锌冶炼渣综合回收有价金属工艺综述与展望

冶炼渣综合回收有价金属工艺 综述与展望
摘要:我国的锌冶炼企业每年均会产生数百万吨渣料,例如炼锌渣和铅烟灰,铅泥等。该废料中铅、金、银、铟等金属含量较高,具有巨大的回收价值。近年来有方法研究从锌冶炼渣料中回收铅、金、银、铟等金属。本文通过对从锌冶炼渣料中回收贵金属工艺的综述,对未来的综合回收工艺进行展望。
关键词:锌冶炼;渣料;综合回收;冶炼工艺
引言
对国内主流的湿法锌冶炼锌浸出处理工艺技术进行简要阐述,并结合某锌冶炼公司具体应用实例对改造效果进行分析。企业通过积极进行技术升级改造,冶炼渣料中的贵金属综合回收能力大幅提高,经济效益显著增加,市场竞争力得到进一步加强。同时,企业的技术升级改造也在向更大的深度和广度上发展。通过生产工艺技术改造实现综合回收,既是一种有效的创效方式,又是企业可持续发展的有效途径,已经得到企业的普遍认同。文中将对锌冶炼渣料处理工艺技术在实际工程中的应用效果进行重点分析。
1锌冶炼渣料回收贵金属
1.1锌冶炼渣料来源
锌冶炼工艺分为火法工艺和湿法工艺,火法炼锌过程中,主要的渣料为冶炼炉的炉渣和收尘器中的烟尘,铅、金、银、铟等贵金属大部分分布在炉渣中。湿法炼锌工艺中,主要的渣料为常规工艺中的浸出渣、硫酸锌溶液的净化渣、电解过程的阳极泥以及回转窑氧化锌浸出渣(铅泥)等;高温沸腾浸出工艺中产生的黄钾铁矾渣、针铁矿渣、赤铁矿渣等。
1.2火法渣料回收有价金属
火法炼锌的炉渣,一般通过在浮选的方式回收有价金属,将炉渣通过筛分、球磨后,用水配成矿浆加浮选药剂采用精密浮选机进行浮选,回收渣料中的金、银、铜、锌等有价金属。烟尘一般通过火法窑炉在处理或通过湿法工艺将贵金属及常规有价金属进行分离富集,再进一步提炼成成品。
1.3湿法渣料回收有价金属
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在常规湿法炼锌两段浸出过程中,产出的浸出渣一般通过回转窑焙烧后变为氧化锌焙砂,再通过三段浸出分离贵金属及锌。一段中性浸出将大部分锌浸出至溶液中返回主系统;浸出渣采用低酸浸出,将金属铟浸出至溶液中通过中和置换进行富集,富集后的高铟渣再通过浸出、萃取、反萃、电解等工序产出成品铟锭;酸性浸出渣通过高温高酸浸出,将金、银等贵金属富集至高铅渣中,高铅渣再通过铅冶炼系统或火法窑炉进行处理,进一步分离回收金、银等贵金属。硫酸锌溶液净化后的净化渣通过酸洗、浸出、置换等工艺分别回收锌、铜、镉、钴等有价金属。
1.4高温沸腾浸出渣回收有价金属
锌湿法冶炼中的高温沸腾浸出工艺,是基于锌焙砂中铁酸锌和硫化锌等在高温(90℃~95℃)高酸(终酸>40g/l)条件下溶解,得到硫酸锌溶液经沉矾除Fe后返回原浸出流程。由于沉矾后溶液可保留含Fe3+在1g/L~1.5g/L,从而使中浸过程自然获得了水解除杂质所需铁量。该法可使焙烧矿中锌的总浸出率可达98%以上,优点时工艺流程短、投资少、能耗低,生产环境较好,流程对焙烧矿含Pb可不作要求。缺点是不利于稀散金属回收;弃渣含硫酸及重金属离子,需建大容量防渗漏渣库堆存,易造成环境二次污染。另外,该法要
求焙烧矿含S低,最好能小于0.5%,否则会加大浸出过程锰粉消耗,使浸出溶液中Mn2+明显升高(严重时甚至超过30g/L)而增大电解电耗和影响电锌质量。
