本發(fā)明屬于有色冶金二次資源回收技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種含鉛鋅銀冶煉渣的資源化利用方法。

背景技術(shù)：

含鉛鋅銀的冶煉渣可以是濕法煉鋅過程中產(chǎn)出的冶煉渣，也可以是銅、鉛等有色金屬冶煉系統(tǒng)產(chǎn)出的含鉛鋅銀的過程渣。通常情況下，一個年生產(chǎn)能力為1萬噸電鋅的濕法煉鋅廠，每年含鉛鋅銀的冶煉渣產(chǎn)出量為5000噸左右。我國是鋅冶煉大國，鋅產(chǎn)量連續(xù)多年位居世界第一，而鋅冶煉80%為濕法煉鋅，因此我國每年產(chǎn)出的含鉛鋅銀的冶煉渣數(shù)量巨大。這些冶煉渣長期堆放，不但會占用大量土地資源，花費高昂的渣場管理費用，而且隨著時間的推移，渣中的鉛、鋅、銀等重金屬離子會不斷溶出，最終進(jìn)入土壤和地下水，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。而含鉛鋅銀的冶煉渣中所含的鉛、鋅、銀等品位較高，具有一定的經(jīng)濟(jì)價值和回收價值。

含鉛鋅銀的冶煉渣一般成分為含pb3-7%、zn6-12%、s9-15%、ag120-210g/t、fe8-12%，由于其有價金屬賦存狀態(tài)復(fù)雜，回收難度大。目前，從含鉛鋅銀的冶煉渣中回收有價金屬的處理方法還存在諸多不足。涉及到火法熔煉的，需要鉛、鋅冶煉配套，在沒有鉛冶煉廠的地方，該方法不適用。傳統(tǒng)的火法處理方法（例如回轉(zhuǎn)窯、煙化爐揮發(fā)處理等）能耗高、環(huán)境污染重，隨著能源緊張的加劇和環(huán)保要求的提高，該類方法的應(yīng)用也將越來越少。濕法處理方法中，由于含鉛鋅銀的冶煉渣中鉛、銀的含量相對較低，直接回收鉛、銀還有困難，需將含量較高的鋅、鐵與之分離，但由于常規(guī)處理方法中渣中鹽類和礬未能完全分解，鋅、鐵的一次浸出率往往不高，因此金屬的浸出率還有待提高。浸出液中鋅和鐵的高效分離以及鐵資源的有效利用是濕法方法面臨的一大難題，目前的除鐵方法還有許多不足，除鐵后產(chǎn)生的含鐵渣難以有效利用，因此濕法處理方法綜合回收含鉛鋅銀的冶煉渣存在不足，許多方法只是針對含鉛鋅銀的冶煉渣中的一種或幾種元素進(jìn)行回收，剩余的作為廢棄物而繼續(xù)堆棄，沒有將渣中各種資源加以充分利用，未達(dá)到實質(zhì)性的減排目的。

因此，開發(fā)一種既滿足環(huán)保要求又具有一定經(jīng)濟(jì)效益的回收方法，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展，具有重大的現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鉛鋅銀回收率高、方法簡單、成本低、環(huán)境友好的含鉛鋅銀冶煉渣的資源化利用方法。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：將球磨后的含鉛鋅銀的冶煉渣、還原劑、添加劑及粘結(jié)劑混合配料后制成含碳球團(tuán)，含碳球團(tuán)烘干后放入還原焙燒爐中，在1100-1200℃的溫度下將含碳球團(tuán)還原為金屬化球團(tuán)，該金屬化球團(tuán)中硫酸鋅、硫酸鉛先轉(zhuǎn)變?yōu)閜bo、zno，而后還原成金屬pb、zn，高溫致金屬pb、zn揮發(fā)，進(jìn)入含塵煙氣中再氧化生成pbo、zno，富含pbo、zno的煙塵作為鉛、鋅冶煉系統(tǒng)的中間物料直接使用；含鉛鋅銀的冶煉渣中含有一定量的銀，大部分銀以硫化物存在，少部分銀為單質(zhì)銀及其它形態(tài)，在高溫還原氣氛下焙燒時少部分銀進(jìn)入煙塵，絕大部分銀以硫化銀的形式留在焙燒渣中并得到富集，對富集后的焙燒渣（ag＞300g/t）水淬后進(jìn)行浮選銀處理，可得到銀精礦和尾渣，尾渣可外售于水泥廠。本發(fā)明方法具體包括以下步驟：

