專利名稱：從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含鋅渣處理工藝，尤其是涉及一種從煉鋅殘?jiān)谢厥沼袃r(jià)金屬的 工藝。
背景技術(shù)：
鋅冶煉渣通常富含鋅、鉛、銀、銻等有價(jià)金屬，需加以回收。此外，鋅冶煉渣已被列 入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》，含大量可溶性鋅、鉛類鹽的冶煉渣更是屬于一類污染物，需要進(jìn)行 無害化處理。鋅冶煉渣的傳統(tǒng)處理基本上采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法，例如中國專利申請(qǐng)CN1405338A 描述了一種利用回轉(zhuǎn)窯處理鋅冶煉渣的方法?；剞D(zhuǎn)窯揮發(fā)法作為傳統(tǒng)的鋅冶煉渣處理工 藝，有其明顯的缺點(diǎn)作業(yè)率低，窯襯壽命短，綜合能耗高，處理量小，投資大，焦炭消耗量 大，尾渣含Zn、C高等。中國專利申請(qǐng)CN1878879A描述了一種處理鋅殘?jiān)墓に嚕谝欢ǔ潭壬峡朔?傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法的部分缺點(diǎn)。但是，上述工藝的熔化和氧化還原在一個(gè)反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行， 無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，因此作業(yè)率低，渣處理量受到限制，而且棄渣中的有價(jià)金屬含量仍然較
尚o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的 在于提出一種從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，含鋅渣的熔化和氧化還原分開進(jìn)行，從而 能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)作業(yè)，作業(yè)效率提高，且棄渣中的有價(jià)金屬含量低。根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝包括向熔化爐內(nèi)加入含鋅渣；從 熔化爐的頂部和側(cè)部向熔化爐爐膛的熔池內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉；將熔化爐內(nèi)的熔融渣排 放到煙化爐內(nèi)；向煙化爐內(nèi)的熔融渣內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉并向煙化爐內(nèi)的熔融渣上方送 入含氧氣體；和對(duì)熔化爐內(nèi)和煙化爐內(nèi)的煙氣進(jìn)行收塵且將煙化爐內(nèi)的棄渣排出。根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，含鋅渣的熔化和氧化還原在單獨(dú) 的熔化爐和煙化爐內(nèi)進(jìn)行，因此能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化作業(yè)，效率提高，并且棄渣中的有價(jià)金屬含 量降低。另外，根據(jù)本發(fā)明從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝還具有如下附加技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝進(jìn)一步包括從熔化爐的有價(jià)金屬 排放口定期排放有價(jià)金屬。在熔化的過程中，部分有價(jià)金屬例如鉛有可能被還原出來，因此通過熔化爐的底 部的有價(jià)金屬排放口定期放出還原出來的有價(jià)金屬。 根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝進(jìn)一步包括通過二次風(fēng)口向熔化 爐內(nèi)的上部爐膛內(nèi)送入含氧氣體。 根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝進(jìn)一步包括通過三次風(fēng)口向熔化爐內(nèi)的上部爐膛內(nèi)送入含氧氣體。通過二次風(fēng)口和三次風(fēng)口向熔化爐內(nèi)的上部送入含氧氣體，氧氣與熔化過程中產(chǎn) 生的一氧化碳反應(yīng)，生成無害的二氧化碳。通過二次風(fēng)口和三次風(fēng)口向熔化爐內(nèi)送入的含氧氣體為空氣。根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝進(jìn)一步包括在對(duì)熔化爐內(nèi)和煙化爐內(nèi)的煙氣進(jìn)行收塵之前利回收煙氣中的余熱。