專利名稱：一種從鋅窯渣中回收有價元素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從鋅窯渣中回收有價元素的方法，具體的說是在較低的溫度下對鋅窯 渣處理得到金屬相、煙塵相和渣相的方法。屬于有色冶金技術(shù)領(lǐng)域。二、 技術(shù)背景鋅窯渣是濕法煉鋅浸出渣中配入焦粉或煤粉后，于回轉(zhuǎn)窯中在1200 130(TC或更高的 溫度條件下焙燒，使其中的絕大部分鋅、鉛、銦以及少部分鍺揮發(fā)進入煙塵后的殘余物， 屬于二次冶煉渣。鋅窯渣含有鐵、鋅、銅和銀等有價金屬元素，并含有一定量的碳，但因 其物相復(fù)雜難以回收而廢棄堆存或者廉價外售，造成資源浪費和環(huán)境污染。有公知文獻報 導(dǎo)，僅僅采用磁選或者風(fēng)選的方式回收碳；在公知文獻(李昌福.凡口窯渣冶煉工藝試驗 研究.礦冶.2002， 11 (3))中公開了以黃鐵礦為硫化劑(化學(xué)式為CuFeS2)采用硫化的 技術(shù)來處理鋅窯渣，能回收鋅窯渣中有價元素，但工藝中產(chǎn)生的二氧化硫會惡化處理環(huán)境； 在公知文獻(周洪武，徐子平.熔池熔煉法從鋅窯渣中回收銀.有色金屬(冶煉部分)，1991(6)) 中公開了采用熔池熔煉法來回收鋅窯渣中有價元素，稀有金屬回收率只有40wtX左右，也 存在后續(xù)處理和二氧化硫污染環(huán)境問題；在公知文獻(劉志宏，文劍，李玉虎，等.熔融 氯化揮發(fā)工藝處理凡口窯渣綜合回收有價金屬的研究.有色金屬(冶煉部分)，2005 (3))中 公開了采用熔融氯化法于煙塵中回收鋅窯渣中有價元素，鋅和銅的揮發(fā)率偏低，鋅的揮發(fā) 指標(biāo)不理想，也存在煙塵量大、煙塵污染環(huán)境和氯鹽對處理設(shè)備腐蝕等問題。因此，高效 分離和環(huán)境友好的回收鋅窯渣有價元素的方法具有實際意義。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種從鋅窯渣中回收有價元素的方法，加入一種復(fù)合添加劑，對 鋅窯渣進行熔煉，可以得到金屬相、煙塵相和渣相。金屬相富集了銅和鐵元素，煙塵中則 富集了鉛、鋅等元素，渣相中則富集了硅、鈣等元素。實現(xiàn)了鋅窯渣有價元素銅、鐵、鋅 和鉛高效分離和富集。發(fā)明按以下步驟完成1)原料鋅窯渣經(jīng)過磨碎至粒度為-0.074mm的占50 75wt。/。。然后加入原料重量的 2 10%焦炭，加入復(fù)合添加劑CaF2、 CaO和Si02其重量比為1:1:1,加入量為原料重量的 5 15%，充分混勻后，得到混合料；2) 將混合料送入高溫爐進行熔煉，控制熔煉溫度為1200 B5(TC，熔煉時間為 30 60min,得到金屬相、煙塵相和渣相；3) 金屬相分層獲得金屬鐵和金屬銅；從煙塵中回收鉛、鋅；從渣相中回收硅、鈣等元素。 本發(fā)明的特點-1) 原料適應(yīng)性強，物料無需預(yù)處理；2) 由于物料中含有一定量的可作還原劑的碳，能直接還原鐵、銅、鉛和鋅等元素， 具有自還原性；3) 添加劑CaF2、 CaO和Si02具有降低熔煉溫度、作為造渣的成分和在反應(yīng)過程中替 代02—促進反應(yīng)等多種作用；4) 本發(fā)明通過高溫熔煉一次性就能得到粗產(chǎn)品金屬相、渣相、煙塵；金屬相分層得 到粗鐵和粗銅；渣相中則富集了硅、鈣等元素，是良好的水泥材料；可以通過回收煙塵獲 得鉛、鋅。工藝流程簡單，有利于后續(xù)工序處理。四
圖l是實施例一鐵的金相組織分析圖，圖2是實施例二鐵的金相組織 分析圖，圖3是實施例三鐵的金相組織分析圖。五、 具體的實施方式以下結(jié)合具體實例進一步說明本發(fā)明。 實施例一原料鋅窯渣主要化學(xué)成分的重量百分比為TFe 31.36wt°/。， Zn 4.57 wt %, Cu 0.77wt%, Pb0.48wt%， C15wt%，辟度磨碎至-0,074mm占50-75 wt%，高溫熔煉工藝條件為復(fù)合 添加劑CaF2:CaO:Si02-l:l:l加入量5wt^、加入焦碳10wt^、熔煉時間60min、熔煉 溫度1300土50。C，熔煉所得到金屬相鐵產(chǎn)率為28wt^，鐵的回收率為92.5 wt %，銅的回 收率為98.5wte/。。