（1）配料：將含鉛鋅銀的冶煉渣、還原劑及添加劑分別進(jìn)行烘干及球磨，使各物料粒度均達(dá)到-100目占75%以上，然后加入粘結(jié)劑制成混合物料；其中，還原劑、添加劑及粘結(jié)劑的量以含鉛鋅銀的冶煉渣質(zhì)量百分比計分別為：20-25%、9-15%、5-7%；

（2）制粒：將步驟（1）中混合物料制成含碳球團(tuán)后烘干；

（3）還原焙燒：將步驟（2）中烘干后的含碳球團(tuán)放入還原焙燒爐中，在1100-1200℃的溫度下還原焙燒，得到含塵煙氣和焙燒渣；含塵煙氣通過收塵和脫硫過程得到煙氣和富含pbo、zno的煙塵，煙氣直接排入大氣，富含pbo、zno的煙塵作為鉛、鋅冶煉系統(tǒng)的中間物料直接使用；絕大部分銀以硫化銀的形式留在焙燒渣中并得到富集，ag品位達(dá)到300g/t以上；

（4）浮選：步驟（3）中焙燒渣水淬后采用浮選方法回收其中的ag，得到的銀精礦中銀品位＞3000g/t，尾渣外售。

上述步驟（1）中，還原劑為價格低廉的煤粉（c≥70%）、添加劑為石灰石（cao≥50%）和工業(yè)純堿（na2co3≥90%），二者的量以含鉛鋅銀的冶煉渣質(zhì)量比計分別為8-12%和1-3%，粘結(jié)劑為膨潤土。

步驟（2）中，制粒過程在轉(zhuǎn)速為12-13r/min圓盤制粒機(jī)中進(jìn)行，水與混合物料質(zhì)量比為1:10，得到的含碳球團(tuán)的直徑為8-10mm，以防直徑太小使各含碳球團(tuán)之間間隙太小，導(dǎo)致鉛、鋅揮發(fā)后容易附著在球團(tuán)表面；直徑太大，使含碳球團(tuán)太致密，造成含碳球團(tuán)中心的鉛、鋅不易揮發(fā)出來，因此，含碳球團(tuán)直徑過大或過小都會導(dǎo)致鉛、鋅回收率降低。

含碳球團(tuán)在150-200℃下烘干，烘干時間40-60min。

由于還原焙燒時間太短，還原反應(yīng)不夠充分，pb、zn回收率低；而焙燒時間過長（超過40min），在反應(yīng)完全的情況下將會無謂的增加能耗，因此選擇還原焙燒時間為30-40min。

按照企業(yè)設(shè)備的實際情況，本發(fā)明脫硫過程可單獨設(shè)置脫硫設(shè)備或接入主系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)。

本發(fā)明一種含鉛鋅銀冶煉渣的資源化利用方法相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

（1）鉛、鋅、銀回收率高。采用還原焙燒法處理含鉛鋅銀的冶煉渣，鉛直收率達(dá)到98%以上，鋅直收率達(dá)到95%以上，且焙燒渣中銀含量達(dá)300g/t，經(jīng)過常規(guī)浮選方法后，得到的銀精礦中銀品位＞3000g/t。

（2）方法簡單。采用還原焙燒方法處理含鉛鋅銀的冶煉渣，鉛、鋅由于易揮發(fā)而一步脫除，產(chǎn)生的焙燒渣中的銀得到了富集，采用常規(guī)浮選方法即可得到銀精礦。

（3）還原周期短。細(xì)粒度的還原劑煤粉與含鉛鋅銀的冶煉渣緊密結(jié)合，在高溫下快速還原，整個還原周期只需30-40min。

（4）成本低廉。還原焙燒過程中，所用的還原劑是價格低廉的煤粉，回收成本低。

（5）對環(huán)境友好。生產(chǎn)過程中，還原焙燒爐密閉性好，鉛、鋅等均在煙塵中回收，焙燒過程中產(chǎn)生的二氧化硫單獨設(shè)置了脫硫設(shè)備或接入主系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)，焙燒渣進(jìn)入浮選系統(tǒng)得到銀精礦和尾渣，尾渣由于富含鐵、鈣等元素，可外售水泥廠，整個回收過程達(dá)到了清潔生產(chǎn)的要求。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1