通過余熱鍋爐能夠有效循環(huán)利用熔化爐內(nèi)和煙氣爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣的熱量，從而節(jié) 約了成本，減少了能源的浪費(fèi)。而且，在熔化爐內(nèi)產(chǎn)生的部分有價(jià)金屬的氧化物的蒸汽也與 煙化爐內(nèi)的有價(jià)金屬的氧化物的蒸汽一起得到了回收。從熔化爐頂部和側(cè)壁向熔化爐內(nèi)噴入的含氧氣體為富氧空氣。所述富氧空氣的含氧量為質(zhì)量百分比40% -80%。向煙化爐內(nèi)的熔融渣上方送入的含氧氣體為空氣。所述含鋅渣和粒煤一起加入到熔化爐內(nèi)。由此可以減少噴入的煤粉量，減少能量 消耗。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，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


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是用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝的設(shè)備示 意圖；圖2是圖1所示從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的設(shè)備的熔化爐的示意圖；圖3是圖1所示從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的設(shè)備的煙化爐的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(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 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“上方”、“下方”、“側(cè)”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān) 系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以 特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，在本發(fā)明的描述中，從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝的各個(gè)步驟雖然先后 描述，除非特別說明，并不表示本發(fā)明的工藝步驟必須以這樣的順序進(jìn)行，例如可以需要和 具體實(shí)踐顛倒順序或同時(shí)進(jìn)行，這對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是能夠容易理解的。下面首先參考附圖1-3描述用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從含鋅渣中回收有價(jià) 金屬的工藝的設(shè)備。如圖1-3所示，從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的設(shè)備包括熔化爐1、煙化爐2、頂吹噴槍3、側(cè)吹噴槍4、和煙化爐噴槍8。
如圖1和2所示，熔化爐1內(nèi)部限定一爐膛，爐膛分為上部爐膛A和下部爐膛B，其 中下部爐膛B用作熔化含鋅渣的熔池。熔化爐1具有加料口 11、出煙口 13和熔融渣出口 12。加料口 11用于向爐膛內(nèi)添加含鋅渣以及其它造渣劑、粒煤等。出煙口 13用于排放熔 化爐1內(nèi)產(chǎn)生的煙氣。熔融渣出口 12用于排放熔化的含鋅渣。如圖1和2所示，頂吹噴槍3從熔化爐1的頂部(圖1和2中的上方)插入爐膛 內(nèi)以向爐膛內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉，所述含氧氣體可以為富氧空氣，也可以為較純的氧氣。 側(cè)吹噴槍4從熔化爐1的側(cè)面插入到爐膛內(nèi)以向熔池內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉。更具體而言，頂吹噴槍3的下端位于熔池B上方，即頂吹噴槍3沒有插入到熔池 內(nèi)，當(dāng)然頂吹噴槍3也可以插入到熔池B內(nèi)。側(cè)吹噴槍4插入到熔池B內(nèi)。在一個(gè)示例中，熔化爐1的底部還設(shè)有有價(jià)金屬排放口 14，用于排放出熔化爐1內(nèi) 還原出的部分有價(jià)金屬，例如鉛?？蛇x地，在從熔化爐1的側(cè)面還設(shè)有插入到爐膛內(nèi)的保溫噴嘴7，用于在開爐和排 放熔融的含鋅渣時(shí)保持熔化爐1內(nèi)的溫度。