回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)鎳鐵精粉和氧化鋅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及資源的循環(huán)再生領(lǐng)域，特別涉及從各種含有色金屬的廢料中生產(chǎn)鎳鐵精粉和氧化鋅的技術(shù)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，我國一方面鋅、鎳鐵等資源需求缺口很大，產(chǎn)量也很大，但另一方面由于冶煉技術(shù)不到位，產(chǎn)生大量含少量鋅、鐵、鎳等重要金屬的工業(yè)廢灰渣，直接將工業(yè)廢渣排放到環(huán)境中，會(huì)造成能源、資源的再次浪費(fèi)和污染環(huán)境。由于回收成本比較高、效益低，回收技術(shù)不過關(guān)，能大規(guī)模有效回收廢渣的企業(yè)還較少。
[0004]直接生產(chǎn)氧化鋅的方法普遍維氏爐法和回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)法。但維氏爐法的產(chǎn)量很低，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，特別是各種低品位的廢渣回收?；剞D(zhuǎn)窯雖然產(chǎn)量很大，甚至單窯日產(chǎn)量可達(dá)到千噸以上，各種鋅和鎳鐵收率也還可以，但是回轉(zhuǎn)窯占地大，投資也大，并回收時(shí)大量煙塵會(huì)進(jìn)入產(chǎn)品中，使氧化鋅的質(zhì)量比較差。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是通過改變回轉(zhuǎn)窯中物料的配方、改變進(jìn)氣方式和分離方法，提供一種能經(jīng)濟(jì)有效地從各種廢料(含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產(chǎn)生的浸出渣、鐵渣，含鎳、含鋅、含鐵廢渣)中生產(chǎn)鎳鐵精粉和氧化鋅的方法。
[0007]回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)鎳鐵精粉和氧化鋅的方法，包括下述步驟:
1)、配料:
將含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產(chǎn)生的廢渣和焦炭、無煙煤按質(zhì)量比:1:0.1?
0.2: 0.1?0.2混合，用球磨將廢料磨細(xì)，細(xì)度要求1-8mm;加入回轉(zhuǎn)窯的爐塵沉降料、尾氣收塵料;廢渣要求:除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量小于1%;
2)、預(yù)加熱:
將混合料加熱至100°C?500°C ;加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻；
3)、焙燒:
預(yù)加熱后的混合料通過喂料器進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為I: 10?50，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為100 V?300 V ;反應(yīng)開始可噴入燃油進(jìn)行助燃，混合料中的無煙煤、焦炭與通入的水蒸汽和空氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO和H2, CO和出及煤中的C與渣中的ZnO發(fā)生還原反應(yīng)，并燃燒產(chǎn)生大量的熱量，回轉(zhuǎn)窯中的溫度可達(dá)1400?1600°C，生成Zn蒸汽，Zn蒸汽又被空氣中的O2氧化，生成ZnO氣體，ZnO氣體和大量的爐塵、爐灰成為爐氣，產(chǎn)生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為800?1200°C;產(chǎn)生的爐氣通過氣固分離器分離得到爐塵沉降料和煙氣，煙氣進(jìn)行冷卻收料得到氧化鋅產(chǎn)品，由于氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，可以得到的氧化鋅產(chǎn)品含量達(dá)到95%以上，尾氣進(jìn)行收塵、水沫除塵、最后進(jìn)入脫硫塔脫硫；爐塵沉降料、尾氣收塵料返回配料工序；
4)、球磨磁選:
焙燒后爐渣進(jìn)行空氣冷卻、水淬、球磨、磁選，得到鎳鐵精粉;殘留磁選渣中的金屬很少，而且經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，金屬玻璃化，不再溶出，磁選渣料主要含鈣鎂硅，可以作為建材配料產(chǎn)品外送建筑行業(yè)再利用。
[0008]所述步驟(I)中所述的含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產(chǎn)生的廢渣要求:除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量小于1%。
[0009]所述步驟(I)中所述的混合料細(xì)度要求6_。
[0010]所述步驟(2)中所述的將混合料加熱至300°C。
[0011]所述步驟(3)中所述的通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為1: 30，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為200 °C。
[0012]所述步驟(3)中所述的回轉(zhuǎn)窯中的溫度可達(dá)1500°C。
[0013]所述步驟(3)中所述的產(chǎn)生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為9000C。
