本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種處理鋅浸出渣的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋅冶煉渣具有雙重性，一方面對(duì)環(huán)境存在直接或潛在的危害，另一方面冶煉渣中又存在大量有價(jià)金屬，因此這些廢渣將成為重要的二次資源。目前，國(guó)內(nèi)外鉛鋅冶煉渣綜合利用工藝主要有有價(jià)金屬回收、生產(chǎn)水泥和建材等方法，這些方法在處理鉛鋅冶煉渣的過(guò)程中雖然達(dá)到了資源的綜合利用的目的，但也存在著一定的弊端。

我國(guó)是是鋅產(chǎn)量大國(guó)，每年都要排放大量的鋅浸出渣。目前為止，國(guó)內(nèi)普遍的做法是將鋅浸出渣配入一定量的煤粉加入回轉(zhuǎn)窯中，在1100-1300℃的溫度條件下使渣中的鋅和一部分銀、銦等金屬揮發(fā)。但是該方法會(huì)產(chǎn)生大量的含碳窯渣，這些窯渣利用價(jià)值不大，而且由于窯渣里含有一些有色金屬會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)窯渣中有大量的鐵和碳，如何高效利用這些資源，是冶金行業(yè)的一個(gè)挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種處理鋅浸出渣的方法和系統(tǒng)，該方法實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀銦等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅的脫除率達(dá)95％以上，銀銦的脫除率達(dá)80％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理鋅浸出渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

(1)將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理，以便得到鋅浸出渣干料；

(2)將所述鋅浸出渣干料進(jìn)行破碎，以便得到鋅浸出渣破碎料；

(3)將高揮發(fā)分煤進(jìn)行磨細(xì)處理，以便得到煤粉；

(4)將所述鋅浸出渣破碎料與所述煤粉、鈣系熔劑和水進(jìn)行混合造球，以便得到混合球團(tuán)；

(5)將所述混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，使得所述混合球團(tuán)依次經(jīng)過(guò)所述轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)和高溫區(qū)，得到的含有氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的煙塵從所述中溫區(qū)排出，得到的金屬化球團(tuán)從冷卻區(qū)排出，并且所述冷卻區(qū)設(shè)置有水冷壁；

(6)將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理，以便得到金屬鐵和尾渣。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法通過(guò)采用高揮發(fā)分煤與鋅浸出渣和鈣系熔劑進(jìn)行混合造球，并將所得混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原處理，鋅浸出渣中的鉛、銀、銦和鋅的化合物在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)被還原為單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅，而生成的單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅在煙道中二次氧化以氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的形式被回收，而鋅浸出渣中的含鐵化合物在轉(zhuǎn)底爐的高溫區(qū)被還原為單質(zhì)鐵，并且鐵顆粒不斷聚集長(zhǎng)大，得到金屬化球團(tuán)經(jīng)分離處理即可得到金屬鐵，同時(shí)通過(guò)在配料中采用高揮發(fā)煤作為還原劑，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)，煤中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，從而有利于鋅浸出渣中有價(jià)金屬元素的脫除，并且配料中的鈣系熔劑在轉(zhuǎn)底爐中的高溫區(qū)能促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。由此，采用本申請(qǐng)的方法不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀銦等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅的脫除率達(dá)95％以上，銀銦的脫除率達(dá)80％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述鋅浸出渣破碎料的粒徑不高于75μm。由此，可以顯著提高鉛銀銀鋅和鐵的回收效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，其特征在于，在步驟(3)中，所述高揮發(fā)分煤的揮發(fā)分不低于40wt％，任選的，所述高揮發(fā)分煤為選自褐煤和長(zhǎng)焰煤中的至少一種，任選的，在步驟(3)中，所述煤粉的粒徑不高于1mm。由此，可以進(jìn)一步提高鉛銀銀鋅和鐵的回收效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，將所述鋅浸出渣破碎料與所述煤粉、所述鈣系熔劑和所述水按質(zhì)量比100：(42～60):(5～10)：(8-12)進(jìn)行混合。由此，可以進(jìn)一步提高鉛銀銀鋅和鐵的回收效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鈣系熔劑為選自CaCO₃和CaO中的至少一種。由此，可以促使高溫區(qū)生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(5)中，所述中溫區(qū)的溫度為1180～1230攝氏度，任選的，在步驟(5)中，所述高溫區(qū)的溫度為1230～1280攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高鉛銀銀鋅和鐵的回收效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(5)中，所述金屬化球團(tuán)的溫度不高于900攝氏度。由此，可以提高球團(tuán)強(qiáng)度，從而有利于金屬化球團(tuán)的出料，同時(shí)能避免在出料過(guò)程中球團(tuán)的氧化。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(6)中，所述分離處理為磨礦磁選或高溫熔分。