本實施例中含鉛鋅銀冶煉渣的成分為：pb5.6%、zn8.2%、s12.5%、ag140g/t、fe9.8%；

將上述含水量為13%的冶煉渣10kg，送入干燥箱烘干，然后送入球磨機(jī)球磨30min，使其粒度達(dá)到-100目占78%；再分別將煤粉、石灰石和工業(yè)純堿進(jìn)行球磨，球磨后粒度分別達(dá)到-100目占76%、75%及78%。將球磨好的含鉛鋅銀的冶煉渣9kg、煤粉2.1kg、石灰石0.9kg和工業(yè)純堿0.1kg，以及膨潤土0.5kg，水1.26kg制成混合物料后送入圓盤制粒機(jī)，圓盤制粒機(jī)轉(zhuǎn)速12r/min，得到直徑為8-9mm的球團(tuán)；對球團(tuán)進(jìn)行200℃、40min烘干處理后放入還原焙燒爐中在1200℃下焙燒30min，得到含塵煙氣和焙燒渣；含塵煙氣通過旋風(fēng)收塵、布袋收塵過程，及單獨設(shè)置的脫硫系統(tǒng)脫硫后得到pbo、zno煙塵和煙氣，煙氣直接排入大氣；煙塵含pb551.6g，zn788.84g，ag0.12g，進(jìn)入鉛、鋅冶煉系統(tǒng)，pb直收率達(dá)到98.5%，zn直收率達(dá)到96.2%；焙燒渣中含pb0.2%、zn0.74%、ag304.76g/t，經(jīng)水淬后進(jìn)行浮選銀處理，得到含銀3247g/t的銀精礦和尾渣，由于尾渣中富含鐵、鈣等元素，可外售水泥廠。

實施例2

本實施例中含鉛鋅銀冶煉渣的成分為：pb4.8%、zn7.3%、s15%、ag128g/t、fe9.1%；

將上述含水量為12%的冶煉渣10kg，送入干燥箱烘干，然后送入球磨機(jī)球磨30min，使其粒度達(dá)到-100目占76%。再分別將煤粉、石灰石、工業(yè)純堿等進(jìn)行球磨，球磨后粒度分別達(dá)到-100目占77%、75%及80%。將球磨好的含鉛鋅銀的冶煉渣9kg、煤粉2kg、石灰石0.8kg和工業(yè)純堿0.1kg，以及膨潤土0.5kg，水1.24kg制成混合物料后送入圓盤制粒機(jī)，圓盤制粒機(jī)轉(zhuǎn)速12r/min，得到直徑為9-10mm的球團(tuán)；對球團(tuán)進(jìn)行180℃、45min烘干處理后放入還原焙燒爐中在1160℃下焙燒時間32min，得到得到含塵煙氣和焙燒渣；含塵煙氣通過旋風(fēng)收塵、布袋收塵過程，及單獨設(shè)置的脫硫系統(tǒng)脫硫后得到pbo、zno煙塵和煙氣，煙氣直接排入大氣；煙塵含pb474.24g，含zn699.34g，含ag0.17g，pb直收率達(dá)到98.8%，zn直收率達(dá)到95.8%；焙燒渣中含pb0.18%、zn0.96%、ag346.88g/t，經(jīng)水淬后進(jìn)行浮選銀處理，得到含銀3672g/t的銀精礦和尾渣，由于尾渣中富含鐵、鈣等元素，可外售水泥廠。

實施例3

本實施例中含鉛鋅銀冶煉渣的成分為：pb6.8%、zn11.4%、s10.4%、ag166g/t、fe11.2%；

將上述含水量為15%的冶煉渣10kg，送入干燥箱烘干，然后送入球磨機(jī)球磨30min，使其粒度達(dá)到-100目占80%。再分別將煤粉、石灰石、工業(yè)純堿等進(jìn)行球磨，球磨后粒度分別達(dá)到-100目占75%、77%及81%。將球磨好的含鉛鋅銀的冶煉渣9kg、煤粉2.25kg、石灰石1.08kg和工業(yè)純堿0.27kg，以及膨潤土0.6kg、水1.32kg制成混合物料后送入圓盤制粒機(jī)，圓盤制粒機(jī)轉(zhuǎn)速13r/min，得到直徑為8-10mm的球團(tuán)，對球團(tuán)進(jìn)行160℃、50min烘干處理后放入還原焙燒爐中在1120℃下焙燒35min，得到含塵煙氣和焙燒渣；含塵煙氣通過旋風(fēng)收塵、布袋收塵過程，及主系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)脫硫后得到pbo、zno煙塵和煙氣，煙氣直接排入大氣；煙塵含pb675.92g，含zn1.1kg，含ag0.18g，pb直收率達(dá)到99.4%，zn直收率達(dá)到96.7%；焙燒渣中含pb0.1%、zn0.98%、ag362.75g/t，經(jīng)水淬后進(jìn)行浮選銀處理，得到含銀3716g/t的銀精礦和尾渣，由于尾渣中富含鐵、鈣等元素，可外售水泥廠。

