专利名称：一种用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法
技术领域：
本发明属于锌冶炼技术领域，具体涉及一种用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法。
背景技术：
湿法锌冶炼过程都要产生大量锌浸出渣，锌浸出渣主要包括中浸渣、高浸渣、铁渣(黄钾铁矾渣、针铁矿渣和赤铁矿渣)。一般湿法锌冶炼方法产生中浸渣；高温高酸法产生二种渣，一种是高浸渣，另一种是除铁过程中产出的铁渣；铁渣根据除铁流程不同，分别产生黄钾铁矾渣、针铁矿渣、赤铁矿渣三种。常规法所产中浸渣因为含锌高，必须采用火法处理以回收锌，弃渣外售，零堆存。高温高酸法所产高浸渣及铁渣，除赤铁矿渣可直接外售外，黄钾铁矾渣、针铁矿渣及高浸渣含锌较低，一般都需特殊渣场弃置堆存。由于日益严格的环保要求及资源利用最大化，对高浸渣及铁渣也需采用火法处理，弃渣外售，零堆存。目前一般采用传统的回转窑或烟化炉挥发法，传统的挥发法需在锌浸出渣中配入大量焦碳或煤，该法存在能耗高，处理每吨渣料要消耗约0.5t焦碳粉，环境差，产生低浓度SO2烟气需处理，生产成本高等问题。随着硫化锌精矿直接浸出技术的发展，该法能满足日益严格的环保及节能降耗要求，硫化锌精矿经氧压浸出(常压或加压)后，底流通过浮选产出硫精矿和浮选尾矿，硫大部分以元素硫进入硫精矿而回收，上清液送净化、电积及熔铸生产电锌。因此，研究一种新的冶炼 方法来处理锌浸出渣具有重要意义。
发明内容
本发明结合硫化锌精矿浸出处理技术，提供一种用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，以克服传统的挥发法能耗高，环境差，产生低浓度SO2烟气需处理，生产成本高等问题。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
一种用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，具体步骤为:
(1)将硫化锌精矿在110°C 150°c的温度下直接浸出，得上清液和底流；底流直接过滤得氧浸渣，所述氧浸渣含S 48% 52%、Fe 16% 20%、Zn 1% 3% ；
(2)在所述氧浸渣中加入锌浸出渣，使得含硫量在159Γ20%之间，得混合料；所述锌浸出渣选自中浸渣、高浸渣、黄钾铁矾渣和针铁矿渣中一种或者几种；
(3)采用二段富氧熔池熔炼所述混合料:混合料经二段富氧熔池熔炼后得熔融渣和烟气；一段为氧化熔炼，通入氧气使得富氧浓度为40% 60%，控制氧化熔炼温度为12500C 1350°C，使得熔融渣含硫量< 1%后进入二段还原熔炼，还原熔炼配入还原剂，还原剂的配入量占混合料质量的89Γ12%，控制还原温度为1200°C 1300°C，使得熔融渣含锌量
<1%后停止还原；所述烟气经余热回收及收尘后，得氧化锌烟尘送锌系统，收尘后的烟气送制酸处理；所述还原剂为焦碳或煤。步骤(I)中所述上清液优选送净化、电积及熔铸生产电锌。步骤(I)中所述底流的温度优选为80°C 85°C，固体浓度优选为30% 35%，酸度优选为20 g/L 60g/L。步骤(2)中所述中浸渣优选含S 3.2% 4.8%、Fel8% 26%、Zn 16% 24%，所述高浸渣含S 5.4% 6.6%、Fe8% 12%、Zn5.4% 6.6%，所述黄钾铁矾渣优选含S 10% 14%、Fe25% 35%、Zn3% 4%，所述针铁矿渣优选含S8% 12%、Fe33% 37%、Zn5% 7%。步骤(2)中所述混合料优选为氧浸渣与中浸渣或高浸渣按照质量比为1:1.5
2.0混合组成，或者优选为氧浸渣与黄钾铁矾渣或针铁矿渣按照质量比为1:2.0 2.5组成。步骤(3)中所述熔融渣优选经水淬，得弃渣外售。步骤(3)中所述收尘后烟气优选含SO2 7% 9%，生产硫酸外售，制酸尾气经尾气吸收装置后达标排放。步骤(3)中所述富氧熔池优选选自富氧侧吹炉、富氧底吹炉或富氧顶吹炉。下面对本发明做进一步的解释和说明:
