发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简便,工作稳定可靠的贫锡中矿全价利用的复合氯化冶金方法。
本发明的目的是这样实现的,包括中温还原氯化焙烧、磁选、富铁球团制备、高温氧化氯化焙烧、铁球团冷却与热能回收、收尘与净化,具体包括下列工序:
A、中温还原氯化焙烧:以氯化亚铁作氯化剂,其加入量为贫锡中矿中需要氯化的锡、铅、锌和铜的总质量的2.0~3.0倍;以褐煤和/或焦粉作还原剂,加入量为锡中矿质量的6~10%,配料碱度(即CaO/SiO2)为0.5~0.67,使前置回转窑内处于弱还原气氛,控制窑头温度800~1100℃,窑尾温度350~500℃,氯化焙烧80~120min;
B、磁选:将A工序中还原氯化焙烧有色金属挥发后的焙砂,通过换热装置冷却至100°C左右,然后送入磁选设备,在90~100KA/m磁场强度下进行干式磁选,将含铁物料与非铁物料分开,得到富铁精粉和低铁尾砂;
C、铁球团制备:将磁选后得到的富铁粉料中加入重量比2%左右的氯化钙,2%左右的粘合剂,经搅拌混合后送至制粒机中制成粒径20~30mm的球粒,然后送入干燥预热装置中,在400~1000℃温度下分段进行干燥和预热16~20min,得到干燥预热铁球团;
D、高温氧化氯化焙烧:将C工序干燥定型铁球团直接送入后置回转窑中,控制回转窑内为弱氧化气氛,控制窑头温度1150~1350℃,窑尾温度900~1050℃,氧化氯化焙烧60~70min,在氧化气氛下使残留的铜、锌通过氯化挥发,并使硫氧化成二氧化硫进入烟气;磁性氧化铁Fe3O4氧化成高价氧化铁Fe2O3,高温焙烧促使球团固结硬化成为合格的铁球团;
E、铁球团冷却与热能回收:高温铁球团出窑后进入换热装置回收热能,即将冷风加热至700~800℃作为C工序的干燥热源,同时铁球团被冷却至100℃左右。
F、收尘与净化:两段回转窑产生的烟尘分别采用干式收尘***收集,捕集其中的锡、铅、锌、铜或砷的氧化物;除尘后的烟气集中采用湿式净化装置进行净化,将烟气中的硫或砷的氧化物及其他金属氧化物/氯化物捕集到净化液中,使烟气达到合格排放标准。
所述前置窑内温度过高和还原气氛过强,将造成部分铁还原生成铁砷合金,促使砷残留超标;温度过低或焙烧时间不足,将降低锡铅等金属挥发率。
所述后置窑内温度偏低或时间不足,会造成球团残留铜硫偏高、球团强度不够,温度过高或时间过长会造成结窑现象,影响回转窑正常运行,而且生产效率下降、能耗上升。
本发明所称的“中温氯化焙烧”和“高温氯化焙烧”,按传统的“氯化冶金”的分类方法,实际上都应列入“高温氯化焙烧”的范畴,但前者焙烧温度低于后者,为避免混淆,故在本发明中分别称之为“中温还原氯化焙烧”和“高温氧化氯化焙烧”。
本发明方法针对贫锡中矿可获得的最终产品为富集了锡铅的烟尘、滤渣和铁球团,其中烟尘中含Sn 20~25%、Pb 22~30%;滤渣中含Sn 15~20%、Pb 25~30%,其它金属随原料成分变化而变化;铁氧化球团含Fe 60%左右,As≤0.07%、S≤0.2%、Pb≤0.1%、Sn≤0.1%,Zn≤0.2%、Cu≤0.2%,能够满足炼铁的要求。
本发明将一段回转窑氯化分为两段回转窑氯化,前置回转窑为中温还原氯化,后置回转窑为高温氧化氯化,中温还原氯化使用氯化铁(FeCl2)作为氯化剂,取代现有技术使用的氯化钙(CaCl2),在于达到高效率脱砷的目的,其作用原理:一是防止硅钙比(CaO/SiO2)过高,避免砷与氧化钙反应生成砷酸钙,尽量使砷呈As2O3挥发,满足炼铁要求;二是FeCl2是SnO2最有效的氯化剂,控制好焙烧条件,可以提高锡的挥发率;三是FeCl2中的Cl与有色金属氯化反应之后,剩余的Fe还可以提高球团中铁的品位。经过前置回转窑还原氯化脱砷后,为了使残留的其他有色金属尽量挥发,在后置回转窑高温氧化焙烧阶段,采用氯化钙(CaCl2)作为氯化剂,为了保证氧化球团质量,配入膨润土作为粘合剂提高物料的粘结性,以满足炼铁对铁球团的质量要求。两段回转窑之间加入磁选分离工序,回收非铁物料,其中含SiO2、CaO、Al2O3、铁的非磁性氧化物以及铜、锌等有色金属氧化物,可作为熔剂送入锡熔炼工序使用,这样实现了贫锡中矿的全价利用。
前置中温还原氯化焙烧必须保持窑内为弱还原气氛,有利于提高Sn、Pb的还原氯化挥发效果;促使As分解挥发;有利于高价铁(Fe2O3)还原为磁性氧化铁(Fe3O4);强还原气氛会造成铁、砷、铅、锡还原,不利于挥发;还会造成结窑,使操作不顺利;如果出现氧化气氛,虽然会提高Cu、Zn的挥发率,但是对As、Sn的挥发不利。为了避免出现氧化气氛,还采用挥发份较高的褐煤部分代替焦粉作还原剂,利用其挥发份高的特点,配合控制风量,有利于保持窑内为弱还原气氛,可有效避免出现氧化气氛。
