本實(shí)用新型屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，本實(shí)用新型涉及鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

濕法煉鋅過(guò)程產(chǎn)生的大量鉛銀渣中，一般都含有稀散金屬、貴金屬及其它有價(jià)金屬，對(duì)這些金屬的回收工藝一般分直接法和間接法兩類。直接法以鉛銀渣作為主要原料，選擇適宜地工藝對(duì)渣中的有價(jià)金屬進(jìn)行回收。

濕法煉鋅是目前世界上應(yīng)用最廣泛的煉鋅方法，用該方法生產(chǎn)的電鋅產(chǎn)量約占總鋅產(chǎn)量的85％。濕法煉鋅有常規(guī)浸出法、熱酸浸出黃鉀鐵礬法、熱酸浸出赤鐵礦法、熱酸浸出針鐵礦法、氧壓浸出法等。

濕法煉鋅過(guò)程中，采用兩段中浸出得到的鋅渣一般有兩種工藝進(jìn)行回收，一是火法，即采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法；另一種是濕法，即熱酸浸出法。鋅渣中鋅的主要存在形式為鐵酸鋅、氧化鋅、硫化鋅和硅酸鋅，銦主要以類質(zhì)同相形式存在與鐵酸鋅等物質(zhì)中，在鐵酸鋅分解的同時(shí)，銦也被分解后還原，轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煙氣中進(jìn)行回收。銀主要以硫化銀、少量自然銀和包裹銀存在。回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法是我國(guó)濕法煉鋅渣處理使用的典型流程,國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)三十余年的發(fā)展,其技術(shù)已經(jīng)成熟,現(xiàn)有以株冶為代表的較多煉鋅廠采用。鋅窯渣是濕法煉鋅時(shí)的浸出渣再配加40％～50％的焦粉，操作條件差的需要配入80％～100％的焦粉，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫下提取鋅、鉛等金屬后的殘余物。通過(guò)將窯渣進(jìn)行再次浸出，耗酸量巨大。另外，通過(guò)回轉(zhuǎn)窯煙化揮發(fā)能回收92～94％鋅和82～84％鉛和10％左右的銀，銦的揮發(fā)率<80％?；剞D(zhuǎn)窯法的優(yōu)點(diǎn)是鉛和鋅的揮發(fā)回收率高，但缺點(diǎn)也非常明顯。首先，回轉(zhuǎn)窯法對(duì)銀的回收效果非常差，絕大部分銀不能回收，70％殘留在揮發(fā)窯渣中，而窯渣進(jìn)一步選銀的回收率也之后50～65％，造成了貴金屬的大量流失。其次，處理一噸浸出渣需要昂貴的焦炭，耐火材料消耗大。

熱酸浸出工藝流程得到的鐵釩渣和鉛銀渣，由于此類渣熔點(diǎn)特別低(<1200℃)，直接還原溫度受到限制，易揮發(fā)性的鉛鋅銦的揮發(fā)率由于物料熔化迅速降低，銀的揮發(fā)率也只有30％左右。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型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，本實(shí)用新型提出了一種鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)配料和壓球工藝來(lái)解決球團(tuán)易熔化的現(xiàn)象，有效提高了直接還原溫度，促進(jìn)鉛、鋅、銀、銦的揮發(fā)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出一種鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

干燥裝置，所述干燥裝置具有鋅浸出渣入口和干燥鋅浸出渣出口；

破碎裝置，所述破碎裝置具有干燥鋅浸出渣入口和鋅浸出渣顆粒出口，所述干燥鋅浸出渣入口與所述干燥鋅浸出渣出口相連；

混合成型裝置，所述混合成型裝置具有鋅浸出渣顆粒入口、添加劑入口、還原煤入口和球團(tuán)物料出口，所述鋅浸出渣顆粒入口與所述鋅浸出渣顆粒出口相連；

直接還原轉(zhuǎn)底爐，所述直接還原轉(zhuǎn)底爐具有球團(tuán)物料入口、煙氣出口和金屬化球團(tuán)出口，所述球團(tuán)物料入口與所述球團(tuán)物料出口相連。