在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理鋅浸出渣的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：

烘干裝置，所述烘干裝置具有鋅浸出渣入口和鋅浸出渣干料出口；

破碎裝置，所述破碎裝置具有鋅浸出渣干料入口和鋅浸出渣破碎料出口，所述鋅浸出渣干料入口和所述鋅浸出渣干料出口相連；

磨細(xì)裝置，所述磨細(xì)裝置具有高揮發(fā)分煤入口和煤粉出口；

混合造球裝置，所述混合造球裝置具有鋅浸出渣破碎料入口、煤粉入口、鈣系熔劑入口、水入口和混合球團(tuán)出口，所述鋅浸出渣破碎料入口與所述鋅浸出渣破碎料出口相連，所述煤粉入口與所述煤粉出口相連；

轉(zhuǎn)底爐，所述轉(zhuǎn)底爐沿著轉(zhuǎn)底爐轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次分為進(jìn)料區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)和冷卻區(qū)，所述進(jìn)料區(qū)設(shè)置有混合球團(tuán)入口，所述混合球團(tuán)入口與所述混合球團(tuán)出口相連，所述中溫區(qū)設(shè)置有煙塵出口，所述冷卻區(qū)設(shè)置有水冷壁和金屬化球團(tuán)出口；

分離裝置，所述分離裝置具有金屬化球團(tuán)入口、金屬鐵出口和尾渣出口，所述金屬化球團(tuán)入口與所述金屬化球團(tuán)出口相連。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)通過(guò)采用高揮發(fā)分煤與鋅浸出渣和鈣系熔劑進(jìn)行混合造球，并采用轉(zhuǎn)底爐對(duì)所得混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，鋅浸出渣中的鉛、銀、銦和鋅的化合物在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)被還原為單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅，而生成的單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅在煙道中二次氧化以氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的形式被回收，而鋅浸出渣中的含鐵化合物在轉(zhuǎn)底爐的高溫區(qū)被還原為單質(zhì)鐵，并且鐵顆粒不斷聚集長(zhǎng)大，得到金屬化球團(tuán)經(jīng)分離處理即可得到金屬鐵，同時(shí)通過(guò)在配料中采用高揮發(fā)煤作為還原劑，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)，煤中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，從而有利于鋅浸出渣中有價(jià)金屬元素的脫除，并且配料中的鈣系熔劑在轉(zhuǎn)底爐中的高溫區(qū)能促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。由此，采用本申請(qǐng)的系統(tǒng)不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀銦等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅的脫除率達(dá)95％以上，銀銦的脫除率達(dá)80％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述分離裝置為磨礦磁選裝置或高溫熔分裝置。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法流程示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)底爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理鋅浸出渣的方法。下面參考圖1對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

S100：將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理

該步驟中，將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理，得到鋅浸出渣干料。具體的，鋅浸出渣為采用常規(guī)濕法煉鋅流程得到的浸出渣，并且該步驟中，所得鋅浸出渣干料中含水量不高于6wt％。由此，可以顯著提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣中含有：Fe 20～25wt％，Zn 10～17wt％，Pb 2～6wt％，Ag 50～300g/t，In 100～300g/t，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

S200：將鋅浸出渣干料進(jìn)行破碎

該步驟中，將上述得到的鋅浸出渣干料進(jìn)行破碎，得到鋅浸出渣破碎料。由此，可以顯著提高后續(xù)鋅浸出渣與還原劑的接觸面積，從而進(jìn)一步提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料的粒徑可以不高于75μm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該粒徑下的鋅浸出渣破碎料可以與還原劑充分接觸，從而進(jìn)一步提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。