實施例4

本實施例中含鉛鋅銀冶煉渣的成分為：pb3.7%、zn10.7%、s13.2%、ag180g/t、fe9.5%；

將上述含水量為13%的冶煉渣10kg，送入干燥箱烘干，然后送入球磨機(jī)球磨30min，使其粒度達(dá)到-100目占78%。再分別將煤粉、石灰石、工業(yè)純堿等進(jìn)行球磨，球磨后粒度分別達(dá)到-100目占75%、76%及79%。將球磨好的含鉛鋅銀的冶煉渣9kg、煤粉2.2kg、石灰石1kg和工業(yè)純堿0.2kg，以及膨潤土0.45kg、水1.285kg制成混合物料后送入圓盤制粒機(jī)，圓盤制粒機(jī)轉(zhuǎn)速13r/min，得到直徑為8-9mm的球團(tuán)，對球團(tuán)進(jìn)行150℃、60min烘干處理后放入還原焙燒爐中，在1100℃下焙燒40min，得到含塵煙氣和焙燒渣；含塵煙氣通過旋風(fēng)收塵、布袋收塵過程，及主系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)脫硫后得到pbo、zno煙塵和煙氣，煙氣直接排入大氣；煙塵含pb366.67g，含zn1.04kg，含ag0.24g，pb直收率達(dá)到99.1%，zn直收率達(dá)到97.4%；焙燒渣中含pb0.09%、zn0.81%、ag421.6g/t，經(jīng)水淬后進(jìn)行浮選銀處理，得到含銀4318g/t的銀精礦和尾渣，由于尾渣中富含鐵、鈣等元素，可外售水泥廠。

實施例5

本實施例中含鉛鋅銀冶煉渣的成分為：pb3%、zn12%、s14.3%、ag195g/t、fe8%；混合物料的成分為：含鉛鋅銀的冶煉渣9kg、煤粉1.8kg、石灰石0.72kg和工業(yè)純堿0.09kg，以及膨潤土0.52kg、水1.213kg；其他條件同實施例1，得到的煙塵含pb296.4g，含zn1.163kg，含ag0.22g，pb和zn的直收率可分別達(dá)到98.8%和96.9%；焙燒渣中含pb0.08%、zn0.82%、ag384.44g/t，經(jīng)水淬后進(jìn)行浮選銀處理，得到含銀3827g/t的銀精礦。

實施例6

本實施例中含鉛鋅銀冶煉渣的成分為：pb6.5%、zn6%、s12.5%、ag120g/t、fe12%；混合物料的成分為：含鉛鋅銀的冶煉渣9kg、煤粉1.9kg、石灰石0.75kg和工業(yè)純堿0.15kg，以及膨潤土0.45kg、水1.225kg；其他條件同實施例1，得到的煙塵含pb646.75g，含zn574.8g，含ag0.09g，pb和zn的直收率可分別達(dá)到99.5%和95.8%；焙燒渣中含pb0.12%、zn0.93%、ag409.91g/t，經(jīng)水淬后進(jìn)行浮選銀處理，得到含銀4833g/t的銀精礦。

實施例7

本實施例中含鉛鋅銀冶煉渣的成分為：pb7%、zn9.5%、s9%、ag210g/t、fe10.6%；混合物料的成分為：含鉛鋅銀的冶煉渣9kg、煤粉2.05kg、石灰石1.05kg和工業(yè)純堿0.25kg，以及膨潤土0.63kg、水1.298kg；其他條件同實施例1，得到的煙塵含pb686.7g，含zn923.4g，含ag0.27g，pb和zn的直收率可分別達(dá)到98.1%和97.2%；焙燒渣中含pb0.31%、zn0.62%、ag426.57g/t，經(jīng)水淬后進(jìn)行浮選銀處理，得到含銀5118g/t的銀精礦。