由此采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)，將鋅浸出渣通過(guò)在混合成型裝置內(nèi)進(jìn)行配料和成型后，可有效提高直接還原溫度，促進(jìn)鉛、鋅、銀、銦的揮發(fā)。從而解決球團(tuán)易熔化、鉛鋅銀銦脫除率低的問(wèn)題。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本實(shí)用新型中，所述添加劑入口包括膨潤(rùn)土入口和/或硅藻土入口。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(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(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)。下面參考圖1詳細(xì)描述本實(shí)用新型具體實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)包括：干燥裝置10，破碎裝置20，混合成型裝置30，直接還原轉(zhuǎn)底爐40，其中，干燥裝置10具有鋅浸出渣入口11和干燥鋅浸出渣出口12；破碎裝置20具有干燥鋅浸出渣入口21和鋅浸出渣顆粒出口22，干燥鋅浸出渣入口21與干燥鋅浸出渣出口12相連；混合成型裝置30具有鋅浸出渣顆粒入口31、添加劑入口32、還原煤入口33和球團(tuán)物料出口34，鋅浸出渣顆粒入口31與鋅浸出渣顆粒出口22相連；直接還原轉(zhuǎn)底爐40具有球團(tuán)物料入口41、煙氣出口42和金屬化球團(tuán)出口43，球團(tuán)物料入口41與球團(tuán)物料出口34相連。

由此采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)，將鋅浸出渣通過(guò)在混合成型裝置內(nèi)進(jìn)行配料和成型后，可有效提高直接還原溫度，促進(jìn)鉛、鋅、銀、銦的揮發(fā)。從而解決球團(tuán)易熔化、鉛鋅銀銦脫除率低的問(wèn)題。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，添加劑入口32包括膨潤(rùn)土入口和/或硅藻土入口。由此可以通過(guò)膨潤(rùn)土入口和/或硅藻土入口向混合成型裝置中加入膨潤(rùn)土和/或硅藻土作為添加劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)向鋅浸出渣中加入膨潤(rùn)土和硅藻土可顯著提高球團(tuán)的熔點(diǎn)，進(jìn)而防止球團(tuán)在直接還原的高溫下發(fā)生熔化。同時(shí)膨潤(rùn)土還可以起到球團(tuán)粘結(jié)劑的作用，增強(qiáng)球團(tuán)的跌落強(qiáng)度至20次以上。由此可以有效防止渣中鐵釩物相分解發(fā)生的球團(tuán)爆裂粉化。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，通過(guò)將鋅浸出渣顆粒中加入膨潤(rùn)土和/或硅藻土可以有效提高球團(tuán)物料的熔點(diǎn)。進(jìn)而間接提高直接還原處理的溫度，提高直接還原效果。具體地直接還原處理的溫度可以為1200-1350攝氏度。在該溫度下，物料球團(tuán)不會(huì)發(fā)生熔化。球團(tuán)中的鉛、鋅、銀、銦可以得到充分揮發(fā)。根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，通過(guò)向鋅浸出渣顆粒中配入膨潤(rùn)土和/或硅藻土，可以顯著提高球團(tuán)的熔點(diǎn)。優(yōu)選地，直接還原處理的溫度可以為1300-1330攝氏度，直接還原處理的時(shí)間為20-50分鐘?？刂圃摋l件可以保證球團(tuán)不會(huì)發(fā)生熔化，同時(shí)可以最大限度地提高直接還原反應(yīng)效率，使得鉛、鋅、銀、銦可以得到充分揮發(fā)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，采用上述實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)鉛、鋅、銦揮發(fā)率大于98％，銀揮發(fā)率大于95％的技術(shù)指標(biāo)。

為了方便理解本實(shí)用新型上述實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)，下面參考圖2詳細(xì)描述利用本實(shí)用新型具體實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原系統(tǒng)對(duì)鋅浸出渣進(jìn)行處理的方法。

根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原方法包括：將鋅浸出渣進(jìn)行烘干處理，以便得到干燥鋅浸出渣；將干燥鋅浸出渣進(jìn)行破碎處理，以便得到鋅浸出渣顆粒；將鋅浸出渣顆粒與添加劑、還原煤進(jìn)行混合成型，以便得到球團(tuán)物料；以及將球團(tuán)物料在直接還原轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行直接還原處理，以便得到含有鋅、鉛、銀和銦的煙氣和金屬化球團(tuán)。