如圖1和2所示，在一個(gè)示例中，在熔化爐1的側(cè)面且位于熔池B上方設(shè)有二次風(fēng) 口 5和三次風(fēng)口 6，分別用于向上部爐膛A內(nèi)送入含氧氣體，例如空氣。噴入熔化爐1內(nèi)的 一部分煤粉氧化生成了一氧化碳，通過設(shè)置二次風(fēng)口 5和三次風(fēng)口 6向上部爐膛A內(nèi)送入 氧氣，從而將一氧化碳氧化成二氧化碳，減少煙氣帶來的污染和危害。此外，由于在熔化爐 1內(nèi)還原出的部分有價(jià)金屬，其中的一部分有價(jià)金屬以蒸汽的形式上升到上部爐膛A內(nèi)，通 過二次風(fēng)口 5和三次風(fēng)口 6送入的氧氣將金屬蒸汽氧化成氣態(tài)的氧化物，從而回收。雖然上面描述了設(shè)置二次風(fēng)口 5和三次風(fēng)口 6，需要說明的是，這僅僅是為了描述 的方便，根據(jù)具體需要，可以僅僅設(shè)置二次風(fēng)口，也可以設(shè)置四次風(fēng)口。如圖1和3所示，煙化爐2具有進(jìn)料口 21、煙氣出口 22、棄渣出口 23和位于煙化 爐上部的進(jìn)風(fēng)口 24。進(jìn)風(fēng)口 24的位置可以根據(jù)需要設(shè)置，只要能夠?qū)⒖諝馑偷綗熁癄t2內(nèi) 的熔融渣上方就可以。煙化爐2例如可以由框架10支撐。進(jìn)料口 21與熔化爐1的熔融渣出口 12相連， 從而從熔化爐1內(nèi)排出的熔融渣輸送到煙化爐2內(nèi)。這里，需要說明的是，術(shù)語“相連”應(yīng) 作廣義理解，例如包括直接通過通路相連，或通過溜槽相連等，只要能夠?qū)⑷廴谠鼜娜刍癄t 1內(nèi)輸送到煙化爐2內(nèi)就可以。煙化爐噴槍8插入到煙化爐2內(nèi)，用以向煙化爐2內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉，更具體 而言，是向煙化爐2內(nèi)的熔融渣內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉。如圖1所示，在一個(gè)示例中，從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的設(shè)備還包括余熱鍋爐9， 余熱鍋爐9的進(jìn)煙口與熔化爐1的出煙口 13和煙化爐2的煙氣出口 22相連，從而回收和 循環(huán)利用煙氣中的余熱。下面參考圖4描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝流程。通過加料口 11向熔化爐1內(nèi)添加粒煤和含鋅渣，例如鋅冶煉渣或浸出渣，可選地， 可以同時(shí)加入造渣劑等。通過頂吹噴槍3和側(cè)吹噴槍4分別從熔化爐1的頂面和側(cè)面向爐膛內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉。頂部和側(cè)面的兩股高速氣流使熔池劇烈攪動(dòng)，大大加強(qiáng)了熔池內(nèi)部的傳熱傳質(zhì) 過程，落入的含鋅渣等爐料將快速熔化。粉煤與氧氣反應(yīng)燃燒提供熔化爐1內(nèi)鋅渣等爐料熔化所需要的熱量，使?fàn)t內(nèi)保持 1400-1500°C的高溫環(huán)境，完成熔渣過程。此外，少部分的煤粉用作還原劑，即熔化爐1內(nèi)保 持弱的還原氣氛，從而將含鋅渣中的有價(jià)金屬還原出來，例如少量的Zn和Ag被還原成為金 屬，Pb被還原為金屬鉛和Pb20。金屬鉛從有價(jià)金屬排放口 14定期放出。Pb20隨Zn、Ag金屬蒸汽在上部爐膛內(nèi)被通過二次風(fēng)口 5和三次風(fēng)口 6送入的氧氣 再次氧化為氣態(tài)金屬氧化物。而且，煤粉與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳進(jìn)入到上部爐膛A內(nèi) 時(shí)被通過二次風(fēng)口 5和三次風(fēng)口 6送入的氧氣氧化成二氧化碳。最后，二氧化碳和氣態(tài)金 屬氧化物等煙氣從出煙口 13進(jìn)入余熱鍋爐9回收余熱，最后由收塵系統(tǒng)回收。熔化后的熔融渣從熔融渣出口 12排放，并輸送到煙化爐2內(nèi)。通過煙化爐噴槍8 向煙化爐2內(nèi)的熔融渣內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉，大部分的煤粉用作還原劑，即煙化爐2內(nèi)為 強(qiáng)的還原氣氛，少部分的煤粉與氧氣反應(yīng)燃燒提高保溫所需的熱量。從而，熔融渣中的Zn、 Pb、Ag等有價(jià)金屬被還原且以蒸汽形式揮發(fā)，在煙化爐2的上部被通過進(jìn)風(fēng)口 24送入的含 氧氣體(例如空氣)在氧化后從煙氣出口 22排出，進(jìn)入余熱鍋爐9回收余熱(例如與熔化 爐1內(nèi)的煙氣一起送入余熱鍋爐9)，然后進(jìn)入后段收塵系統(tǒng)，，以金屬氧化物煙塵的形式被 回收利用。