S300：將高揮發(fā)分煤進(jìn)行磨細(xì)處理

該步驟中，將高揮發(fā)分煤進(jìn)行磨細(xì)處理，得到煤粉。由此，可以顯著提高后續(xù)還原過(guò)程中煤粉與鋅浸出渣的接觸面積，從而進(jìn)一步提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高揮發(fā)分煤的揮發(fā)分并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，高揮發(fā)分煤的揮發(fā)分可以不低于40wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該揮發(fā)分煤可以顯著促進(jìn)后續(xù)轉(zhuǎn)底爐中溫區(qū)中的球團(tuán)粉化，從而有助于鉛鋅銦銦元素的脫除。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，高揮發(fā)分煤的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，高揮發(fā)分煤可以為選自褐煤和長(zhǎng)焰煤中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)高揮發(fā)分煤顯著優(yōu)于其他促進(jìn)鋅浸出渣中鉛鋅銦銦元素的脫除。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，所得煤粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，煤粉的粒徑可以為不高于1mm。由此，可以顯著提高其與鋅浸出渣的接觸面積，從而進(jìn)一步提高鐵鉛鋅銦銦元素的回收效率。

S400：將鋅浸出渣破碎料與煤粉、鈣系熔劑和水進(jìn)行混合造球

該步驟中，將上述所得到的鋅浸出渣破碎料與煤粉、鈣系熔劑和水進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在配料中采用高揮發(fā)煤粉，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)，煤粉中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，從而有利于鋅浸出渣中有價(jià)金屬元素的脫除，并且配料中的鈣系熔劑在轉(zhuǎn)底爐中的高溫區(qū)能促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料與煤粉、鈣系熔劑和水的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料與煤粉、鈣系熔劑和水可以按質(zhì)量比100：(42～60):(5～10)：(8～12)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，煤粉配入量太少不能充分還原球團(tuán)中的金屬氧化物，從而導(dǎo)致鉛鋅銀銦鐵的回收率降低，而煤粉配入量太多球團(tuán)粉化現(xiàn)象嚴(yán)重，從而不利于在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)中還原出料，并且導(dǎo)致所得金屬化球團(tuán)金屬化率降低，而鈣系熔劑配入量太少，起不到粘連粉化球團(tuán)的作用，從而不利于出料，而配入量太多會(huì)形成大量的鐵橄欖石，影響鐵的還原回收。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，鈣系熔劑的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鈣系熔劑可以為選自CaCO₃和CaO中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該類(lèi)鈣系熔劑可以顯著優(yōu)于其他促進(jìn)后續(xù)轉(zhuǎn)底爐高溫區(qū)中的粉化球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。

S500：將混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，使得混合球團(tuán)依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)和高溫區(qū)

該步驟中，將上述得到的混合球團(tuán)(混合球團(tuán)中的鉛鋅銀銦分別以硫化物、氧化物、硫酸鹽的形式存在)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，進(jìn)料區(qū)在中溫區(qū)和高溫區(qū)的熱輻射作用下可以對(duì)混合球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，隨著爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)，混合球團(tuán)進(jìn)入到中溫區(qū)，該過(guò)程中，煤粉中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，球團(tuán)中的硫酸鋅分解為氧化鋅和二氧化硫，氧化鋅被煤粉還原為金屬鋅以蒸氣形式進(jìn)入煙道系統(tǒng)被二次氧化為氧化鋅，同理鉛銀銦發(fā)生對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)在煙道中以硫化物、氧化物和氯化物的形式與鋅一起被回收，得到含有氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的煙塵，經(jīng)檢測(cè)，鉛鋅的脫除率達(dá)95％以上，銀銦的脫除率達(dá)80％以上，然后粉化的球團(tuán)進(jìn)入高溫區(qū)，球團(tuán)中的鈣系熔劑在高溫作用下與球團(tuán)中的二氧化硅和三氧化二鋁等形成低熔點(diǎn)的物相，促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘結(jié)在一起，同時(shí)球團(tuán)中的鐵化合物進(jìn)行深度還原得到金屬鐵，金屬鐵顆粒不斷聚集長(zhǎng)大，得到金屬化球團(tuán)進(jìn)入冷卻區(qū)經(jīng)水冷壁冷卻后排出轉(zhuǎn)底爐，經(jīng)檢測(cè)所得金屬化球團(tuán)的金屬化率達(dá)82％以上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，中溫區(qū)的溫度可以為1180～1230攝氏度，高溫區(qū)的溫度可以為1230～1280攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該溫度可以顯著優(yōu)于其他提高鐵鉛鋅銀銦的還原效率，從而提高鐵鉛鋅銀銦的回收率。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，經(jīng)水冷壁冷卻后金屬化球團(tuán)的溫度可以不高于900攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在轉(zhuǎn)底爐冷卻區(qū)設(shè)置水冷壁對(duì)高溫區(qū)得到的金屬化球團(tuán)進(jìn)行冷卻，可以顯著提高球團(tuán)強(qiáng)度，從而有利于金屬化球團(tuán)的出料，同時(shí)能避免在出料過(guò)程中球團(tuán)的氧化，進(jìn)而提高金屬鐵的回收率。