高温沸腾浸出渣一般含Fe可达30-60%,含Zn<8%,Pb、Ag等有价金属进一步富集。含Fe如能稳定达到60%以上,该渣即可作为铁矿用于炼铁,但在现有工艺条件下,该渣含Fe很少能达到要求,故大部分采用沸腾浸出工艺的厂家产出的铁矾渣、赤铁矿渣等只能进行堆存。昆明理工大学的李存兄、魏昶等研究使用水热矿相转化及负载有价金属提取技术处理铁矾渣,在一定条件下,温度160-230℃范围内,通过水热转化,将复杂铁矾物相解离破坏,有价金属以硫酸盐形式进入溶液,铁转化为可资源化利用的一般废物,该工艺过程清洁、高效,无三废产生[2]。云锡文山锌铟冶炼有限公司与昆明理工大学、中国恩菲工程技术有限公司合作自主研发了锌铁分离与铁资源化利用的SO2还原浸出-赤铁矿沉铁-铁资源化关键技术与成套装备,酸性溶液中铟铜砷有效回收和脱除技术,形成了针对负责高铁闪锌矿全套湿法冶炼新体系,该法为锌冶炼固废资源化利用和源头减量化提供了一种新的技术路径[3]成人保健药品
调度主机2 湿法炼锌废渣的火法处理回收有价金属横向切片
2.1 湿法炼锌废渣的火法处理
湿法炼锌废渣的火法处理,目前国内大部分厂家通过回转窑对湿法炼锌的各类渣进行处理,即通过高温还原氧化,实现锌铅与铜、银等金属进行分离,锌铅再通过湿法浸出进行分离,该工艺技术成熟可靠,锌回收率高,但流程长、能耗大、铅银等金属回收率偏低,产出的回转窑渣计铅渣需进一步处理。
2.2 侧吹熔熔池熔炼+烟化炉烟化工艺
熔池熔炼处理锌冶炼废渣工艺,关键是锌冶炼渣的熔化。在熔炼过程中,含锌物料中硫酸盐和碳酸盐的分解、水分的蒸发以及各物质的熔化造渣需要吸收大量的热。而在熔化造渣完成后,需要较强的还原性气氛,使锌、铅尽可能地还原挥发进入气相中,此时消耗的热量仅需要维持还原挥发过程的热平衡即可。实践应用证明,侧吹熔化炉采用高富氧,熔炼强度大、烟气量小、能耗低,该炉型适用于含锌物料的熔化。侧吹炉采取连续进料,间断放渣的操作模式,其生产稳定、操作简单、烟气波动小。熔化后的热渣进烟化炉烟化。烟化炉处理热渣,有成熟可靠的应用,水套寿命长、能耗较低、操作简单typec转usb[1]铁水预处理
2.3火法处理锌冶炼渣的对比
从以上渣处理工艺主流工艺分析可以看出,回转窑处理含锌物料的工艺简单、技术比较成熟;但是由于其采用焦炭或者无烟煤,生产成本较高,且银回收率低。顶吹炉处理含锌物料引进该技术费用过高,建设投资大。烟化炉处理含锌物料冷料存在能耗较高、床能率低等问题。侧吹炉熔化+烟化炉烟化法熔炼强度大,能耗低,烟气量小。
3锌冶炼渣回收有价金属工艺展望
随着经济和各行各业的快速发展,我国有金属工业发展迅速,但矿产资源短缺的情况却日益突出,有金属废料的二次利用成为缓解我国矿产资源不足的重要举措。未来锌冶炼必将转向以处理铅锌氧化矿、氧硫混合矿和含锌二次资源为主的时代。原料的变化,必然带来工艺的变化,从前面的分析来看,除开发新工艺外,当前主要湿法冶炼工艺均难以适应复杂原料的要求,目前工业上应用的火法工艺反而应该更值得青睐。锌冶炼渣回收有价金属,不但能回收有价金属,所产出的锌二次物料,也将成为锌冶炼原料的重要补充。而侧吹炉熔池熔炼+烟化炉烟化锌浸出渣处理工艺成功应用于实践。通过对项目技术改造前后运行数据分析,可以看出该工艺节能效果显著,节能率达20.6%;新生产工艺使锌浸出渣处理能力提高了55.4%,铅银回收率可达90%以上。
参考文献
[1]叶龙刚,林文荣,陈永明,等.含铅废渣料还原造锍熔炼回收铅和银工艺[J].工程科学学报,2016,38(10):1404-1409.
[2]李存兄,魏昶,李兴彬,邓志敢,李旻廷.湿法炼锌危废铁矾渣水热矿相转化及负载有价金属提取新技术.全国第六届湿法冶金技术交流会,2018.
[3] 李云.赤铁矿工艺在锌冶炼及固废资源化的利用与示范.第十二届铅锌年会。

本文发布于:2024-09-22 17:29:33,感谢您对本站的认可!

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