后段收塵系統(tǒng)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是已知的，這里不再詳細(xì)描述。煙 化爐2內(nèi)剩余的棄渣含有極少量的Zn和Pb，多以不溶性硅酸鹽的形態(tài)存在，為一種無害爐 渣，通過棄渣出口 23排出，可以作為制造水泥的添加料或者鋪路材料等。因此，根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，由于熔化和氧化還原分開 進(jìn)行，因此設(shè)備可以大型化，可以連續(xù)作業(yè)，渣的熔化和煙化相互的影響小，由此提高了作 業(yè)率，并且棄渣中的有價(jià)金屬含量極少，提高了回收率。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不 脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本 發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
一種從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，包括向熔化爐內(nèi)加入含鋅渣；從熔化爐的頂部和側(cè)部向熔化爐爐膛的熔池內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉；將熔化爐內(nèi)的熔融渣排放到煙化爐內(nèi)；向煙化爐內(nèi)的熔融渣內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉并向煙化爐內(nèi)的熔融渣上方送入含氧氣體；和對(duì)熔化爐內(nèi)和煙化爐內(nèi)的煙氣進(jìn)行收塵且將煙化爐內(nèi)的棄渣排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括 從熔化爐的有價(jià)金屬排放口定期排放有價(jià)金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括 通過二次風(fēng)口向熔化爐內(nèi)的上部爐膛內(nèi)送入含氧氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括 通過三次風(fēng)口向熔化爐內(nèi)的上部爐膛內(nèi)送入含氧氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，通過二次風(fēng) 口和三次風(fēng)口向熔化爐內(nèi)送入的含氧氣體為空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括 在對(duì)熔化爐內(nèi)和煙化爐內(nèi)的煙氣進(jìn)行收塵之前利回收煙氣中的余熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，從熔化爐頂 部和側(cè)壁向熔化爐內(nèi)噴入的含氧氣體為富氧空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，所述富氧空 氣的含氧量為質(zhì)量百分比40 % -80 %。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，向煙化爐內(nèi) 的熔融渣上方送入的含氧氣體為空氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，所述含鋅渣 和粒煤一起加入到熔化爐內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝，包括向熔化爐內(nèi)加入含鋅渣；從熔化爐的頂部和側(cè)部向熔化爐的爐膛內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉；將熔化爐內(nèi)的熔融渣排放到煙化爐內(nèi)；向煙化爐內(nèi)的熔融渣內(nèi)噴入含氧氣體和煤粉；向煙化爐內(nèi)的熔融渣上方送入含氧氣體；對(duì)熔化爐內(nèi)和煙化爐內(nèi)的煙氣進(jìn)行收塵；和將煙化爐內(nèi)的棄渣排出。根據(jù)本發(fā)明的從含鋅渣中回收有價(jià)金屬的工藝能連續(xù)作業(yè)，渣處理量大，有價(jià)金屬的回收率高。
文檔編號(hào)C22B7/04GK101845551SQ20091016713
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者張振民, 張鴻烈, 曹柯菲, 李沛興, 楊斌, 汪友元, 王建銘, 胡丕成, 許多峰, 許良, 鄧兆磊, 邢國華, 郝小紅, 陸志方, 陳向強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司;白銀有色集團(tuán)股份有限公司