專利名稱：濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于金屬冶煉領域，具體涉及一種濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法。
背景技術(shù)：
目前，有色金屬的生產(chǎn)，特別是鉛、鋅的生產(chǎn)，主要集中在國內(nèi)幾個大中型電解廠和冶煉廠，其原料為鉛、鋅精礦。由于資源的不可再生性，鉛、鋅精礦的儲藏量日漸減少，因而制約了鉛、鋅產(chǎn)量的增加和需求。但另一方面，一些大中型的電解和冶煉廠產(chǎn)生了大量的 有色金屬廢渣，其中含有不同形態(tài)的鉛、鋅廢渣，因為品位高低不一，這些企業(yè)一直未進行廢渣的資源回收，這部分渣料如得不到有效的利用，將會造成很大的資源浪費。另外，廢鋅渣中的Zn、Pb、Cu或Cd等有色金屬進入水體和土壤后，對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染，不僅直接影響水生動植物的生存環(huán)境，而且通過食物鏈的作用，直接或間接影響到人類的生活。因此，從電解鋅廢渣中提取銅、鉛、鎘等金屬，在提高經(jīng)濟效益和二次資源利用方面都有重要的意義；
傳統(tǒng)的含鉛鋅廢渣大都采用火法精煉工藝處理，但是處理后雜質(zhì)含量高，回收率低，力口工費用高；因此，研制出一種含鉛鋅廢渣中有價元素高效分離、環(huán)境友好、工藝流程短和經(jīng)濟效益好的處理工藝具有實際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種從含鉛鋅廢渣中回收有價金屬的方法，該方法綜合利用濕法和火法冶金技術(shù)提取有價金屬，鉛和鋅的回收率高，銅、銦和錫浸出分離好，廢渣循環(huán)利用，既是對現(xiàn)有資源的進一步回收，又避免了有價金屬對環(huán)境的污染，更安全環(huán)保；同時，該方法原理簡單、流程合理、產(chǎn)率和產(chǎn)品品味較高、成本低廉。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法，其特征在于，包括以下步驟
a、單質(zhì)鉛的制取
Cl)混合配料取一定量的含鋅鉛廢渣，與含鋅鉛廢渣重量14-16%的水、7-8%的煤粉、2-3%的硅石、5-7%的石灰石和25-27%的鐵粉混合，經(jīng)磨粉機進行粉磨，控制90%的混合物料粒度達到-100目以下，制得粉料；其中，含鉛鋅廢渣中含鉛20-30%、鋅6-8%、銅O. 5-1. 5%、銦 O. 02-0. 06% 和錫 O. 03-0. 08%。(2)制團燒結(jié)將上述制得的粉料加入制團機中進行制團，得到團礦；將團礦加入燒結(jié)機中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為600-650°C，燒結(jié)時間為5-6小時，制得燒結(jié)塊。其中，制團的目的是①將粉狀的物料制成團，燒結(jié)成塊，增加透氣性，便于還原熔煉；②脫除混合粉料中大部分硫；制團干燥完成后，其它未成塊的物料稱為返粉，返回拌合工序進行配料。
在制團燒結(jié)過程中，粉料中的硫酸鉛在二氧化硅、氧化鈣和鐵的氧化物的作用下，轉(zhuǎn)化生成熔點低的硅酸鉛和鐵酸鉛，硅酸鉛和鐵酸鉛不但起到膠結(jié)爐料使燒結(jié)塊堅實的作用，而且由于硅酸鉛和鐵酸鉛的生成，大大減少了呈游離狀態(tài)氧化鉛的揮發(fā)損失。因此，經(jīng)過制團燒結(jié)后，燒結(jié)塊中的鉛主要以氧化鉛、鐵酸鉛、硅酸鉛和少量金屬鉛和硫酸鉛的形式存在于燒結(jié)塊中。過程中主要反應如下
CaCO3 = CaCHCO2