本发明将硫化锌精矿直接浸出，不需浮选，直接将氧压(或者不加压)浸出后的底流进行过滤，得到一种含硫高含锌低的氧浸渣，采用氧浸渣混合处理锌浸出渣的火法处理方法，改变了处理物料的性质，以氧浸渣中的硫代替还原剂焦碳或煤，节省了大量燃料，同时物料含硫较高，可以直接生产硫酸。改善`了环境，降低了生产成本。完全可以取代高耗能的锌浸出渣传统挥发法，是一种环保、节能降耗的新技术。与现有传统的回转窑及烟化炉挥发法处理锌浸出渣的技术比较，本发明的优点在于:
I)本发明从硫化锌精矿直接浸出工艺得到一种含硫高含锌低的氧浸渣，以氧浸渣中的硫代替还原剂焦碳或煤，节约能源，同时简化了直接浸出工艺流程。2)与单独处理锌浸出渣比较，本发明采用氧浸渣混合处理锌浸出渣方法，改变了处理物料性质，由于处理物料含有自热燃烧的硫，因此不需增加焦碳或煤，大大降低了能耗。按照氧浸渣与中浸渣组成的混合料含S 20%计算，能耗节约了 40%以上(具体数据见实施例)。3)采用氧浸渣混合处理锌浸出渣得到的混合料含S 15 20%，可以直接生产硫酸，避免了低浓度SO2烟气需治理的问题。4)采用富氧熔池熔炼属强化熔炼、传质传热效果好，还原剂利用高，床能力大，窑闭性好，生产环境优。5)采用富氧熔池熔炼，处理物料不用干燥或破碎，直接入炉，备料简单。
图1是本发明用氧浸渣混合处理锌浸出渣冶炼方法的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的说明，本发明所述百分含量均为质量百分含量。如图1所示，一种用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，具体步骤为:
(I)硫化锌精矿在110°c 150°C下直接浸出(常压或加压)后，产出底流，底流温度为80°C 85°C，底流固体浓度为30% 35%，酸度为20 g/L 60g/L，不经浮选直接过滤，得到一种含硫高含锌低的氧浸渣，上清液送净化、电积及熔铸生产电锌。所述氧浸渣含S48 52%、Fe 16 20%、Zn I 3%。(2)在所述氧浸渣中加入锌浸出渣，使得含硫量在159Γ20%之间，得混合料；所述锌浸出渣选自中浸渣、高浸渣、黄钾铁矾渣和针铁矿渣中一种或者几种；其中中浸渣含S4%、Fe22%、Zn 20%、高浸渣含 S 6%、Fe 10%, Zn6%,黄钾铁矾渣含 S 12%、Fe30%、Ζη3.5%,针铁矿渣含S 10%、Fe35%、Zn7%。所述混合料优选为氧浸渣与中浸渣或高浸渣按照质量比为1:
1.5 2.0混合组成，或者为氧浸渣与黄钾铁矾渣或针铁矿渣按照质量比为1:2.0 2.5组成。(3)采用二段富氧熔池熔炼所述混合料:一段为氧化熔炼，通入氧气使得富氧浓度为40% 60%，控制氧化熔炼温度为1300°C，使得熔融渣含硫量< 1%后进入二段还原熔炼，还原熔炼配入还原剂，还原剂的配入量占混合料质量的10%，控制还原温度为1250°C，使得熔融渣含锌量< 1%后停止还原；混合料经二段富氧熔池熔炼后得熔融渣和烟气，烟气经余热回收及收尘后，得氧化锌烟尘送锌系统，收尘后的烟气送制酸处理；所述还原剂为焦碳或煤。(4)收尘后烟气含SO2 7 9%，采用二转二吸法制酸生产硫酸外售，制酸尾气经尾气吸收装置后达标排放。按照氧浸渣与中浸渣组成的混合料含S 20%计算，采用二段富氧熔池熔炼，一段为氧化、二段为还原，计算能耗指标278.51kgce/t渣料，而采用传统的挥发法单独处理中浸渣，计算能耗指标444.4kgce/t渣料， 能耗大约增加了 40%，单独处理高浸渣或铁渣的能耗指标比单独处理中浸渣更高。
权利要求
