塵返回步驟(2)還原熔煉；每天產(chǎn)出的煙化爐吹煉渣70t對外銷售；
[0044](4)銅銀回收:每天產(chǎn)出的含銀粗銅1.02t，采用傳統(tǒng)的粗銅電解工藝處理后，得到含Cu99.96%的電解陰極銅產(chǎn)品0.8t和含Agl2.6%、Cu27.8%銀陽極泥0.22t，陰極銅產(chǎn)品對外銷售，銀陽極泥經(jīng)濕法提取后，生產(chǎn)含Ag92.5%的粗銀產(chǎn)品0.122t ；
[0045](5)四級真空蒸餾:每天產(chǎn)出的粗鋅合金67噸，以0.93t/ (h*臺)的速度分別進(jìn)入3臺由32個Φ400_石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行一級真空蒸餾，一級真空蒸餾溫度750°C，產(chǎn)出鋅鎘合金0.787t/ (h*臺)和鋅銦錫底液0.133t/ (h*臺)；鋅鎘合金以1.2t/ (h*臺)進(jìn)入2臺由35個Φ400πιπι石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行二級真空蒸餾，二級真空蒸餾溫度650°C，產(chǎn)出真空蒸餾鋅1.0t/ (h*臺)和高鎘鋅合金0.2t/(h* 臺)，真空蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到含 Ζη99.998%、Fe0.0002%、In0.0002%、Cu0.0002%、Cd0.0001%、Ag0.0001%、Sn0.0001%的鋅錠產(chǎn)品；高鎘鋅合金以0.66t/h的速度進(jìn)入由35個Φ400mm石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真空爐進(jìn)行三級真空蒸餾，三級真空蒸餾溫度600°C，得到含Cd93.7%的粗鎘產(chǎn)品0.055t/h和低鎘鋅合金0.605t/h，低鎘鋅合金返回鎘塔進(jìn)行二級真空蒸餾；鋅銦錫底液以0.66t/h的速度進(jìn)入由35個Φ400πιπι石墨蒸餾盤組成的電熱石墨真 空爐進(jìn)行四級真空蒸餾，四級真空蒸餾溫度1000°C，產(chǎn)出含Inl3.1%、Snl5.2%、Zn70.3%的高銦錫鋅合金0.06t/h和高溫粗鋅0.6t/h，高溫粗鋅返回鉛塔進(jìn)行一級真空蒸懼;
[0046](6)銦錫回收:含Ιη13.1%、Snl5.2%的高銦錫鋅合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、純堿沉錫、鋅錠置換、粗銦電解”工藝,每批次處理1.0t,產(chǎn)出含Ιη99.996%的精銦產(chǎn)品0.127t并回收含Sn52.3%的錫原料0.287t。
【權(quán)利要求】
1.一種高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，其特征在于，將含F(xiàn)el4~20%、In0.03~0.10%、Cu0.2 ~0.6%、Cd0.2 ~0.6%, Ag0.01 ~0.02%、Sn0.1 ~0.2%、Zn40 ~50% 的鋅精礦，按下述順序步驟進(jìn)行:(O富氧氧化熔煉:所述鋅精礦加入氧化爐進(jìn)行富氧氧化熔煉，氧化熔煉溫度1200-1300°C，富氧空氣的氧氣濃度32~48%，產(chǎn)出氧化煙氣和熔融渣，氧化煙氣制取硫酸； (2)熔池還原熔煉:熔融渣進(jìn)入帶鉛雨冷凝器的熔池還原熔煉爐進(jìn)行熔池還原熔煉，熔煉溫度1250-1350°C，還原煤比例32~36%，空氣入爐溫度800~1000°C，產(chǎn)出粗鋅合金、含銀粗銅和爐渣； (3)煙化吹煉:爐渣進(jìn)入煙化爐或艾薩爐吹煉，吹煉溫度1250~1350°C，空氣過剩系數(shù)為0.85~0.90，吹煉周期為4小時，產(chǎn)出煙塵和煙化爐吹煉渣或艾薩爐吹煉渣，煙塵返回步驟(2)還原熔煉；煙化爐吹煉渣或艾薩爐吹煉渣對外銷售； (4)銅銀回收:含銀粗銅，采用傳統(tǒng)的粗銅電解工藝處理后，得到電解陰極銅產(chǎn)品和銀陽極泥，陰極銅產(chǎn)品對外銷售，銀陽極泥生產(chǎn)粗銀產(chǎn)品； (5)四級真空蒸餾:粗鋅合金進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行一級真空蒸餾，一級真空蒸餾溫度650~750°C，產(chǎn)出鋅鎘合金和鋅銦錫底液；鋅鎘合金進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行二級真空蒸餾，二級真空蒸餾溫度600~650°C，產(chǎn)出火法蒸餾鋅和高鎘鋅合金，火法蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠產(chǎn)品；高鎘鋅合金進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行三級真空蒸餾，三級真空蒸餾溫度500~600°C，得到粗鎘產(chǎn)品和低鎘鋅合金，低鎘鋅合金返回二級真空蒸餾；鋅銦錫底液進(jìn)入電熱石墨真空爐進(jìn)行四級真空蒸餾，四級真空蒸餾溫度950~1000°C，產(chǎn)出高銦錫鋅合金和高溫粗鋅，高溫粗鋅返回一級真空蒸餾； (6)銦錫回收:高銦錫鋅合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、純堿沉錫、鋅錠置換、粗銦電解”工藝提取銦、錫，生產(chǎn)精銦產(chǎn)品并回收錫原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，其特征在于，用于富氧氧化熔煉的設(shè)備包括側(cè)吹爐、底吹爐和艾薩爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，其特征在于，用于熔池還原熔煉的設(shè)備包括澳斯麥特爐、艾薩爐和底吹爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵多金屬鋅精礦的冶煉方法，其特征在于，用于煙化吹煉的設(shè)備包括煙化爐和艾薩爐。
【文檔編號】C22B11/00GK103695663SQ201310695332
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】陶政修, 陳光耀, 張小寧, 潘久華, 蔣光佑, 羅祥海 申請人:來賓華錫冶煉有限公司