PbSO4+ CaO = CaS04+Pb0
3CaS04+CaS = 4Ca0+4S02
2PbS04+2Si03=2Pb0 · Si02+2S02+02 2PbS04+2Fe203 = 2Pb0 · Fe203+2S02 +O2
2PbS04+2CaC03+2Si02=2Ca0 · Si02+2Pb0+2S02+2C02+03
PbS+02 = PbO+ SO2
(3)還原熔煉
將制得的燒結(jié)塊中配入燒結(jié)塊重量10-15%的焦炭，混合后進入鼓風爐進行熔煉，熔煉溫度為300-700°C，熔煉時間為50-90min，得到單質(zhì)鉛、冰銅相、煙塵相和水渣。其中，氧化鉛在300-400°C就被一氧化碳還原成金屬鉛；在400-700°C時，硫酸鉛在還原氣氛中變?yōu)榱蚧U，硫化鉛能與氧化鉛相互反應生產(chǎn)金屬鉛，在有鐵屑的情況下，還能與鐵反應置換出單質(zhì)鉛。主要化學反應方程式為
c+o2=co2
C02+C=2C0
Pb0+C0=Pb+C02
PbS04+4C0=PbS+4C02
PbS+2Pb0=3Pb+S02
PbS+Fe=FeS+Pb
PbS+CaO+C=CaS+Pb+CO
2Pb0 · Si03+2Fe0+2C0=2Pb+2Fe0 · Si02+2C02。制得的冰銅相采用煉銅原則流程回收銅，直接作為煉銅的原料。熔煉過程中所產(chǎn)生的水渣因為爐溫的變化和爐溶液循環(huán)不均勻，部分鋅、鉛和鐵被帶入水渣中，仍有利用價值；經(jīng)檢測，水渣中含鉛I. 0-3. 0%、鋅7-10%、鐵21-25%和銦O. 02-0. 04%。因此，水渣返回二次火法系統(tǒng)回收鋅和鐵，使水渣中鐵和鋅還原富集，再經(jīng)過磁選分離形成鐵粉返回到熔煉步驟中做還原劑。在火法系統(tǒng)中產(chǎn)生的煙塵相，是將燒結(jié)塊和焦炭加入到鼓風爐內(nèi)經(jīng)鼓風高溫冶煉，在高溫富氧作用下煙化揮發(fā)形成的次氧化鋅混合物；次氧化鋅中含鋅30-40%、鉛10-30%、銦O. 1-0. 3%、錫O. 06-0. 09%和銅O. 08-0. 1% ;次氧化鋅混合物中絕大部分是氧化物，因此可以采用濕法分離，分元素單個提取，具體如步驟b和c中所述。b、次氧化鋅的浸出在常溫常壓條件下，將次氧化鋅與水按照1:3. 0-4. O的固液質(zhì)量比混合、攪拌,反應20min,攪拌均勻后,加入質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸至反應液中硫酸的濃度為 180g/l，70-80°C下反應 2h，壓濾，制得 ZnSO4' In2(S04)3、Sn2(SO4)3 和 CuSO4 混合浸出液和含鉛浸出渣；含鉛浸出渣中硫酸鉛的含量提高到50%以上；將含鉛浸出渣摻至原料中返回步驟a進行火法熔煉，進一步提高鉛的品味，使含鉛浸出渣中殘留的部分有價元素進一步氧化富集至次氧化鋅混合物中達到二次循環(huán)的目的；浸出過程中的化學反應方程式如下
ZnCHH2SO4 — ZnS04+H20PbCHH2SO4 — PbSO4 I + H2OPbCO3+ H2SO4 — PbSO4 I +C02+H20CuCHH2SO4 — CuS04+H20In203+3H2S04 — In2 (SO4) 3+3H20Sn203+3H2S04 — Sn2 (SO4) 3+3H20。c、單質(zhì)銅、銦和錫的制取在pH值為O. 5-1. 5，采用濃度為20%的萃取劑P204磺化煤油溶液，在40-50°C下對混合浸出液進行萃取，分離，得到銦液和銦萃余液；往銦液中加入鋅粉置換，制得單質(zhì)銦；
在PH值為I. 5-2. 5，采用濃度為25%的萃取劑P506磺化煤油溶液，在30_40°C下對銦萃余液進行萃取，分離，得到錫液和錫萃余液；往錫液中加入鋅粉置換，制得單質(zhì)錫；
