利用废旧塑料制备氯化球团的方法及其得到的产品技术

本发明专利技术提供了一种利用废旧塑料制备氯化球团的方法及其得到的产品，涉及矿物加工领域。制备生球时，在生球内部和生球外层采用两种不同的配料方式：生球内部按质量份数计包括：硫酸渣100.0份；膨润土0.2～2.0份；储氯剂3.0～15.0份；促进剂0.2～2.5份；第一废旧塑料3.0～20.0份。生球外层按质量份数计包括：硫酸渣100.0份；膨润土0.2～2.0份；第二废旧塑料3.0～15.0份。采用该发明专利技术能在提高有色金属挥发率和球团产品铁品位的同时实现城市塑料垃圾减量化，消除了潜在的塑料垃圾污染源。消除了潜在的塑料垃圾污染源。消除了潜在的塑料垃圾污染源。

【技术实现步骤摘要】
利用废旧塑料制备氯化球团的方法及其得到的产品


[0001]本专利技术涉及矿物加工
，尤其是涉及一种利用废旧塑料制备氯化球团的方法及其得到的产品。

技术介绍

[0002]我国的硫铁矿资源非常丰富，目前我国较大规模的硫铁矿山有：广东云浮硫铁矿、安徽新桥硫铁矿等，此外一些有色金属矿山也伴生一定规模的硫铁矿资源。硫铁矿最主要的用途是生产硫酸和硫磺，我国约有75％以上的硫铁矿用于硫酸生产。通常硫铁矿中的有价元素为硫和铁，某些伴生的硫铁矿还含有其它有价金属，在制酸过程中，硫铁矿中的硫得到回收利用。而硫铁矿中的铁和其它有价金属，则进入硫酸烧渣中。
[0003]由于通常硫酸烧渣铜、铅、锌、金、银含量不高，采用氰化工艺经济效益不佳，且有用矿物嵌布关系和赋存状态复杂。经传统选矿技术处理后，虽可提高铁品位，但其铜、铅、锌、金、银等有色金属和铁氧化物之间无法进行有效分离，若不对硫酸烧渣中的其它有价金属进行回收利用将会造成极大的资源浪费，且烧渣中的杂质含量也会限制了其作为高炉原料的使用。如能有效分离和脱除硫酸烧渣中的有色金属，硫酸烧渣就能作为一种优质的炼铁原料，这既可以缓解我国钢铁工业铁矿资源短缺的压力，也可以解决硫酸渣堆存的环境污染问题，还可以其中有色金属的综合回收利用。
[0004]目前国内外硫酸渣中低品位的Cu、Pb、Zn、Au、Ag等有价金属回收主要通过氯化焙烧方法，同时产出铁球团产品。传统的高温氯化焙烧是把CaCl2等氯化剂和硫酸渣混合制备成球团，氯化剂均匀的分布在硫酸渣球团内。硫酸渣球团干燥后在1000℃以上的温度下进行高温氯化焙烧，高温下固体氯化剂转变为HCl或Cl2气体，有色金属和HCl或Cl2气体反应生成金属氯化物，氯化物在高温下挥发进入气相中，而铁氧化物在该气氛中不能被氯化而留在球团产品中。
[0005]目前高温氯化焙烧工艺中，采用的氯化剂主要为氯化钙、氯化钠等，而不采用PVC作为直接氯化剂，因为PVC在300℃～500℃就开始分解生成HCl和Cl2气体，导致生成的大部分HCl和Cl2气体在低温区就扩散进入气相，而无法在高温区及时参与氯化反应，因此使得球团内部无法在高温焙烧区间保持足够时间的氯化气氛，所以通常采用PVC作为直接氯化剂时，氯化剂的消耗量大，且有色金属氯化挥发效果不佳。
[0006]现有技术如期刊论文“PVC废塑料与石煤混合焙烧—酸浸提钒试验”，该试验研究采用的是中温氯化工艺；专利CN 108285975A“一种利用PVC热解从锂云母提取锂的方法”则是首先对PVC进行热解，产生HCl和Cl2气体，再利用分解后的气体进行锂云母氯化焙烧，该工艺中PVC是作为间接氯化剂提供氯化气氛。
[0007]另一方面，PVC作为PVC塑料和PVC树脂的主要成分，在城市垃圾中广泛存在，由于PVC材料不易直接自然降解，因此不能直接进行填埋，需要进行焚烧分解处理。废旧PVC材料的回收利用问题也成为关注焦点。
[0008]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的之一在于提供一种利用废旧塑料制备氯化球团的方法，在提高有色金属挥发率和铁品位的同时实现城市塑料垃圾减量化，消除了潜在的塑料垃圾污染源。
[0010]本专利技术的目的之二在于提供一种产品，由上述方法获得。
[0011]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0012]第一方面，本专利技术提供了一种利用废旧塑料制备氯化球团的方法，包括：
[0013](a)获得生球：所述生球包括生球内芯和包覆在生球内芯外的生球外层；所述生球内芯的配料按质量份数计包括：
[0014]硫酸渣100.0份，膨润土0.2～2.0份，储氯剂3.0～15.0份，促进剂0.2～2.5份，第一废旧塑料3.0～20.0份；所述第一废旧塑料为废旧PVC塑料材料；
[0015]所述生球外层的配料按质量份数计包括：
[0016]硫酸渣100份，膨润土0.2～2.0份，第二废旧塑料3.0～15.0份，储氯剂0～3份；所述第二废旧塑料为废旧聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料材料中的至少一种；