1.一种用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，具体步骤为: (1)将硫化锌精矿在110°C 150°c的温度下直接浸出，得上清液和底流；底流直接过滤得氧浸渣，所述氧浸渣含S 48% 52%、Fe 16% 20%、Zn 1% 3% ； (2)在所述氧浸渣中加入锌浸出渣，使得含硫量在159Γ20%之间，得混合料；所述锌浸出渣选自中浸渣、高浸渣、黄钾铁矾渣和针铁矿渣中一种或者几种； (3)采用二段富氧熔池熔炼所述混合料:混合料经二段富氧熔池熔炼后得熔融渣和烟气；一段为氧化熔炼，通入氧气使得富氧浓度为40% 60%，控制氧化熔炼温度为12500C 1350°C，使得熔融渣含硫量< 1%后进入二段还原熔炼，还原熔炼配入还原剂，还原剂的配入量占混合料质量的89Γ12%，控制还原温度为1200°C 1300°C，使得熔融渣含锌量<1%后停止还原；所述烟气经余热回收及收尘后，得氧化锌烟尘送锌系统，收尘后的烟气送制酸处理；所述还原剂为焦碳或煤。
2.根据权利要求1所述用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，步骤(I)中所述上清液送净化、电积及熔铸生产电锌。
3.根据权利要求1或2所述用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，步骤Cl)中所述底流的温度为80°C 85°C，固体浓度为30% 35%，酸度为20 g/L 60g/L。
4.根据权利要求1或2所述用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，步骤(2)中所述中浸渣含S 3.2% 4.8%、Fel8% 26%、Zn 16% 24%，所述高浸渣含S 5.4% 6.6%、Fe8% 12%、Zn5.4% 6.6%，所述黄钾铁矾渣含S 10% 14%、Fe25% 35%、Zn3% 4%，所述针铁矿渣含 S8% 12%、Fe33% 37%、Zn5% 7%。
5.根据权利要求 1或2所述用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，步骤(2)中所述混合料为氧浸渣与中浸渣或高浸渣按照质量比为1:1.5 2.0混合组成，或者为氧浸渣与黄钾铁矾渣或针铁矿渣按照质量比为1:2.0 2.5组成。
6.根据权利要求1或2所述用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，步骤(3)中所述熔融渣经水淬，得弃渣外售。
7.根据权利要求1或2所述用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，步骤(3)中所述收尘后烟气含SO2 7% 9%，生产硫酸外售，制酸尾气经尾气吸收装置后达标排放。
8.根据权利要求1或2所述用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法，其特征是，步骤(3)中所述富氧熔池选自富氧侧吹炉、富氧底吹炉或富氧顶吹炉。
全文摘要
本发明属于锌冶炼技术领域，具体涉及一种用氧浸渣混合处理锌浸出渣的冶炼方法。该方法将硫化锌精矿直接浸出后产出底流，底流不经浮选直接过滤得到一种含硫高含锌低的氧浸渣；采用氧浸渣与锌浸出渣混合，得混合料；采用二段富氧熔池熔炼所述混合料，得烟气和含硫量＜1%且含锌量＜1%的熔融渣，烟气经余热回收及收尘后，得氧化锌烟尘送锌系统，收尘后的烟气送制酸处理。本发明直接将氧压浸出后的底流进行过滤，得到一种含硫高含锌低的氧浸渣，采用氧浸渣混合处理锌浸出渣，改变了处理物料的性质，以氧浸渣中的硫代替还原剂焦碳或煤，节省了大量燃料，改善了环境，降低了生产成本。
文档编号C22B3/08GK103146927SQ20131011202
公开日2013年6月12日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者何醒民, 邓孟俐, 左小红, 谢冰, 仝一喆, 舒见义 申请人:长沙有色冶金设计研究院有限公司