一种铅锌冶炼尾渣综合利用的方法与流程

专利检索2024-11-06  15


本申请涉及固体废弃物处置领域,尤其涉及一种铅锌冶炼尾渣综合利用的方法。


背景技术:

1、有色金属行业迅猛发展的同时,赤泥、铅冶炼渣、锌浸出渣、铁矾渣等废渣产生量巨大,按赤泥0.8~1.5t/t-氧化铝、铅渣量0.71t/t-铅、锌渣量(浸出渣、铁矾渣)0.96t/t-锌计,仅铝、铅、锌冶炼企业每年产生的废渣量近1.15亿吨。因尾渣中含有游离碱、铅、锌等重金属及少量的砷、镉等毒害金属,多数尾渣为危险固废。现行处理工艺仍以堆存、固化、填埋等末端处置方式为主,不仅浪费了资源、处置费用高昂,且环境风险高。

2、近年来,国内一些企业、高校、科研院所对铅、锌、铝冶炼产出的尾渣、赤泥等的无害化处理做了大量工作,开发了一系列以某一种或两种废渣有价金属综合回收及无害化处置技术,但总体而言,主要针对的是尾渣中pb、zn、cu、fe等的一种或几种元素的回收,处置过程中,添加的辅料量较大,且未实现尾渣的全量化利用,经济性不足,未能实现产业化应用。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,以解决上述问题。

2、为实现以上目的,本申请采用以下技术方案:

3、一种铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,包括:

4、将包括铅冶炼渣、锌浸出渣、铁矾渣、赤泥在内的原料混合得到混合料;

5、将所述混合料进行脱硫熔炼得到脱硫渣和脱硫熔炼烟气,所述脱硫熔炼烟气收尘后得到次氧化锌灰和含二氧化硫烟气,所述含二氧化硫烟气用于制酸;

6、将所述脱硫渣加入还原剂和调质剂进行还原熔炼得到铁水、脱铁渣和还原熔炼烟气,所述还原熔炼烟气收尘后得到次氧化锌灰和尾气;所述调质剂包括硼砂、萤石、石灰、氧化铝、铝灰、铬渣、铬铁矿、铬绿中一种或多种;

7、将所述脱铁渣进行浇注得到基础玻璃,所述基础玻璃进行核化处理和晶化处理得到微晶玻璃。

8、优选地,所述铅锌冶炼尾渣综合利用的方法满足以下条件中的一个或多个:

9、(1)所述原料混合之前和/或混合之后进行干燥,干燥后的物料含水率不高于5%;

10、(2)所述混合料的硅酸度为0.8-1.8;

11、(3)所述混合料中,sio2、al2o3、cao的质量比为(45-60):(5-15):(15-30)。

12、优选地,所述铅锌冶炼尾渣综合利用的方法满足以下条件中的一个或多个:

13、(1)所述脱硫熔炼的温度为1250-1400℃,时间为0.5-3h;

14、(2)所述脱硫渣中的硫含量不高于0.2wt%。

15、优选地,所述铅锌冶炼尾渣综合利用的方法满足以下条件中的一个或多个:

16、(1)所述还原剂包括褐煤、烟煤、无烟煤、氢气、天然气中的一种或多种,加入量为将渣中铅、锌、铁还原成单质理论量的1.05~1.2倍;

17、(2)所述调质剂的用量为所述混合料的0.1-5wt%;

18、(3)所述还原熔炼的温度为1400-1550℃,时间为0.5-3h;

19、(4)所述还原熔炼结束后,熔体保温澄清5-30min;

20、(5)所述还原熔炼烟气收尘之前经余热锅炉回收余热;

21、(6)所述尾气采用碱液喷淋处理达标后排放。

22、优选地,所述浇注包括:将所述脱铁渣浇注到预热至500-750℃的模具中并保温,随后随炉冷却,得到所述基础玻璃;