在PH值為3. 0-4. 0，采用濃度為20%的萃取劑M5604磺化煤油溶液，在25_35°C下對錫萃余液進行萃取，分離，得到銅液和銅萃余液；往銅液中加入鋅粉置換，制得單質(zhì)銅；
其中，化學反應方程式如下
Zn+Cu2+= Zn2++Cu I3Zn+2In3+= 3Zn2++2In I3Zn+2Sn3+= 3Zn2++2Sn I。d、鋅的制取在銅萃余液中加入活性炭進行凈化，再加入質(zhì)量含量為96%的氫氧化鈉沉鋅，沉淀終點PH值為5. 5-6. 5，壓濾后得到氫氧化鋅；將步驟a制得的水渣與氫氧化鋅混合后，加入到鼓風爐中進行二次火法冶煉，使得含鋅渣和水渣中的鋅被還原成鋅蒸汽隨同冶煉煙氣一起進入鋅粉冷凝器中冷凝，再用布袋收塵器進行捕集，制得氧化鋅產(chǎn)品；余下的爐渣經(jīng)粉碎、球磨和磁選分離后得到鐵粉和廢鐵渣；鐵粉作為熔煉程序中的原料，廢鐵渣直接作為生產(chǎn)水泥的原料；其中，主要化學反應方程式如下
ZnS04+2Na0H — Zn (OH)2 丨 +Na2S04。綜上所述本發(fā)明提供的濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法首先采用火法系統(tǒng)冶煉提取含鉛鋅廢渣中的鉛，同時得到煙塵相次氧化鋅、冰銅相和水渣；再根據(jù)次氧化鋅中不同金屬的特性，采用濕法工藝回收銅、錫和銦的基礎上，進一步回收鋅；其中，工藝過程中產(chǎn)生的水渣和含鋅渣再進入二次火法系統(tǒng)進行冶煉，進一步提高了所制金屬的品味；使用上述火法-濕法聯(lián)合工藝回收金屬，鉛和鋅的回收率高，銅、銦和錫浸出分離好，廢渣循環(huán)利用，既是對現(xiàn)有資源的進一步回收，又避免了有價金屬對環(huán)境的污染，更安全環(huán)保；同時，該方法原理簡單、流程合理、產(chǎn)率和產(chǎn)品品味較高、成本低廉。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合本發(fā)明的工藝流程圖(圖I)對本發(fā)明作進一步的說明。實施例中物料所用比例均為質(zhì)量百分比。實施例I
a、取石棉縣某電解鋅企業(yè)的含鋅鉛廢渣(主要含量為鉛20-30%、鋅6-8%、水25_28%、銅 O. 5-1. 5%、銦 O. 02-0. 06% 和錫 O. 03-0. 08%) 200kg,再配入 14% 的水、7% 的煤粉、2% 的硅石、5%的石灰石和25%的鐵粉混合，大塊物料經(jīng)破碎機破碎至顆粒粒徑小于1cm，破碎后的物料經(jīng)磨粉機進行粉磨，控制90%的混合物料粒度達到-100目以下，制得粉料；然后加入圓盤制團機中進行制團，獲得團礦；將團礦加入燒結(jié)機中，在600-650°C下燒結(jié)5小時，制得燒結(jié)塊；將制得的燒結(jié)塊中配入10%的焦炭，采用攪拌機混勻后進入鼓風爐進行熔煉，得到金屬鉛、冰銅相、煙塵相和水渣；熔煉過程的工藝條件控制為鼓風爐熔煉溫度分布范圍為300-7000C，熔煉時間為50min ；制得的冰銅相采用煉銅原則流程回收銅，直接作為煉銅的原料；煙塵相是將燒結(jié)塊和焦炭加入到鼓風爐內(nèi)經(jīng)鼓風高溫冶煉，在高溫富氧作用下煙化揮發(fā)形成的次氧化鋅混合物；其中，水渣因為爐溫的變化和爐溶液循環(huán)不均勻，部分鋅、鉛和鐵被帶入水渣中，仍有利用價值；經(jīng)檢測，水渣中含鉛I. 5%、鋅8%、鐵24%和銦O. 02%。因 此，水渣返回二次火法系統(tǒng)回收鋅和鐵，使水渣中鐵和鋅還原富集，再經(jīng)過磁選分離形成鐵粉返回到熔煉步驟中做還原劑。次氧化鋅中含鋅38%、鉛11%、銦O. 1%、錫O. 06%和銅O. 08% ；因為次氧化鋅混合物中絕大部分是氧化物，采用濕法分離，分元素單個提取，具體如步驟b和c所述；