S600：將金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理

該步驟中，將上述冷卻區(qū)得到的金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理，得到金屬鐵和尾渣，經(jīng)檢測(cè)所得到的金屬鐵的品位達(dá)96％以上。具體的，可以采用熔分或磨礦磁選的方式對(duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法通過(guò)采用高揮發(fā)分煤與鋅浸出渣和鈣系熔劑進(jìn)行混合造球，并將所得混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原處理，鋅浸出渣中的鉛、銀、銦和鋅的化合物在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)被還原為單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅，而生成的單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅在煙道中二次氧化以氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的形式被回收，而鋅浸出渣中的含鐵化合物在轉(zhuǎn)底爐的高溫區(qū)被還原為單質(zhì)鐵，并且鐵顆粒不斷聚集長(zhǎng)大，得到金屬化球團(tuán)經(jīng)分離處理即可得到金屬鐵，同時(shí)通過(guò)在配料中采用高揮發(fā)煤作為還原劑，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)，煤中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，從而有利于鋅浸出渣中有價(jià)金屬元素的脫除，并且配料中的鈣系熔劑在轉(zhuǎn)底爐中的高溫區(qū)能促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。由此，采用本申請(qǐng)的方法不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀銦等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅的脫除率達(dá)95％以上，銀銦的脫除率達(dá)80％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種實(shí)施上述處理鋅浸出渣的方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖2和3，該系統(tǒng)包括：烘干裝置100、破碎裝置200、磨細(xì)裝置300、混合造球裝置400、轉(zhuǎn)底爐500和分離裝置600。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，烘干裝置100具有鋅浸出渣入口101和鋅浸出渣干料出口102，且適于將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理，得到鋅浸出渣干料。具體的，鋅浸出渣為采用常規(guī)濕法煉鋅流程得到的浸出渣，并且該步驟中，所得鋅浸出渣干料中含水量不高于6wt％。由此，可以顯著提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣中含有：Fe 20～25wt％，Zn 10～17wt％，Pb 2～6wt％，Ag 50～300g/t，In 100～300g/t，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，破碎裝置200具有鋅浸出渣干料入口201和鋅浸出渣破碎料出口202，鋅浸出渣干料入口201和鋅浸出渣干料出口102相連，且適于將上述得到的鋅浸出渣干料進(jìn)行破碎，得到鋅浸出渣破碎料。由此，可以顯著提高后續(xù)鋅浸出渣與還原劑的接觸面積，從而進(jìn)一步提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料的粒徑可以不高于75μm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該粒徑下的鋅浸出渣破碎料可以與還原劑充分接觸，從而進(jìn)一步提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，磨細(xì)裝置300具有高揮發(fā)分煤入口301和煤粉出口302，且適于將高揮發(fā)分煤進(jìn)行磨細(xì)處理，得到煤粉。由此，可以顯著提高后續(xù)還原過(guò)程中煤粉與鋅浸出渣的接觸面積，從而進(jìn)一步提高后續(xù)還原階段鉛銀鋅銦鐵的回收效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高揮發(fā)分煤的揮發(fā)分并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，高揮發(fā)分煤的揮發(fā)分可以不低于40wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該揮發(fā)分煤可以顯著促進(jìn)后續(xù)轉(zhuǎn)底爐中溫區(qū)中的球團(tuán)粉化，從而有助于鉛鋅銦銦元素的脫除。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，高揮發(fā)分煤的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，高揮發(fā)分煤可以為選自褐煤和長(zhǎng)焰煤中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類(lèi)高揮發(fā)分煤顯著優(yōu)于其他促進(jìn)鋅浸出渣中鉛鋅銦銦元素的脫除。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，所得煤粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，煤粉的粒徑可以為不高于1mm。由此，可以顯著提高其與鋅浸出渣的接觸面積，從而進(jìn)一步提高鐵鉛鋅銦銦元素的回收效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合造球裝置400具有鋅浸出渣破碎料入口401、煤粉入口402、鈣系熔劑入口403、水入口404和混合球團(tuán)出口405，鋅浸出渣破碎料入口401與鋅浸出渣破碎料出口102相連，煤粉入口402與煤粉出口302相連，且適于將上述所得到的鋅浸出渣破碎料與煤粉、鈣系熔劑和水進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在配料中采用高揮發(fā)煤粉，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)，煤粉中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，從而有利于鋅浸出渣中有價(jià)金屬元素的脫除，并且配料中的鈣系熔劑在轉(zhuǎn)底爐中的高溫區(qū)能促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料與煤粉、鈣系熔劑和水的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣破碎料與煤粉、鈣系熔劑和水可以按質(zhì)量比100：(42～60):(5～10)：(8-12)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，煤粉配入量太少不能充分還原球團(tuán)中的金屬氧化物，從而導(dǎo)致鉛鋅銀銦鐵的回收率降低，而煤粉配入量太多球團(tuán)粉化現(xiàn)象嚴(yán)重，從而不利于在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)中還原出料，并且導(dǎo)致所得金屬化球團(tuán)金屬化率降低，而鈣系熔劑配入量太少，起不到粘連粉化球團(tuán)的作用，從而不利于出料，而配入量太多會(huì)形成大量的鐵橄欖石，影響鐵的還原回收。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，鈣系熔劑的具體類(lèi)型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鈣系熔劑可以為選自CaCO₃和CaO中的至少一種。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該類(lèi)鈣系熔劑可以顯著優(yōu)于其他促進(jìn)后續(xù)轉(zhuǎn)底爐高溫區(qū)中的粉化球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖2和3，轉(zhuǎn)底爐500沿著爐底轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次分為進(jìn)料區(qū)51、中溫區(qū)52、高溫區(qū)53和冷卻區(qū)54，進(jìn)料區(qū)51設(shè)置有混合球團(tuán)入口501，混合球團(tuán)入口501與混合球團(tuán)出口405相連，中溫區(qū)52設(shè)置有煙塵出口502，冷卻區(qū)54設(shè)置有水冷壁55和金屬化球團(tuán)出口503，且適于將上述得到的混合球團(tuán)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，使得混合球團(tuán)依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)和高溫區(qū)，得到的含有氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的煙塵從所述中溫區(qū)排出，得到的金屬化球團(tuán)從冷卻區(qū)排出。