23、优选地,所述随炉冷却的终点温度为700-800℃,然后将物料转入预热的退火炉中进行退火,然后继续随炉冷却至室温。

24、优选地,所述退火的温度为550-650℃,时间为5-45min。

25、优选地,所述核化处理和所述晶化处理包括:将所述基础玻璃加热至核化温度并保温核化,然后再升温至晶化温度并保温晶化。

26、优选地,所述加热的升温速率为1-10℃/min,所述核化温度为650-850℃,所述保温核化的时间为0.5-4h。

27、优选地,所述升温的升温速率为1-10℃/min,所述晶化温度为950-1200℃,所述保温晶化的时间为0.5-4h。

28、与现有技术相比,本申请的有益效果包括:

29、本申请提供的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,铅锌冶炼渣与赤泥协同处理,依据多种废料自身成分、性质进行配料,调配合理的熔炼渣型,无需额外添加助剂,解决现有有色冶炼废渣处置回收铁过程石灰、石英等助剂消耗量大、能耗及处置成本高等问题; 采用脱硫熔炼-还原熔炼两段熔炼工艺,得到的烟气分别处理,脱硫熔炼工序得到的so2浓度较高的烟气,可直接去制酸,而还原熔炼工序得到的低so2浓度烟气与制酸尾气去尾气吸收系统;还原熔炼过程直接添加少量的调质剂,利用熔渣潜热同步调质,调质渣浇注短程得到粗玻璃,流程短、能耗低;短流程实现多种危险固废中有价金属的综合高效回收及尾渣的全量化高值利用,为有色冶炼副产危险废物的妥善处置及资源化利用提供新的路径,环境和经济效益显著,有广阔的应用前景。



技术特征:

1.一种铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,满足以下条件中的一个或多个:

3.根据权利要求1所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,满足以下条件中的一个或多个:

4.根据权利要求1所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,满足以下条件中的一个或多个:

5.根据权利要求1所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,所述浇注包括:将所述脱铁渣浇注到预热至500-750℃的模具中并保温,随后随炉冷却,得到所述基础玻璃。

6.根据权利要求5所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,所述随炉冷却的终点温度为700-800℃,然后将物料转入预热的退火炉中进行退火,然后继续随炉冷却至室温。

7.根据权利要求6所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,所述退火的温度为550-650℃,时间为5-45min。

8.根据权利要求1-7任一项所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,所述核化处理和所述晶化处理包括:将所述基础玻璃加热至核化温度并保温核化,然后再升温至晶化温度并保温晶化。

9.根据权利要求8所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,所述加热的升温速率为1-10℃/min,所述核化温度为650-850℃,所述保温核化的时间为0.5-4h。

10.根据权利要求8所述的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,其特征在于,所述升温的升温速率为1-10℃/min,所述晶化温度为950-1200℃,所述保温晶化的时间为0.5-4h。


技术总结
本申请提供一种铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,涉及固体废弃物处置领域。该方法包括:将包括铅冶炼渣、锌浸出渣、铁矾渣、赤泥在内的原料混合得到混合料;将混合料进行脱硫熔炼得到脱硫渣和脱硫熔炼烟气,脱硫熔炼烟气收尘后得到次氧化锌灰和含二氧化硫烟气;将脱硫渣加入还原剂和调质剂进行还原熔炼得到铁水、脱铁渣和还原熔炼烟气;将脱铁渣进行浇注得到基础玻璃,基础玻璃进行核化处理和晶化处理得到微晶玻璃。本申请提供的铅锌冶炼尾渣综合利用的方法,将铅、锌、铝冶炼危废渣协同处置,不仅实现铁、铅、锌、镓、锗、铟等有价金属短程高效捕集与综合回收,同时实现危险固废的无害化处理和全量化利用。

技术研发人员:揭晓武,王成彦,郜伟,张永禄,陈永强,马保中,孙珂娜,阮书锋,张坤坤,王振文,任中龙,崔成旺
受保护的技术使用者:矿冶科技集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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