通常熱酸浸出工藝流程得到的鐵釩渣和鉛銀渣，由于此類渣熔點(diǎn)特別低，一般為1200℃以下，因此直接還原溫度受限。如果對(duì)渣進(jìn)行直接還原，直接還原的溫度高于渣的熔點(diǎn)，因此直接還原過(guò)程中物料熔融導(dǎo)致鉛鋅銦銀等易揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)率迅速降低，其中銀的揮發(fā)率也只有30％左右。

由此采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原方法，將鋅浸出渣通過(guò)配料和壓球工藝，可有效提高直接還原溫度，促進(jìn)鉛、鋅、銀、銦的揮發(fā)。從而解決球團(tuán)易熔化、鉛鋅銀銦脫除率低的問(wèn)題。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，具體地可以將干燥鋅浸出渣破碎至粒度為不大于3mm的鋅浸出渣顆粒。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，粒度過(guò)大，不利于鉛、鋅、銀、銦的揮發(fā)，而控制粒徑不大于3mm可以最大限度地提高鉛、鋅、銀、銦的揮發(fā)率。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，添加劑為膨潤(rùn)土和/或硅藻土。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)加入膨潤(rùn)土和硅藻土可顯著提高球團(tuán)的熔點(diǎn)，進(jìn)而防止球團(tuán)在直接還原的高溫下發(fā)生熔化。同時(shí)膨潤(rùn)土還可以起到球團(tuán)粘結(jié)劑的作用，增強(qiáng)球團(tuán)的跌落強(qiáng)度至20次以上。由此可以有效防止渣中鐵釩物相分解發(fā)生的球團(tuán)爆裂粉化。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，膨潤(rùn)土和/或硅藻土作為添加劑的加入量為鋅浸出渣顆粒的8-15重量％。根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，如果加入量過(guò)低，提高熔點(diǎn)的效果不明顯，同時(shí)粘結(jié)作用不夠，球團(tuán)容易爆裂；如果加入量過(guò)高則成本增加，同時(shí)渣的有效處理量降低。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，通過(guò)將鋅浸出渣顆粒中加入膨潤(rùn)土和/或硅藻土可以有效提高球團(tuán)物料的熔點(diǎn)。進(jìn)而間接提高直接還原處理的溫度，提高直接還原效果。具體地直接還原處理的溫度可以為1200-1350攝氏度。在該溫度下，物料球團(tuán)不會(huì)發(fā)生熔化。球團(tuán)中的鉛、鋅、銀、銦可以得到充分揮發(fā)。根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，通過(guò)向鋅浸出渣顆粒中配入膨潤(rùn)土和/或硅藻土，可以顯著提高球團(tuán)的熔點(diǎn)。優(yōu)選地，直接還原處理的溫度可以為1300-1330攝氏度，直接還原處理的時(shí)間為20-50分鐘?？刂圃摋l件可以保證球團(tuán)不會(huì)發(fā)生熔化，同時(shí)可以最大限度地提高直接還原反應(yīng)效率，使得鉛、鋅、銀、銦可以得到充分揮發(fā)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，采用上述實(shí)施例的鋅浸出渣的直接還原方法，可實(shí)現(xiàn)鉛、鋅、銦揮發(fā)率大于98％，銀揮發(fā)率大于95％的技術(shù)指標(biāo)。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，還原煤的加入量為鋅浸出渣顆粒的10-40重量％。由此加入上述質(zhì)量的還原煤可以保證球團(tuán)物料的充分還原以及維持直接還原轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的還原性氣氛。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果配入量過(guò)低不足以實(shí)現(xiàn)渣中化合物的還原，以及維持球團(tuán)周圍的還原性氣氛，配入量過(guò)高，會(huì)造成球團(tuán)粉化，而粉化后鋅渣粉易進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐煙道，影響二次粉塵的品位，同時(shí)造成還原劑的浪費(fèi)，增加成本。

實(shí)施例1

(1)將鋅浸出渣烘干，烘干后渣中鋅含量為4.34％，鉛含量為5.11％，銦含量為380g/t，銀含量為270g/t，鐵含量為27％。烘干后破碎至3mm以下。還原煤的配入量為干渣重量的27％，加入硅藻土8％，膨潤(rùn)土2％。(2)將鋅渣、還原煤、膨潤(rùn)土、硅藻土混勻后加水再次混勻并經(jīng)過(guò)成型設(shè)備進(jìn)行壓球，測(cè)定球團(tuán)跌落強(qiáng)度為6次，可基本滿足轉(zhuǎn)底爐入爐強(qiáng)度要求。(3)成型后球團(tuán)烘干至水分小于4％，送入直接還原轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒。爐內(nèi)還原溫度為1250℃，還原時(shí)間為50min。(4)步驟(3)得到的焙燒后金屬化球團(tuán)中球團(tuán)中鋅含量為0.23％，鉛含量為0.44％，銦含量為33g/t,銀含量為89g/t，球團(tuán)金屬化率為82％。另外，還原后金屬化球團(tuán)中整球率為70％，其余為碎塊或粉狀顆粒。