具體的，將上述得到的混合球團(tuán)(混合球團(tuán)中的鉛鋅銀銦分別以硫化物、氧化物、硫酸鹽的形式存在)供給至轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料區(qū)，進(jìn)料區(qū)在中溫區(qū)和高溫區(qū)的熱輻射作用下可以對(duì)混合球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，隨著爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)，混合球團(tuán)進(jìn)入到中溫區(qū)，該過(guò)程中，煤粉中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，球團(tuán)中的硫酸鋅分解為氧化鋅和二氧化硫，氧化鋅被煤粉還原為金屬鋅以蒸氣形式進(jìn)入煙道系統(tǒng)被二次氧化為氧化鋅，同理鉛銀銦發(fā)生對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)在煙道中以硫化物、氧化物和氯化物的形式與鋅一起被回收，得到含有氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的煙塵，經(jīng)檢測(cè)，鉛鋅的脫除率達(dá)95％以上，銀銦的脫除率達(dá)80％以上，然后粉化的球團(tuán)進(jìn)入高溫區(qū)，球團(tuán)中的鈣系熔劑在高溫作用下與球團(tuán)中的二氧化硅和三氧化二鋁等形成低熔點(diǎn)的物相，促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘結(jié)在一起，同時(shí)球團(tuán)中的鐵化合物進(jìn)行深度還原得到金屬鐵，金屬鐵顆粒不斷聚集長(zhǎng)大，得到金屬化球團(tuán)進(jìn)入冷卻區(qū)經(jīng)水冷壁冷卻后排出轉(zhuǎn)底爐，經(jīng)檢測(cè)所得金屬化球團(tuán)的金屬化率達(dá)82％以上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，中溫區(qū)的溫度可以為1180～1230攝氏度，高溫區(qū)的溫度可以為1230～1280攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該溫度可以顯著優(yōu)于其他提高鐵鉛鋅銀銦的還原效率，從而提高鐵鉛鋅銀銦的回收率。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，經(jīng)水冷壁冷卻后金屬化球團(tuán)的溫度可以不高于900攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在轉(zhuǎn)底爐冷卻區(qū)設(shè)置水冷壁對(duì)高溫區(qū)得到的金屬化球團(tuán)進(jìn)行冷卻，可以顯著提高球團(tuán)強(qiáng)度，從而有利于金屬化球團(tuán)的出料，同時(shí)能避免在出料過(guò)程中球團(tuán)的氧化，進(jìn)而提高金屬鐵的回收率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分離裝置600具有金屬化球團(tuán)入口601、金屬鐵出口602和尾渣出口603，金屬化球團(tuán)入口601與金屬化球團(tuán)出口503相連，且適于將上述冷卻區(qū)得到的金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理，得到金屬鐵和尾渣，經(jīng)檢測(cè)所得到的金屬鐵的品位達(dá)96％以上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，分離裝置600可以為熔分裝置或磨礦磁選裝置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)通過(guò)采用高揮發(fā)分煤與鋅浸出渣和鈣系熔劑進(jìn)行混合造球，并采用轉(zhuǎn)底爐對(duì)所得混合球團(tuán)進(jìn)行還原處理，鋅浸出渣中的鉛、銀、銦和鋅的化合物在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)被還原為單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅，而生成的單質(zhì)鉛、銀、銦和鋅在煙道中二次氧化以氧化鉛、氧化銀、氧化銦和氧化鋅的形式被回收，而鋅浸出渣中的含鐵化合物在轉(zhuǎn)底爐的高溫區(qū)被還原為單質(zhì)鐵，并且鐵顆粒不斷聚集長(zhǎng)大，得到金屬化球團(tuán)經(jīng)分離處理即可得到金屬鐵，同時(shí)通過(guò)在配料中采用高揮發(fā)煤作為還原劑，在轉(zhuǎn)底爐的中溫區(qū)，煤中的揮發(fā)分揮發(fā)導(dǎo)致球團(tuán)粉化，從而有利于鋅浸出渣中有價(jià)金屬元素的脫除，并且配料中的鈣系熔劑在轉(zhuǎn)底爐中的高溫區(qū)能促使已經(jīng)粉化的球團(tuán)粘連，從而可以促使生成的金屬鐵聚集長(zhǎng)大并利于所得金屬化球團(tuán)的出料。由此，采用本申請(qǐng)的系統(tǒng)不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀銦等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅的脫除率達(dá)95％以上，銀銦的脫除率達(dá)80％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1