b、在常溫常壓條件下，將次氧化鋅與水按照1:3的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應20min，攪拌均勻后，加入質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸至反應液中硫酸的濃度為180g/l，70°C下反應2h，壓濾，制得ZnS04、In2 (S04) 3、Sn2 (SO4) 3和CuSO4混合浸出液和含鉛浸出渣；含鉛浸出渣返回步驟a中進行火法熔煉；
C、在pH值為O. 5時，采用濃度為20%的萃取劑P204磺化煤油溶液，在40°C下對混合浸出液進行萃取，分離，得到銦液和銦萃余液；往銦液中加入鋅粉置換，反應溫度為40°C,時間為12h，制得單質(zhì)鋼；
在PH值為I. 5時，采用濃度為25%的萃取劑P506磺化煤油溶液，在35°C下對銦萃余液進行萃取，分離，得到錫液和錫萃余液；往錫液中加入鋅粉置換，反應溫度為35°C,時間為12h，制得單質(zhì)錫；
在PH值為3. O時，采用濃度為20%的萃取劑M5604磺化煤油溶液，在30°C下對錫萃余液進行萃取，分離，得到銅液和銅萃余液；往銅液中加入鋅粉置換，反應溫度為30°C,時間為12h，制得單質(zhì)銅；
d、在上述銅萃余液中加入活性炭進行凈化，再加入質(zhì)量含量為96%的氫氧化鈉沉鋅，沉淀終點PH值為6. 0，壓濾后得到含鋅渣；將步驟a制得的水渣與含鋅渣混合后，加入到鼓風爐中進行二次火法冶煉，使得含鋅渣和水渣中的鋅被還原成鋅蒸汽隨同冶煉煙氣一起進入鋅粉冷凝器中冷凝，再用布袋收塵器進行捕集，制得氧化鋅產(chǎn)品；余下的爐渣經(jīng)粉碎、球磨和磁選分離后得到鐵粉和廢鐵渣；鐵粉作為熔煉程序中的原料，廢鐵渣直接作為生產(chǎn)水泥的原料。使用上述方法后，含鋅鉛廢渣中，鉛和鋅的回收率分別可達82%和85%，銅、銦和錫的萃取回收率可達95%、92%和93%。
實施例2
a、取石棉縣某電解鋅企業(yè)的含鋅鉛廢渣(主要含量為鉛20-30%、鋅6-8%、水25_28%、銅 O. 5-1. 5%、銦 O. 02-0. 06% 和錫 O. 03-0. 08%) 300kg,再配入 16% 的水、8% 的煤粉、3% 的硅石、7%的石灰石和27%的鐵粉混合，大塊物料經(jīng)破碎機破碎至顆粒粒徑小于2cm，破碎后的物料經(jīng)磨粉機進行粉磨，控制90%的混合物料粒度達到-100目以下，制得粉料；然后加入圓盤制團機中進行制團，獲得團礦；將團礦加入燒結(jié)機中，在600-650°C下燒結(jié)6小時，制得燒結(jié)塊；將制得的燒結(jié)塊中配入15%的焦炭，采用攪拌機混勻后進入鼓風爐進行熔煉，得到金屬鉛、冰銅相、煙塵相和水渣；熔煉過程的工藝條件控制為鼓風爐熔煉溫度分布范圍為300-7000C，熔煉時間為80min ；制得的冰銅相采用煉銅原則流程回收銅，直接作為煉銅的原料；煙塵相是將燒結(jié)塊和焦炭加入到鼓風爐內(nèi)經(jīng)鼓風高溫冶煉，在高溫富氧作用下煙化揮發(fā)形成的次氧化鋅混合物；其中，水渣因為爐溫的變化和爐溶液循環(huán)不均勻，部分鋅、鉛和鐵被帶入水渣中，仍有利用價值；經(jīng)檢測，水渣中含鉛2. 0%、鋅10%、鐵21%和銦O. 04%。因此，水渣返回二次火法系統(tǒng)回收鋅和鐵，使水渣中鐵和鋅還原富集，經(jīng)過磁選分離形成鐵粉 返回到熔煉步驟中做還原劑。次氧化鋅中含鋅40%、鉛20%、銦O. 3%、錫O. 07%和銅O. 09% ；因為次氧化鋅混合物中絕大部分是氧化物，采用濕法分離，分元素單個提取，具體如步驟b和c所述；