實(shí)施例2

(1)將鋅浸出渣烘干，烘干后渣中鋅含量為4.34％，鉛含量為5.11％，銦含量為380g/t，銀含量為270g/t,鐵含量為27％。烘干后破碎至3mm以下。還原煤的配入量為干渣重量的27％，加入硅藻土5％，膨潤(rùn)土10％。(2)將鋅渣、還原煤、膨潤(rùn)土、硅藻土混勻后加水再次混勻并經(jīng)過(guò)成型設(shè)備進(jìn)行壓球，測(cè)定球團(tuán)跌落強(qiáng)度為20次以上，球團(tuán)強(qiáng)度高，可完全滿足轉(zhuǎn)底爐入爐強(qiáng)度要求。(3)成型后球團(tuán)烘干至水分小于4％，送入直接還原轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒。爐內(nèi)還原溫度為1300℃，還原時(shí)間為42min。(4)步驟(3)得到的焙燒后金屬化球團(tuán)中球團(tuán)中鋅含量為0.17％，鉛含量為0.15％，銦含量為23g/t,銀含量為12g/t，球團(tuán)金屬化率為90％。另外，還原后金屬化球團(tuán)中整球率為95％，其余為碎塊或粉狀顆粒。

實(shí)施例3

(1)將鋅浸出渣烘干，烘干后渣中鋅含量為4.34％，鉛含量為5.11％，銦含量為380g/t，銀含量為270g/t，鐵含量為27％。烘干后破碎至3mm以下。還原煤的配入量為干渣重量的27％，加入硅藻土5％，膨潤(rùn)土10％。(2)將鋅渣、還原煤、膨潤(rùn)土、硅藻土混勻后加水再次混勻并經(jīng)過(guò)成型設(shè)備進(jìn)行壓球，測(cè)定球團(tuán)跌落強(qiáng)度為20次以上，球團(tuán)強(qiáng)度高，可完全滿足轉(zhuǎn)底爐入爐強(qiáng)度要求。(3)成型后球團(tuán)烘干至水分小于4％，送入直接還原轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒。爐內(nèi)還原溫度為1330℃，還原時(shí)間為37min。(4)步驟(3)得到的焙燒后金屬化球團(tuán)中球團(tuán)中鋅含量為0.12％，鉛含量為0.11％，銦含量<10g/t,銀含量為<10g/t，球團(tuán)金屬化率為92％。另外，還原后金屬化球團(tuán)中整球率為92％，其余為碎塊或粉狀顆粒。

實(shí)施例4

(1)將鋅浸出渣烘干，烘干后渣中鋅含量為4.34％，鉛含量為5.11％，銦含量為380g/t，銀含量為270g/t,鐵含量為37％。烘干后破碎至3mm以下。還原煤的配入量為干渣重量的27％，加入硅藻土5％，膨潤(rùn)土10％。(2)將鋅渣、還原煤、膨潤(rùn)土、硅藻土混勻后加水再次混勻并經(jīng)過(guò)成型設(shè)備進(jìn)行壓球，測(cè)定球團(tuán)跌落強(qiáng)度為20次以上，球團(tuán)強(qiáng)度高，可完全滿足轉(zhuǎn)底爐入爐強(qiáng)度要求。(3)成型后球團(tuán)烘干至水分小于4％，送入直接還原轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒。爐內(nèi)還原溫度為1330℃，還原時(shí)間為37min。(4)步驟(3)得到的焙燒后金屬化球團(tuán)中球團(tuán)中鋅含量為0.15％，鉛含量為0.12％，銦含量<10g/t,銀含量為<10g/t，球團(tuán)金屬化率為92％。另外，還原后金屬化球團(tuán)中整球率為85％，其余為碎塊或粉狀顆粒。

在本實(shí)用新型中，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。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)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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)包含于本實(shí)用新型的至少一個(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)示出和描述了本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。