鋅浸出渣中Fe 20wt％，Zn 14wt％，Pb 3wt％，Ag 180g/t，In 200g/t，將上述鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理，得到水含量不高于6wt％的鋅浸出渣烘干料，然后將該鋅浸出渣烘干料破碎至粒徑不高于75微米，將所得到的鋅浸出渣破碎料與褐煤、碳酸鈣按照質(zhì)量比為100：42：6的配比在混料機(jī)混合均勻，加入12重量份的水分用對(duì)輥壓球機(jī)壓球，其中褐煤的揮發(fā)分為45％，褐煤的粒度不高于1mm，得到的混合球團(tuán)長(zhǎng)40-45mm，寬30-35mm，厚度10mm-15mm，呈橢圓狀，然后將得到的混合球團(tuán)在烘干機(jī)中200℃的條件下烘干，通過(guò)轉(zhuǎn)底爐布料裝置加入到轉(zhuǎn)底爐進(jìn)料區(qū)進(jìn)行預(yù)熱，隨著爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)，球團(tuán)由進(jìn)料去進(jìn)入到中溫區(qū)，中溫區(qū)溫度設(shè)置為1200±10℃，在中溫區(qū)球團(tuán)中的鉛、鋅、銀、銦以硫化物、氧化物或者單質(zhì)的形式揮發(fā)進(jìn)入煙道，被收塵裝置收集，可以得到鋅品位64％的氧化鋅粉，此時(shí)球團(tuán)由于褐煤中揮發(fā)分的分解、揮發(fā)而呈粉化狀態(tài)，球團(tuán)由中溫區(qū)進(jìn)入高溫區(qū)，高溫區(qū)溫度設(shè)置為1220±10℃，在該區(qū)可以實(shí)現(xiàn)鐵的深還原，最終經(jīng)過(guò)高溫區(qū)的還原可以得到鐵金屬化率84％，鉛脫除率97.23％，鋅脫除率98.69％、銀的脫除率84.58％，銦的脫除率83.76％的金屬化球團(tuán)，這些球團(tuán)經(jīng)過(guò)磨礦磁選或者熔分可以得到分離得到品位為96.5％的金屬鐵。