b、在常溫常壓條件下，將次氧化鋅與水按照1:4.0的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應20min，攪拌均勻后，加入質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸至反應液中硫酸的濃度為180g/l，80°C下反應2h，壓濾，制得ZnS04、In2 (SO4) 3、Sn2 (SO4) 3和CuSO4混合浸出液和含鉛浸出渣；含鉛浸出渣返回步驟a中進行火法熔煉；
C、在pH值為I. O時，采用濃度為20%的萃取劑P204磺化煤油溶液，在50°C下對混合浸出液進行萃取，分離，得到銦液和銦萃余液；往銦液中加入鋅粉置換，反應溫度為30°C，時間為10h，制得單質(zhì)鋼；
在pH值為2. O時，采用濃度為25%的萃取劑P506磺化煤油溶液，在40°C下對銦萃余液進行萃取，分離，得到錫液和錫萃余液；往錫液中加入鋅粉置換，反應溫度為30°C,時間為10h，制得單質(zhì)錫；
在PH值為3. 5時，采用濃度為20%的萃取劑M5604磺化煤油溶液，在35°C下對錫萃余液進行萃取，分離，得到銅液和銅萃余液；往銅液中加入鋅粉置換，反應溫度為25°C,時間為10h，制得單質(zhì)銅；
d、在上述銅萃余液中加入活性炭進行凈化，再加入質(zhì)量含量為96%的氫氧化鈉沉鋅，沉淀終點PH值為5. 5，壓濾后得到含鋅渣；將步驟a制得的水渣與含鋅渣混合后，加入到鼓風爐中進行二次火法冶煉，使得含鋅渣和水渣中的鋅被還原成鋅蒸汽隨同冶煉煙氣一起進入鋅粉冷凝器中冷凝，再用布袋收塵器進行捕集，制得氧化鋅產(chǎn)品；余下的爐渣經(jīng)粉碎、球磨和磁選分離后得到鐵粉和廢鐵渣；鐵粉作為熔煉程序中的原料，廢鐵渣直接作為生產(chǎn)水泥的原料。使用上述方法后，含鋅鉛廢渣中，鉛和鋅的回收率分別可達80%和82%，銅、銦和錫萃取的回收率可達93%、94%和92%。實施例3
a、取石棉縣某電解鋅企業(yè)的含鋅鉛廢渣(主要含量為鉛20-30%、鋅6-8%、水25_28%、銅 O. 5-1. 5%、銦 O. 02-0. 06%和錫 O. 03-0. 08%)400kg,再配入 15% 的水、7. 5% 的煤粉、2. 5% 的
硅石、6%的石灰石和26%的鐵粉混合，大塊物料經(jīng)破碎機破碎至顆粒粒徑小于2cm，破碎后的物料經(jīng)磨粉機進行粉磨，控制90%的混合物料粒度達到-100目以下，制得粉料；然后加入圓盤制團機中進行制團，獲得團礦；將團礦加入燒結(jié)機中，在600-650°C下燒結(jié)5. 5小時，制得燒結(jié)塊；將制得的燒結(jié)塊中配入13%的焦炭，采用攪拌機混勻后進入鼓風爐進行熔煉，得到金屬鉛、冰銅相、煙塵相和水渣；熔煉過程的工藝條件控制為鼓風爐熔煉溫度分布范圍為300-700°C，熔煉時間為90min ；制得的冰銅相采用煉銅原則流程回收銅，直接作為煉銅的原料；煙塵相是將燒結(jié)塊和焦炭加入到鼓風爐內(nèi)經(jīng)鼓風高溫冶煉，在高溫富氧作用下煙化揮發(fā)形成的次氧化鋅混合物；其中，水渣因為爐溫的變化和爐溶液循環(huán)不均勻，部分鋅、鉛和鐵被帶入水渣中，仍有利用價值；經(jīng)檢測，水渣中含鉛3. 0%、鋅8%、鐵25%和銦O. 03%。因此，水渣返回二次火法系統(tǒng)回收鋅和鐵，使水渣中鐵和鋅還原富集，經(jīng)過磁選分離形成鐵粉返回到熔煉步驟中做還原劑。次氧化鋅中含鋅33%、鉛21%、銦O. 2%、錫O. 08%和銅O. 1% ；因為次氧化鋅混合物中絕大部分是氧化物，采用濕法分離，分元素單個提取，具體如步驟b和c所述； b、在常溫常壓條件下，將次氧化鋅與水按照1:3.5的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應20min，攪拌均勻后，加入質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸至反應液中硫酸的濃度為180g/l，80°C下反應2h，壓濾，制得ZnS04、In2 (SO4) 3、Sn2 (SO4) 3和CuSO4混合浸出液和含鉛浸出渣；含鉛浸出渣返回步驟a中進行火法熔煉；
