锌浸出渣的直接还原方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了锌浸出渣的直接还原方法和系统，其中，直接还原方法包括：将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到干燥锌浸出渣；将所述干燥锌浸出渣进行破碎处理，以便得到锌浸出渣颗粒；将所述锌浸出渣颗粒与添加剂、还原煤进行混合成型，以便得到球团物料；以及将所述球团物料在直接还原转底炉内进行直接还原处理，以便得到含有锌、铅、银和铟的烟气和金属化球团。该方法通过配料和成型工艺解决了球团易熔化的现象，有效提高直接还原温度，促进铅、锌、银、铟的挥发。

Direct reduction method and system for zinc leaching residue

The invention discloses a direct reduction method and system of zinc leaching residue in direct reduction method comprises the following steps: zinc leaching residue drying, drying to obtain zinc leaching residue; the drying of zinc leaching residue crushing processing, in order to obtain the zinc leaching residue particles; the zinc leaching residue particles and additives, the reduction of coal mixed pellet molding, in order to get the material; and the material pellet direct reduction in rotary hearth furnace for processing in a direct reduction, in order to get gas and metal pellets containing zinc, lead, silver and indium. The method can solve the phenomenon that the pellet is easy to melt, and can effectively improve the direct reduction temperature and promote the volatilization of lead, zinc, silver and indium.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
具体而言，本专利技术涉及锌浸出渣的直接还原方法和系统。
技术介绍
湿法炼锌过程产生的大量铅银渣中，一般都含有稀散金属、贵金属及其它有价金属，对这些金属的回收工艺一般分直接法和间接法两类。直接法以铅银渣作为主要原料，选择适宜地工艺对渣中的有价金属进行回收。湿法炼锌是目前世界上应用最广泛的炼锌方法，用该方法生产的电锌产量约占总锌产量的85％。湿法炼锌有常规浸出法、热酸浸出黄钾铁矾法、热酸浸出赤铁矿法、热酸浸出针铁矿法、氧压浸出法等。湿法炼锌过程中，采用两段中浸出得到的锌渣一般有两种工艺进行回收，一是火法，即采用回转窑挥发法；另一种是湿法，即热酸浸出法。锌渣中锌的主要存在形式为铁酸锌、氧化锌、硫化锌和硅酸锌，铟主要以类质同相形式存在与铁酸锌等物质中，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。银主要以硫化银、少量自然银和包裹银存在。回转窑挥发法是我国湿法炼锌渣处理使用的典型流程,国内经过三十余年的发展,其技术已经成熟,现有以株冶为代表的较多炼锌厂采用。锌窑渣是湿法炼锌时的浸出渣再配加40％～50％的焦粉，操作条件差的需要配入80％～100％的焦粉，在回转窑内高温下提取锌、铅等金属后的残余物。通过将窑渣进行再次浸出，耗酸量巨大。另外，通过回转窑烟化挥发能回收92～94％锌和82～84％铅和10％左右的银，铟的挥发率<80％。回转窑法的优点是铅和锌的挥发回收率高，但缺点也非常明显。首先，回转窑法对银的回收效果非常差，绝大部分银不能回收，70％残留在挥发窑渣中，而窑渣进一步选银的回收率也之后50～65％，造成了贵金属的大量流失。其次，处理一吨浸出渣需要昂贵的焦炭，耐火材料消耗大。热酸浸出工艺流程得到的铁钒渣和铅银渣，由于此类渣熔点特别低(<1200℃)，直接还原温度受到限制，易挥发性的铅锌铟的挥发率由于物料熔化迅速降低，银的挥发率也只有30％左右。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种锌浸出渣的直接还原方法和系统，该方法和系统通过配料和压球工艺来解决球团易熔化的现象，有效提高了直接还原温度，促进铅、锌、银、铟的挥发。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种锌浸出渣的直接还原方法，包括：将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到干燥锌浸出渣；将所述干燥锌浸出渣进行破碎处理，以便得到锌浸出渣颗粒；将所述锌浸出渣颗粒与添加剂、还原煤进行混合成型，以便得到球团物料；以及将所述球团物料在直接还原转底炉内进行直接还原处理，以便得到含有锌、铅、银和铟的烟气和金属化球团。通常热酸浸出工艺流程得到的铁钒渣和铅银渣，由于此类渣熔点特别低，一般为1200℃以下，因此直接还原温度受限。如果对渣进行直接还原，直接还原的温度高于渣的熔点，因此直接还原过程中物料熔融导致铅锌铟银等易挥发性物质挥发率迅速降低，其中银的挥发率也只有30％左右。由此采用本专利技术上述实施例的锌浸出渣的直接还原方法，将锌浸出渣通过配料和压球工艺，可有效提高直接还原温度，促进铅、锌、银、铟的挥发。从而解决球团易熔化、铅锌银铟脱除率低的问题。