實(shí)施例2

鋅浸出渣中Fe 20wt％，Zn 14wt％，Pb 3wt％，Ag 180g/t，In 200g/t，將上述鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理，得到水含量不高于6wt％的鋅浸出渣烘干料，然后將該鋅浸出渣烘干料破碎至粒徑不高于75微米，將所得到的鋅浸出渣破碎料與褐煤、碳酸鈣按照質(zhì)量比為100：42：6的配比在混料機(jī)混合均勻，加入12重量份的水分用對(duì)輥壓球機(jī)壓球，其中褐煤的揮發(fā)分為40％，褐煤的粒度不高于1mm，得到的混合球團(tuán)長(zhǎng)40-45mm，寬30-35mm，厚度10mm-15mm，呈橢圓狀，然后將得到的混合球團(tuán)在烘干機(jī)中200℃的條件下烘干，通過(guò)轉(zhuǎn)底爐布料裝置加入到轉(zhuǎn)底爐進(jìn)料區(qū)進(jìn)行預(yù)熱，隨著爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)，球團(tuán)由進(jìn)料去進(jìn)入到中溫區(qū)，中溫區(qū)溫度設(shè)置為1200±10℃，在中溫區(qū)球團(tuán)中的鉛、鋅、銀、銦以硫化物、氧化物或者單質(zhì)的形式揮發(fā)進(jìn)入煙道，被收塵裝置收集，可以得到鋅品位63％的氧化鋅粉，此時(shí)球團(tuán)由于褐煤中揮發(fā)分的分解、揮發(fā)而呈粉化狀態(tài)，球團(tuán)由中溫區(qū)進(jìn)入高溫區(qū)，高溫區(qū)溫度設(shè)置為1270±10℃，在該區(qū)可以實(shí)現(xiàn)鐵的深還原，最終經(jīng)過(guò)高溫區(qū)的還原可以得到鐵金屬化率82％以上，鉛脫除率95.24％，鋅脫除率95.88％、銀的脫除率82.37％，銦的脫除率81.24％的金屬化球團(tuán)，這些球團(tuán)經(jīng)過(guò)磨礦磁選或者熔分可以得到分離得到品位為97％的金屬鐵。

實(shí)施例3

鋅浸出渣中Fe 24wt％，Zn 17wt％，Pb 5wt％，Ag 260g/t，In 280g/t，將上述鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理，得到水含量不高于6wt％的鋅浸出渣烘干料，然后將該鋅浸出渣烘干料破碎至粒徑不高于75微米，將所得到的鋅浸出渣破碎料與長(zhǎng)焰煤、碳酸鈣按照質(zhì)量比為100：55：8的配比在混料機(jī)混合均勻，加入12重量份的水分用對(duì)輥壓球機(jī)壓球，其中長(zhǎng)焰煤的揮發(fā)分為52％，長(zhǎng)焰煤的粒度不高于1mm，得到的混合球團(tuán)長(zhǎng)40-45mm，寬30-35mm，厚度10mm-15mm，呈橢圓狀，然后將得到的混合球團(tuán)在烘干機(jī)中200℃的條件下烘干，通過(guò)轉(zhuǎn)底爐布料裝置加入到轉(zhuǎn)底爐進(jìn)料區(qū)進(jìn)行預(yù)熱，隨著爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)，球團(tuán)由進(jìn)料去進(jìn)入到中溫區(qū)，中溫區(qū)溫度設(shè)置為1210±10℃，在中溫區(qū)球團(tuán)中的鉛、鋅、銀、銦以硫化物、氧化物或者單質(zhì)的形式揮發(fā)進(jìn)入煙道，被收塵裝置收集，可以得到鋅品位65％的氧化鋅粉，此時(shí)球團(tuán)由于褐煤中揮發(fā)分的分解、揮發(fā)而呈粉化狀態(tài)，球團(tuán)由中溫區(qū)進(jìn)入高溫區(qū)，高溫區(qū)溫度設(shè)置為1270±10℃，在該區(qū)可以實(shí)現(xiàn)鐵的深還原，最終經(jīng)過(guò)高溫區(qū)的還原可以得到鐵金屬化率84％，鉛脫除率98.49％，鋅脫除率99.67％、銀的脫除率85.27％，銦的脫除率85.19％的金屬化球團(tuán)，這些球團(tuán)經(jīng)過(guò)磨礦磁選或者熔分可以得到分離得到品位為97％的金屬鐵。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。