C、在pH值為I. 5時，采用濃度為20%的萃取劑P204磺化煤油溶液，在45°C下對混合浸出液進行萃取，分離，得到銦液和銦萃余液；往銦液中加入鋅粉置換，反應溫度為35°C，時間為8h，制得單質(zhì)鋼；
在pH值為2. 5時，采用濃度為25%的萃取劑P506磺化煤油溶液，在30°C下對銦萃余液進行萃取，分離，得到錫液和錫萃余液；往錫液中加入鋅粉置換，反應溫度為25°C,時間為8h,制得單質(zhì)錫；
在PH值為4. O時，采用濃度為20%的萃取劑M5604磺化煤油溶液，在25°C下對錫萃余液進行萃取，分離，得到銅液和銅萃余液；往銅液中加入鋅粉置換，反應溫度為20°C,時間為8h，制得單質(zhì)銅；
d、在上述銅萃余液中加入活性炭進行凈化，再加入質(zhì)量含量為96%的氫氧化鈉沉鋅，沉淀終點PH值為6. 5，壓濾后得到含鋅渣；將步驟a制得的水渣與含鋅渣混合后，加入到鼓風爐中進行二次火法冶煉，使得含鋅渣和水渣中的鋅被還原成鋅蒸汽隨同冶煉煙氣一起進入鋅粉冷凝器中冷凝，再用布袋收塵器進行捕集，制得氧化鋅產(chǎn)品；余下的爐渣經(jīng)粉碎、球磨和磁選分離后得到鐵粉和廢鐵渣；鐵粉作為熔煉程序中的原料，廢鐵渣直接作為生產(chǎn)水泥的原料。使用上述方法后，含鋅鉛廢渣中，鉛和鋅的回收率分別可達83%和85%，銅、銦和錫萃取的回收率可達97%、94%和95%。雖然結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實施方式
進行了詳細地描述，但并非是對本專利保護范圍的限定。在權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)，本領域的技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或調(diào)整仍受本專利的保護。
權(quán)利要求
1.一種濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法，其特征在于，包括以下步驟 a、單質(zhì)鉛的制取取一定量的含鋅鉛廢渣，與含鋅鉛廢渣重量14-16%的水、7-8%的煤粉、2-3%的硅石、5-7%的石灰石和25-27%的鐵粉混合，經(jīng)磨粉機進行粉磨，控制90%的混合物料粒度達到-100目以下，制得粉料；然后加入制團機中進行制團，得到團礦；將團礦加入燒結(jié)機中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為600-650°C，燒結(jié)時間為5-6小時，制得燒結(jié)塊；將制得的燒結(jié)塊中配入燒結(jié)塊重量10-15%的焦炭，混合后進入鼓風爐進行熔煉，熔煉溫度為300-700°C，熔煉時間為50-90min，制得單質(zhì)鉛、冰銅相、煙塵相和水渣； 在制團過程中，粉料中的鉛化合物在硅石、石灰石和鐵粉的作用下，反應生成熔點低的硅酸鉛和鐵酸鉛，減少了呈游離狀態(tài)氧化鉛的揮發(fā)； 所述燒結(jié)塊中的鉛化合物主要為氧化鉛、鐵酸鉛、硅酸鉛和硫酸鉛；在熔煉過程中，燒結(jié)塊中的氧化鉛在300-400°C被還原成單質(zhì)鉛；硫酸鉛在400-700°C被還原為硫化鉛，硫化鉛與氧化鉛反應生成單質(zhì)鉛； 所述煙塵相為含鉛鋅廢渣在鼓風爐中在高溫富氧作用下煙化揮發(fā)形成的次氧化鋅； b、次氧化鋅的浸出在常溫常壓條件下，將次氧化鋅與水按照1:3.0-4.0的固液質(zhì)量比混合、攪拌，反應20min，攪拌均勻后，加入質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸至反應液中硫酸的濃度為 180g/l，70-80°C下反應 2h，壓濾，制得 ZnSO4、In2(S04)3、Sn2 (SO4)3 和 CuSO4 混合浸出液和含鉛浸出渣；含鉛浸出渣返回步驟a中進行火法熔煉； C、單質(zhì)銅、銦和錫的制取在pH值為0. 