鐵的金相組織分析見圖l，屬于鑄鐵類；對應(yīng)的渣相化學(xué)成分TFe為 3.76 wt%,Cu《0.001 wt%，Pb《0.019 wt%，Zn《0.001 wt%,Si02為34.95 wt%,CaO為16.18 wt%;煙塵中Zn含量》卯wt0/。， Pb含量》89wt0/。。實例二原料鋅窯渣主要化學(xué)成分的重量百分比為TFe32.82wt。/。， Zn5.29wt%， Pb0.60wt%， Cu 0.91wt°/。， C 18wt%;粒度磨碎至-0.074mm占50-75 wtX;復(fù)合添加劑CaF2、 CaO和 Si02加入量15wt%，加入焦碳8城％，熔煉時間45min，熔煉溫度1250±50°C。熔煉所得 到金屬相鐵產(chǎn)率為25wt^，鐵的回收率為90.5wtQ/。，銅的回收率為99.0 wt %，其金相組 織分析見附圖2，屬于鑄鐵類；對應(yīng)的渣相化學(xué)成分TFe為4.08 wt%,Cu《0.001wt%,Pb 《0.001 wt%, Zn《0.001 wt%，Si02為38.60 wt%,CaO為19.05 wt%;煙塵中Zn含量》91 wt %， Pb》90wt%。實例三原料鋅窯渣主要化學(xué)成分的重量百分比為TFe 33.55wt%， Zn 6.46 wt %， Pb 0.28 wt %， Cul.lwt%, C22wt%，粒度磨碎至-0.074mm目占65wt^，高溫熔煉工藝條件為復(fù)合添 加劑CaF2、 CaO和SiO2加入量10wt^、配入焦碳量5wt^、熔煉時間30min、熔煉溫度 1300°C、熔煉所得到金屬相鐵產(chǎn)率為20 wt%，鐵的回收率為88.5 wt %，銅的回收率為 99 .5wt%。鐵的金相組織分析見附圖3，對應(yīng)的渣化學(xué)成分TFe為5.1 wt%; Cu《0.001.wt %; Pb《0.001 wt%; Zn《0.0(H wt%; SiCh為36.14 wt%; CaO為17.88wt%。煙塵中鋅 的回收率Zn^92wt。/n， Pb>91wt%。
權(quán)利要求
1、一種從鋅窯渣中回收有價元素的方法，其特征在于其按以下步驟完成1)、原料鋅窯渣經(jīng)過磨碎至粒度為-0.074mm的占50～75wt％，然后加入原料重量的2～10％焦碳，加入復(fù)合添加劑CaF2、CaO和SiO2其重量比為1∶1∶1，加入量為原料重量的5～15％，充分混勻后，得到混合料；2)、將混合料送入高溫爐進行熔煉，控制熔煉溫度為1200～1350℃，熔煉時間為30～60min，得到分層的粗鐵和粗銅金屬相、含鉛鋅的煙塵相和富集了硅、鈣的渣相。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述從鋅窯渣中回收有價元素的方法，其特征在于所述的鋅窯 渣主要化學(xué)成分的重量百分比為TFe 31.36%， Zn4.57%， Pb0.48%， Cu0.77%， C15。/o或 TFe 32.82%， Zn5.29%, Pb0.60%， Cu0.91%， C 18%或TFe 33.55%， Zn6.46%, Pb0.28 %, Cul.l%， C22% 。
全文摘要
本發(fā)明的涉及一種從鋅窯渣中回收有價元素的方法，原料鋅窯渣經(jīng)過磨碎至粒度為-0.074mm的占50～75wt％，然后加入原料重量的2～10％焦炭及重量比為1∶1∶1的復(fù)合添加劑CaF<sub>2</sub>、CaO和SiO<sub>2</sub>充分混勻后，送入高溫爐進行熔煉，控制熔煉溫度為1200～1350℃，熔煉時間為30～60min，得到金屬相、煙塵相和渣相。金屬相分層獲得金屬鐵和金屬銅，從煙塵中回收鉛、鋅，從渣相中回收硅、鈣等元素。實現(xiàn)了鋅窯渣中有價元素銅、鐵、鋅和鉛的分離和富集。
文檔編號C22B1/14GK101126133SQ200710066220
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者張世敏, 張利波, 彭金輝, 雨 李, 靜 李, 鷹 雷, 昶 魏, 黃孟陽 申請人:昆明理工大學(xué)