[0017](b)先将生球在80～120℃下干燥30～60min，然后将生球在200～600℃焙烧10～40min，然后在1050～1250℃下进行高温氯化焙烧40～60min，最终得到氯化球团。
[0018]进一步的，所述第二废旧塑料为废旧PVC材料和PE材料的混合料，两者质量配比为1:2～1:4(PVC材料质量：PE材料质量)。
[0019]进一步的，所述第一废旧塑料材料和所述第二废旧塑料均独立地为粉状材料，物料细度为
‑
0.074mm占50％～80％。
[0020]进一步的，所述储氯剂包括氧化钙、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钠中的至少一种。
[0021]进一步的，所述促进剂包括铁粉、硫酸亚铁和硫酸铁中的至少一种。
[0022]进一步的，利用废旧塑料制备氯化球团的方法，包括以下步骤：
[0023]a)按质量份数计将硫酸渣100.0份，膨润土0.2～2.0份，储氯剂3.0～15.0份，促进剂0.2～2.5份，废旧PVC塑料材料3.0～20.0份，废旧PVC塑料材料细度为
‑
0.074mm占50％～80％，将以上物料混合均匀并润磨，然后造球；
[0024]b)按质量份数计将硫酸渣100.0份，膨润土0.2～2.0份，第二废旧塑料3.0～15.0份，第二废旧塑料细度为
‑
0.074mm占50％～80％，将以上物料混合均匀并润磨，用混匀物料对步骤a)形成的生球继续造球；
[0025]c)对步骤b)形成的生球在80～120℃下干燥30～60min，然后进入焙烧炉，保持200～600℃焙烧10～40min，随后在1050～1250℃下进行高温氯化焙烧40～60min，最终得到氯化球团。
[0026]进一步的，步骤a)造球时控制生球水份10.0～15.0份，控制生球直径8～10mm。
[0027]进一步的，步骤b)造球时控制最终生球水份10.0～15.0份，最终生球直径11～13mm。
[0028]第二方面，本专利技术提供了一种产品，由上述方法获得。
[0029]本专利技术至少具有如下有益效果：
[0030](1)本专利技术利用废旧PVC塑料材料提供氯化气氛，同时采用储氯技术，将较低温度
下废旧PVC塑料材料分解释放的HCl和Cl2通过储氯剂吸收进入固相。而在高温氯化焙烧区间，储氯剂又可发生分解，为球团氯化焙烧提供稳定的氯化气氛。这就避免了PVC在低温下分解，导致生成的大部分HCl和Cl2气体在低温区就扩散进入气相，而无法在高温区及时参与氯化反应，因此使得球团内部无法在高温焙烧区间保持足够时间的氯化气氛。采用本专利技术所提供的方法，将废旧PVC塑料材料作为氯化剂，代替氯化钙、氯化钠等常规氯化剂，在低温焙烧条件下PVC分解，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧塑料制备氯化球团的方法，其特征在于，包括：(a)获得生球：所述生球包括生球内芯和包覆在生球内芯外的生球外层；所述生球内芯的配料按质量份数计包括：硫酸渣100.0份，膨润土0.2～2.0份，储氯剂3.0～15.0份，促进剂0.2～2.5份，第一废旧塑料3.0～20.0份；所述第一废旧塑料为废旧PVC塑料材料；所述生球外层的配料按质量份数计包括：硫酸渣100份，膨润土0.2～2.0份，第二废旧塑料3.0～15.0份，储氯剂0～3份；所述第二废旧塑料为废旧聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料材料中的至少一种；(b)先将生球在80～120℃下干燥30～60min，然后将生球在200～600℃焙烧10～40min，然后在1050～1250℃下进行高温氯化焙烧40～60min，最终得到氯化球团。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二废旧塑料为废旧聚氯乙烯材料和聚乙烯材料的混合料，聚氯乙烯材料与聚乙烯材料的质量配比为1:2～1:4。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一废旧塑料材料和所述第二废旧塑料均独立地为粉状材料，物料细度为
‑
0.074mm占50％～80％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储氯剂包括氧化钙、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨甲，赵志强，罗思岗，吴熙群，李成必，朱阳戈，赵杰，王国强，胡志凯，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：