5-1. 5，采用濃度為20%的萃取劑P204磺化煤油溶液，在40-50°C下對混合浸出液進行萃取，分離，得到銦液和銦萃余液；往銦液中加入鋅粉置換，制得單質(zhì)銦； 在PH值為I. 5-2. 5，采用濃度為25%的萃取劑P506磺化煤油溶液，在30_40°C下對銦萃余液進行萃取，分離，得到錫液和錫萃余液；往錫液中加入鋅粉置換，制得單質(zhì)錫； 在PH值為3. 0-4. 0，采用濃度為20%的萃取劑M5604磺化煤油溶液，在25_35°C下對錫萃余液進行萃取，分離，得到銅液和銅萃余液；往銅液中加入鋅粉置換，制得單質(zhì)銅； d、鋅的制取在銅萃余液中加入活性炭進行凈化，再加入質(zhì)量含量為96%的氫氧化鈉沉鋅，沉淀終點pH值為5. 5-6. 5，壓濾后得到含鋅渣；將步驟a制得的水渣與含鋅渣混合后，加入到鼓風爐中進行二次火法冶煉，使得含鋅渣和水渣中的鋅被還原成鋅蒸汽隨同冶煉煙氣一起進入鋅粉冷凝器中冷凝，再用布袋收塵器進行捕集，制得氧化鋅產(chǎn)品；余下的爐渣經(jīng)粉碎、球磨和磁選分離后得到鐵粉和廢鐵渣；鐵粉作為熔煉程序中的原料，廢鐵渣直接作為生產(chǎn)水泥的原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法，其特征在于所述含鉛鋅廢渣中含鉛20-30%、鋅6-8%、銅0. 5-1. 5%、銦0. 02-0. 06%和錫0.03-0. 08% ;水渣中含鉛I. 0-3. 0%、鋅7-10%、鐵21-25%和銦0. 02-0. 04% ;次氧化鋅中含鋅30-40%、鉛 10-30%、銦 0. 1-0. 3%、錫 0. 06-0. 09% 和銅 0. 08-0. 1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法，其特征在于對銦液用鋅粉進行置換時，反應溫度為30-40°C，時間為8-12h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法，其特征在于對錫液用鋅粉進行置換時，反應溫度為25-35°C，時間為8-12h。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法，其特征在于對銅液用鋅粉進行置換時，反應溫度為20-30°C，時間為8-12h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濕法-火法聯(lián)合工藝回收含鉛鋅廢渣中有價金屬的方法，其特征在于包括單質(zhì)鉛的制取、次氧化鋅的浸出、單質(zhì)銅、銦和錫的制取和鋅的制取等步驟；使用上述工藝回收金屬，鉛和鋅的回收率高，銅、銦和錫浸出分離好，廢渣循環(huán)利用，既是對現(xiàn)有資源的進一步回收，又避免了有價金屬對環(huán)境的污染，更安全環(huán)保；同時，該方法原理簡單、流程合理、產(chǎn)率和產(chǎn)品品味較高、成本低廉。
文檔編號C22B25/00GK102776376SQ20121028037
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者陳元超 申請人:漢源縣廣超有色金屬綜合回收有限責任公司