本发明有利于固体废物的综合利用:湿式净化系吸收残余烟尘和烟气中的二氧化硫、氮氧化物、氧化砷等有害气体成为浆液,中和吸收后的浆液经沉降过滤,滤渣中富集了Sn、Pb等金属,烟尘和滤渣不再进行Sn、Pb分离,直接作为锡熔炼的原料;澄清液加石灰中和后进行过滤,滤渣中富集锌、铟、铋等金属,可作为湿法冶金提取有价金属的原料;滤液中的氯化钙进入高温氯化焙烧流程,以补充氯化剂的消耗。
本发明根据贫锡中矿中各种有色金属的赋存形式和特点,对现有高温氯化还原焙烧法进行改造和创新,将传统的集中在一个回转窑内完成的氯化焙烧划分为两段氯化燃烧,在前段回转窑完成中温还原氯化焙烧后,得到的焙砂进入弱磁选工序,分离出铁磁性物料后送入后段回转窑再进行高温氧化氯化焙烧。前段工序主要完成砷的还原挥发、锡和铅的还原及氯化挥发任务,后段工序主要完成硫的氧化脱除和铁的氧化及高温固结的任务,并将残留的铜锌等有色稀贵金属氯化挥发,中间***磁选分离出焙烧难于挥发的非铁物料是为了提高产品含铁品位、降低杂质含量,使其达到炼铁原料质量标准;通过后续的收尘与净化***是为了提高金属回收率和保护环境,实现贫锡中矿的全价利用。本发明方法之锡、铅挥发率92~96%,锌挥发率65%左右,铁回收率80%左右,铜脱除率50%左右,砷、硫脱除率可达95%以上。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明加以说明,但不以任何方式对本发明加以限制,任何基于本发明教导的变更或替换,均属于本发明的保护范围。
如图所示,本发明包括中温还原氯化焙烧、磁选、富铁球团制备、高温氧化氯化焙烧、铁球团冷却与热能回收、收尘与净化,具体包括下列工序:
A、中温还原氯化焙烧:以氯化亚铁作氯化剂,其加入量为贫锡中矿中需要氯化的锡、铅、锌和铜的总质量的2.0~3.0倍;以褐煤和/或焦粉作还原剂,加入量为锡中矿质量的6~10%,配料碱度(即CaO/SiO2)为0.5~0.67,使回转窑内处于弱还原环境,控制窑头温度800~1100℃,窑尾温度350~500℃,氯化焙烧80~120min;
B、磁选:将A工序中还原氯化焙烧有色金属挥发后的焙砂,通过换热装置冷却至100°C左右,然后送入磁选设备,在90~100KA/m磁场强度下进行干式磁选,将含铁物料与非铁物料分开,得到富铁精粉和低铁尾砂;
C、铁球团制备:将磁选后得到的富铁粉料中加入重量比2%左右的氯化钙,2%左右的粘合剂,经搅拌混合后送至制粒机中制成粒径20~30mm的球粒,然后送入干燥预热装置中,在400~1000℃温度下分段进行干燥和预热16~20min,得到干燥预热铁球团;
D、高温氧化氯化焙烧:将C工序干燥定型铁球团直接送入后置回转窑中,控制回转窑内为弱氧化气氛,控制窑头温度1150~1350℃,窑尾温度900~1050℃,氧化氯化焙烧60~70min,在氧化气氛下使残留的铜、锌通过氯化挥发,并使硫氧化成二氧化硫进入烟气;磁性氧化铁Fe3O4氧化成高价氧化铁Fe2O3,高温焙烧促使球团固结硬化成为合格的铁氧化球团;
E、铁球团冷却与热能回收:高温铁球团出窑后进入换热装置回收热能,即将冷风加热至700~800℃作为C工序的干燥热源,同时铁球团被冷却至100℃左右。
F、收尘与净化:两段回转窑产生的烟尘分别采用干式收尘***收集,捕集其中的锡、铅、锌、铜或砷的氧化物;除尘后的烟气集中采用湿式净化装置进行净化,将烟气中的硫或砷的氧化物及其他金属氧化物/氯化物捕集到净化液中,使烟气达到合格排放标准。
A工序中所述氯化亚铁的加入量为贫锡中矿中需要氯化的锡、铅、锌和铜的总质量的2.2~2.8倍;以褐煤和/或焦粉作还原剂,加入量为锡中矿质量的7~9%,配料碱度为0.55~0.60。
所述的磁选控制在92~98KA/m磁场强度下进行,使富铁精粉中铁和杂质含量达到合格铁精粉的质量要求;所述的低铁尾砂中含SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、Cu和/或Zn的氧化物,作为熔剂进入锡熔炼工序。
C工序中所述的粘合剂为钠基膨润土、钙基膨润土中的一种或一种以上的混合粘合剂。所述的膨润土中蒙脱石的含量≥65%、PH值7~9。
C工序中所述的制粒机为园盘式制粒机;所述的干燥预热装置为链箆机,球粒在链箆机中600~800℃温度下进行分段干燥和预热。
后置回转窑高温尾气作为C工序球团的预热热源,经加热铁球团换热降温至250~300℃后再进入收尘***。
E工序中所述的换热装置为环式冷却机,换热后的热风再作为干燥铁球团的热源利用后并入收尘***。
F工序所述的干式收尘***为重力沉降收尘***和/或布袋收尘***,烟尘中富集了锡铅等金属氧化物的混合物料,是收集锡铅金属的主要途径。所述的尾气体温度控制在氯化物的露点温度之上,尾气在布袋收尘***的温度160~200℃;所述的收尘布袋为耐温200℃的布袋。