[0014]所述步驟(3)中所述的氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，可以得到的氧化鋅產(chǎn)品含量達(dá)到95%。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
(I )、采用回轉(zhuǎn)窯從廢料中生產(chǎn)鎳鐵精粉和氧化鋅的技術(shù)，燃燒效率高，用的燃料較少，且能回收大量的熱量，經(jīng)濟(jì)回收價(jià)值高。
[0016](2)、采用無煙煤和焦炭混合，并用高溫水蒸汽和空氣的方法，還原效率高，燃燒熱值也較高。氧化鋅的回收率較高。
[0017](3 )、采用加熱的氣固分離器，分離效果好，生產(chǎn)的氧化鋅含量高。
[0018]
【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1 I)、配料:
1000kg含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產(chǎn)生的浸出渣、鐵渣，含鎳、含鋅、含鐵廢渣，其中鐵25.82%、鎳0.56%、鋅12.51%，除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量0.68%，和10kg焦炭、10kg無煙煤混合，用球磨將廢料磨細(xì)，細(xì)度為3.2mm。加入回轉(zhuǎn)窯的50kg爐塵沉降料、20kg尾氣收塵料。其中焦炭和無煙煤是市場上普通的產(chǎn)品。
[0019]2)、預(yù)加熱:
將混合料加熱至100°C。加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻。
[0020]3)、焙燒:
預(yù)加熱后的混合料通過喂料器進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為I: 10，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為100°C。反應(yīng)開始可噴入燃油進(jìn)行助燃，混合料中的無煙煤、焦炭與通入的水蒸汽和空氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成⑶和出，CO和出及煤中的C與渣中的ZnO發(fā)生還原反應(yīng)，并燃燒產(chǎn)生大量的熱量，回轉(zhuǎn)窯中的溫度可達(dá)1400°C，生成Zn蒸汽，Zn蒸汽又被空氣中的O2氧化，生成ZnO氣體，ZnO氣體和大量的爐塵、爐灰成為爐氣，產(chǎn)生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為800°C。產(chǎn)生的爐氣通過氣固分離器分離得到50kg爐塵沉降料和煙氣，煙氣進(jìn)行冷卻收料得到150kg氧化鋅產(chǎn)品，由于氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，得到的氧化鋅產(chǎn)品含量為95.8%，尾氣進(jìn)行收塵、水沫除塵、最后進(jìn)入脫硫塔脫硫。得到20kg尾氣收塵料。爐塵沉降料、尾氣收塵料返回配料工序。
[0021]4)、球磨磁選:
焙燒后爐渣進(jìn)行空氣冷卻、水淬、球磨、磁選，得到鎳鐵精粉;殘留磁選渣中的金屬很少，而且經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，金屬玻璃化，不再溶出，磁選渣料主要含鈣鎂硅，可以作為建材配料產(chǎn)品外送建筑行業(yè)再利用。
[0022]
實(shí)施例2 I)、配料:
1000kg含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產(chǎn)生的浸出渣、鐵渣，含鎳、含鋅、含鐵廢渣，其中鐵25.82%、鎳0.56%、鋅12.51%，除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量0.68%，和200kg焦炭、200kg無煙煤混合，用球磨將廢料磨細(xì)，細(xì)度要求5.6mm。加入回轉(zhuǎn)窯的65kg爐塵沉降料、25kg尾氣收塵料。其中焦炭和無煙煤是市場上普通的產(chǎn)品。
[0023]2)、預(yù)加熱:
將混合料加熱至500°C。加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻。
[0024]3)、焙燒:
預(yù)加熱后的混合料通過喂料器進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為1:50，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為300°C。反應(yīng)開始可噴入燃油進(jìn)行助燃，混合料中的無煙煤、焦炭與通入的水蒸汽和空氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成⑶和出，CO和出及煤中的C與渣中的ZnO發(fā)生還原反應(yīng)，并燃燒產(chǎn)生大量的熱量，回轉(zhuǎn)窯中的溫度可達(dá)1600°C，生成Zn蒸汽，Zn蒸汽又被空氣中的O2氧化，生成ZnO氣體，ZnO氣體和大量的爐塵、爐灰成為爐氣，產(chǎn)生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉(zhuǎn)窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為1200°C。產(chǎn)生的爐氣通過氣固分離器分離得到65kg爐塵沉降料和煙氣，煙氣進(jìn)行冷卻收料得到155kg氧化鋅產(chǎn)品，由于氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，得到的氧化鋅產(chǎn)品含量96.5%，尾氣進(jìn)行收塵、水沫除塵、最后進(jìn)入脫硫塔脫硫。得到25kg尾氣收塵料。爐塵沉降料、尾氣收塵料返回配料工序。
[0025]4)、球磨磁選: