本發(fā)明屬于金屬冶金領(lǐng)域，特別是一種從煉鋼煙塵中回收有色金屬、稀貴金屬和鐵粉的方法。

背景技術(shù)：

煉鋼（電爐、轉(zhuǎn)爐）煙塵的產(chǎn)出量可達(dá)到煉鋼裝爐量的1～2，是一種顆粒極細(xì)的煙塵，一般情況下粒度在20μm 以下的顆粒占總量的85% 以上，化學(xué)成分也比較復(fù)雜，它既含一定量的鐵和碳，也含有少量的鋅、鉛、錫、銅、鉍等有色金屬等及銦、鍺 、金、銀等稀貴金屬外，還含有多種有害物質(zhì)如鉛、鎘、六價(jià)鉻、氰等金屬及其化合物，可見煉鋼煙塵是一種極其有害的固體廢棄物。從循環(huán)經(jīng)濟(jì)和保護(hù)環(huán)境出發(fā)，它是一種可回收有色金屬、稀貴金屬和鐵金屬的二次資源。目前煉鋼煙塵都是采用回轉(zhuǎn)窯、蒸餾爐、豎爐、鼓風(fēng)爐處理，其原理一樣，碳熱還原揮發(fā)，目的就是回收其中的鋅、鉛、鎘、鍺等。如回轉(zhuǎn)窯回收處理法，是將煉鋼煙塵同大量的焦粉等還原劑混合（混合比一般為1:3，即1噸金屬鋅需要配入3噸焦粉）后投入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)升溫?fù)]發(fā)，一般是在回轉(zhuǎn)窯較高的溫度下（回轉(zhuǎn)窯中部）控制還原氣份，使煉鐵煙塵中的鋅、鉛、鎘、鍺等的氧化物還原成金屬，由于它們的沸點(diǎn)較低和高溫下金屬的蒸汽壓較大，被還原的金屬以蒸氣的形式進(jìn)入氣相，隨煙氣進(jìn)入收塵系統(tǒng)，由于收塵系統(tǒng)的漏風(fēng)，空氣進(jìn)入后，金屬蒸氣又被氧化成氧化物狀態(tài)，最終以含鉛氧化鋅粉的形式在收塵系統(tǒng)中捕收，這種方法的弊端是錫、銅、鉍、銦、金、銀等高沸點(diǎn)的有色和稀貴金屬被還原后沒有形成蒸氣和蒸氣壓較小，沒有氣化揮發(fā)還殘留在揮發(fā)殘留物（窯渣）中，一般作為廢渣處理或送水泥廠處理，即使分選成鐵精礦再次進(jìn)入煉鋼系統(tǒng)，皆未得到回收。而且，余熱利用差、煉鋼煙塵中的鐵進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯窯渣中，由于品位低（含鐵30-40%）不能直接作為產(chǎn)品煉鋼的原料（要求含鐵50%以上），一般送到渣場堆存或水泥廠生產(chǎn)水泥。也有報(bào)道在窯渣水淬后，用水浸泡避免再被氧化，采用球磨--磁選—重選聯(lián)合分選工藝，分離出鐵精粉（四氧化三鐵）和廢渣，鐵的回收率為50%，分選后的鐵精礦作為煉鋼廠的原料，價(jià)值也較低?？傊Y源的綜合利用率低。目前與之處理相關(guān)的方法如下：

王樹楷等人發(fā)明的涉及從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方（201210179548.8），將高爐煉鋼煙塵與還原劑燃料混合，加入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫還原反應(yīng)，使其中的有色金屬揮發(fā)進(jìn)入煙氣，收塵后供作提取有色金屬原料，鐵則被還原為單質(zhì)鐵隨窯渣排出 ；窯渣經(jīng)冷卻、破碎、磨礦將其制成小于 100目粒度的礦漿，磁選分離出含F(xiàn)e大于65%鐵精礦 ；鐵精礦經(jīng)過二段磨礦，再上搖床分選出單質(zhì)鐵粉和次鐵精礦，單質(zhì)鐵粉經(jīng)干燥得粒度小于 120 目、MFe ≥ 85%、TFe ≥ 92% 的商品還原鐵粉 ；還原鐵粉經(jīng)氫氣還原電爐還原出爐后磨礦、篩分、產(chǎn)出MFe ≥ 98% 的商品冶金鐵粉。

楊政武等人發(fā)明的以高爐煙塵為原料回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)次氧化鋅粉的方法（201310490196.2），一種以高爐煙塵為原料回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)氧化鋅粉的方法，包括回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)熁幚砣霠t原料生產(chǎn)次氧化鋅粉的步驟，其特征在于入爐原料經(jīng)過下列步驟制得 ：將下列質(zhì)量配比的原料 ：高爐煙塵子 50 ～ 60%，沉降粉 20 ～ 40%，返粉8 ～ 15%，石灰 5 ～ 8%，混勻，控制混合料含水量為16～22%質(zhì)量比 ；按常規(guī)制成球團(tuán)，得入爐球團(tuán)原料。使高爐煙塵成為再生資源，回收有價(jià)鋅元素，并妥善解決高爐煙塵因外排、堆存而造成環(huán)境污染的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種從煉鋼煙塵中回收有色金屬、稀貴金屬和鐵粉的方法，該方法能夠使煉鋼煙塵中的有色金屬和稀貴金屬選擇性氯化高溫?fù)]發(fā)，達(dá)到鐵和有色金屬及稀貴金屬有效分離，鐵被還原為鐵粉回收，氯化高溫?fù)]發(fā)后的有色金屬和稀貴金屬可分別再提純回收，本發(fā)明工藝簡單，熱效率高，生產(chǎn)成本低，綜合利用率高。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種從煉鋼煙塵中回收有色金屬、稀貴金屬和鐵粉的方法，其特征在于主要包括以下具體步驟進(jìn)行：

（1）將煉鋼煙塵同氯化劑、還原劑充分濕潤、混合，使混合料水分含量在3-8%，將混合好的物料裝入窯車置入隧道窯內(nèi)，窯車內(nèi)的物料在隧道窯內(nèi)行進(jìn)過程中分兩段依次進(jìn)行反應(yīng)，前段為中溫氯化反應(yīng)，溫度控制在1000-1050℃，時(shí)間60-120分鐘，氯化劑與煉鋼煙塵中的有色金屬、稀貴金屬Zn、Pb、Bi、Sn、In、Ge、Ag、Au等發(fā)生氯化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)的氯化物揮發(fā)進(jìn)入煙氣，有色金屬、稀貴金屬的氯化揮發(fā)率大于90%，而鐵的氧化物較氯化物更為穩(wěn)定，不揮發(fā)而留在固態(tài)殘?jiān)?。含有色金屬、稀貴金屬Zn、Pb、Bi、Sn、In、Ge、Ag、Au等的煙氣抽出后經(jīng)沉降室、高溫防腐管道、表面冷卻器后進(jìn)入布袋除塵器，收集的煙塵為有色金屬、稀貴金屬Zn、Pb、Bi、Sn、In、Ge、Ag、Au等的氯化物，經(jīng)常規(guī)方法分離回收得各種有色金屬、稀貴金屬產(chǎn)品。（2）后段為高溫還原反應(yīng)，裝有含鐵殘?jiān)母G車在隧道窯內(nèi)繼續(xù)向前行進(jìn)，這時(shí)從隧道窯的頂部再加入反應(yīng)所需的還原劑，充分利用前段氯化反應(yīng)的熱物料繼續(xù)進(jìn)行鐵的升溫還原，溫度控制在1200-1250℃，時(shí)間為60-120分鐘，含鐵殘?jiān)械蔫F被還原為單質(zhì)鐵隨窯渣排出，有95%以上的鐵氧化物被還原為金屬鐵。窯渣經(jīng)冷卻、破碎、球磨將其制成小于60目粒度的渣漿，磁選分離出單質(zhì)鐵粉，單質(zhì)鐵粉含鐵大于86%。

步驟（1）所述的氯化劑是氯化鈣或氯化鈉或兩者的混合物，加入量比為0.5~3%；還原劑是焦粉或碎煤,加入量為1~3%,。步驟（2）所述還原劑是焦粉或碎煤,加入量比為15~30%,。還原劑焦粉或碎煤是通過隧道窯的頂部加入或側(cè)面噴人窯內(nèi)。

附圖說明

圖1為一種從煉鋼煙塵中回收有色金屬、稀貴金屬和鐵粉的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

參見附圖1，采用昆明鋼鐵控股有限公司煉鋼爐產(chǎn)生的煉鋼煙塵，其化學(xué)成分為（Wt%）：Zn 24.52 ,Pb 4, Fe 26, S 0.5, In 0.02, Ag 0.01, Bi 0.4, Sn 0.5Au 0.00008，處理工藝如下：

煉鋼煙塵5000 kg、液體氯化劑（氯化鈣和氯化鈉10-12:1的混合物）加入量比為為50kg；還原劑是焦粉,加入量為100kg,還原劑焦粉在圓筒混料機(jī)內(nèi)充分濕潤、混合，使混合料水分含量在4%，置入隧道窯內(nèi)，在其內(nèi)化學(xué)反應(yīng)分兩段進(jìn)行，前段為中溫氯化反應(yīng)，溫度控制在1000-1050℃，時(shí)間100分鐘，煉鋼煙塵中的有色金屬、稀貴金屬Zn、Pb、Bi、Sn、In、Ge、Ag、Au等發(fā)生氯化反應(yīng)，生產(chǎn)低沸點(diǎn)的氯化物揮發(fā)進(jìn)入煙氣，有色金屬、稀貴金屬氯化揮發(fā)率≥90%，收塵后供作提取有色金屬、稀貴金屬原料，還原劑除與物料中有關(guān)氧化物作用外，剩余部分作燃料被空氣氧化，全部生成二氧化碳；后段為高溫還原反應(yīng)，從隧道窯的頂部再加入反應(yīng)所需的還原劑焦粉，加入量為1000 kg，充分利用前段氯化反應(yīng)的熱物料繼續(xù)進(jìn)行鐵的升溫還原，溫度控制在1200-1250℃，時(shí)間為100分鐘，煉鋼煙塵中的鐵被還原為單質(zhì)鐵隨窯渣排出，有95%以上的鐵氧化物被還原為金屬鐵。

隧道窯煙氣收塵:隧道窯產(chǎn)生的煙氣經(jīng)沉降室、高溫防腐管道、表面冷卻器后進(jìn)入布袋除塵器，收集的煙塵為有色金屬、稀貴金屬Zn、Pb、Bi、Sn、In、Ge、Ag、Au等的氯化物，其主要成分為（Wt%）：Zn37.5，Pb9.2，F(xiàn)e1.8， In0.023，Ag0.025，Bi0.78，Sn0.45，Au0.0001，經(jīng)常規(guī)方法分離回收得各種金屬產(chǎn)品。

窯渣磁選：窯渣經(jīng)冷卻、破碎、球磨將其制成小于60目粒度的渣漿，磁選分離出單質(zhì)鐵粉和廢渣，單質(zhì)鐵粉含鐵大于86%，作為商品還原鐵粉外銷，廢渣外銷水泥廠。