另外，根据本专利技术上述实施例的锌浸出渣的直接还原方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述添加剂为膨润土和/或硅藻土。在本专利技术的一些实施例中，所述添加剂的加入量为所述锌浸出渣颗粒的8-15重量％。在本专利技术的一些实施例中，所述直接还原处理的温度为1200-1350摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，所述直接还原处理的温度为1300-1330摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，所述直接还原处理的时间为20-50分钟。在本专利技术的一些实施例中，所述还原煤的加入量为所述锌浸出渣颗粒的10-40重量％。根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提出一种适于实施前面实施的锌浸出渣的直接还原方法的系统，该系统包括：干燥装置，所述干燥装置具有锌浸出渣入口和干燥锌浸出渣出口；破碎装置，所述破碎装置具有干燥锌浸出渣入口和锌浸出渣颗粒出口，所述干燥锌浸出渣入口与所述干燥锌浸出渣出口相连；混合成型装置，所述混合成型装置具有锌浸出渣颗粒入口、添加剂入口、还原煤入口和球团物料出口，所述锌浸出渣颗粒入口与所述锌浸出渣颗粒出口相连；直接还原转底炉，所述直接还原转底炉具有球团物料入口、烟气出口和金属化球团出口，所述球团物料入口与所述球团物料出口相连。由此采用本专利技术上述实施例的锌浸出渣的直接还原系统，将锌浸出渣通过在混合成型装置内进行配料和成型后，可有效提高直接还原温度，促进铅、锌、银、铟的挥发。从而解决球团易熔化、铅锌银铟脱除率低的问题。另外，根据本专利技术上述实施例的锌浸出渣的直接还原系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述添加剂入口包括膨润土入口和/或硅藻土入口。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的锌浸出渣的直接还原方法的流程图。图2是根据本专利技术一个实施例的锌浸出渣的直接还原系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种锌浸出渣的直接还原方法，下面参考图1详细描述本专利技术具体实施例的锌浸出渣的直接还原方法。根据本专利技术具体实施例的锌浸出渣的直接还原方法包括：将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到干燥锌浸出渣；将干燥锌浸出渣进行破碎处理，以便得到锌浸出渣颗粒；将锌浸出渣颗粒与添加剂、还原煤进行混合成型，以便得到球团物料；以及将球团物料在直接还原转底炉内进行直接还原处理，以便得到含有锌、铅、银和铟的烟气和金属化球团。通常热酸浸出工艺流程得到的铁钒渣和铅银渣，由于此类渣熔点特别低，一般为1200℃以下，因此直接还原温度受限。如果对渣进行直接还原，直接还原的温度高于渣的熔点，因此直接还原过程中物料熔融导致铅锌铟银等易挥发性物质挥发率迅速降低，其中银的挥发率也只有30％左右。由此采用本专利技术上述实施例的锌浸出渣的直接还原方法，将锌浸出渣通过配料和压球工艺，可有效提高直接还原温度，促进铅、锌、银、铟的挥发。从而解决球团易熔化、铅锌银铟脱除率低的问题。根据本专利技术的具体实施例，具体地可以将干燥锌浸出渣破碎至粒度为不大于3mm的锌浸出渣颗粒。专利技术人发现，粒度过大，不利于铅、锌、银、铟的挥发，而控制粒径不大于3mm可以最大限度地提高铅、锌、银、铟的挥发率。根据本专利技术的具体实施例，添加剂为膨润土和/或硅藻土。专利技术人发现，通过加入膨润土和硅藻土可显著提高球团的熔点，进而防止球团在直接还原的高温下发生熔化。同时膨润土还可以起到球团粘结剂的作用，增强球团的跌落强度至20次以上。由此可以有效防止渣中铁钒物相分解发生的球团爆裂粉化。根据本专利技术的具体实施例，膨润土和/或硅藻土作为添加剂的加入量为锌浸出渣颗粒的8-15重量％。根据本专利技术的具体示例，如果加入量过低，提高熔点的效果不明显，同时粘结作用不够，球团容易爆裂；如果加入量过高则成本增加，同时渣的有效处理量降低。根据本专利技术的具体实施例，通过将锌浸出渣颗粒中加入膨润土和/或硅藻土可以有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌浸出渣的直接还原方法，其特征在于，包括：将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到干燥锌浸出渣；将所述干燥锌浸出渣进行破碎处理，以便得到锌浸出渣颗粒；将所述锌浸出渣颗粒与添加剂、还原煤进行混合成型，以便得到球团物料；以及将所述球团物料在直接还原转底炉内进行直接还原处理，以便得到含有锌、铅、银和铟的烟气和金属化球团。

【技术特征摘要】
1.一种锌浸出渣的直接还原方法，其特征在于，包括：将锌浸出渣进行烘干处理，以便得到干燥锌浸出渣；将所述干燥锌浸出渣进行破碎处理，以便得到锌浸出渣颗粒；将所述锌浸出渣颗粒与添加剂、还原煤进行混合成型，以便得到球团物料；以及将所述球团物料在直接还原转底炉内进行直接还原处理，以便得到含有锌、铅、银和铟的烟气和金属化球团。2.根据权利要求1所述的锌浸出渣的直接还原方法，其特征在于，所述添加剂为膨润土和/或硅藻土。3.根据权利要求1或2所述的锌浸出渣的直接还原方法，其特征在于，所述添加剂的加入量为所述锌浸出渣颗粒的8-15重量％。4.根据权利要求1-3任一项所述的锌浸出渣的直接还原方法，其特征在于，所述直接还原处理的温度为1200-1350摄氏度。5.根据权利要求4所述的锌浸出渣的直接还原方法，其特征在于，所述直接还原处理的温度为1300-1330摄氏度。6.根据权利要求5所述的锌浸出渣的直接还原方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：古明远，曹志成，薛逊，王敏，吴佩佩，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32