所述的净化***为湿式净化***,收集两段回转窑收尘***后的尾气进行集中净化。所述的湿式净化***吸收残余烟尘和烟气中的二氧化硫、氮氧化物、氧化砷等有害气体,达到排放标准后排入大气;中和吸收后的浆液经沉降过滤,滤渣中含锡铅等金属氧(氯)化物,作为锡熔炼的原料;澄清液加石灰中和后进行过滤,滤渣中含锌铟铋等金属氧(氯)化物,可作为湿法冶金提取有价金属的原料;滤液主要成分是氯化钙,进入后置氯化焙烧流程,用于补充氯化剂用量。
所述的湿式收尘***采用高防腐的N-D钢制作。
所述前置回转窑的转速为0.5~0.7 r/min,倾斜度为4~5%;窑体长径比为10~12,以有助于降低烟尘率,延长还原氯化挥发时间。
所述后置回转窑的转速为0.7~1.0 r/min,倾斜度为3~4%,窑体长径比为8~10。后置回转窑焙烧的目的在于残余锡铅锌铜的氯化挥发、磁性氧化铁的氧化和高温固结,需要时间相对要短一些。
所述回转窑均以发生炉煤气为燃料。
下面结合实施例进一步说明本发明:
使用原料贫锡中矿成分见下表1:
贫锡中矿实施例成分表 表1
Sn |
Pb |
Zn |
Cu |
As |
S |
Fe |
SiO2 |
CaO |
Al2O3 |
1.38 |
1.30 |
0.89 |
0.50 |
1.51 |
0.32 |
50.90 |
4.56 |
2.72 |
1.91 |
实施例1
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的2.5倍加入氯化亚铁,加入还原剂7%(其中褐煤4%、焦粉3%),配料碱度(CaO/SiO2)为0.50,经充分搅拌混合后送入前置回转窑(设定转速为0.5 r/min,倾斜度为4%;窑体长径比为12),进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度850~950℃,窑尾温度350~400℃,炉料在窑内焙烧时间100min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度90KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热16min后直接进入后置回转窑(设定转速为0.7 r/min,倾斜度3%,窑体长径比为8),窑头温度1200~1300℃,窑尾温度950~1000℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间60min,得到铁球团1(成分见表2),经分析质量符合炼铁原料质量标准要求,杂质含量均符合标准要求,其中锡挥发率91%、铅挥发率93%,锌挥发率60 %,铜挥发率50%,砷挥发率95%,铁直收率81%。工艺过程中通过冷风回收高温铁球团热能,铁球团的干燥热源;采用重力沉降收尘***收集烟尘,除尘后的烟气集中采用湿式净化装置进行净化,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,使烟气达到合格排放标准。
实施例2
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的3.0倍加入氯化亚铁,加入还原剂10%(其中褐煤7%、焦粉3%),配料碱度(CaO/SiO2)为0.60,经充分搅拌混合后送入前置回转窑(设定转速为0.7 r/min,倾斜度为5 %;窑体长径比为10),进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度950~1050℃,窑尾温度400~450℃,炉料在窑内焙烧时间95min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度100KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、钙基膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热16min后直接进入后置回转窑(设定转速为1.0 r/min,倾斜度4%,窑体长径比为10),窑头温度1200~1300℃,窑尾温度950~1000℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间70min,得到铁球团2(成分见表2),经分析质量符合炼铁原料质量标准要求,杂质含量均符合标准要求,其中锡挥发率95%、铅挥发率96%、锌挥发率65%、铜挥发率49%、砷挥发率95%、铁直收率81%。工艺过程中通过环式冷却机以冷风回收高温铁球团热能,作为铁球团的干燥热源;收尘、净化工序同前一实施例,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
实施例3
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的2倍加入氯化亚铁,加入还原剂6%(其中褐煤1%、焦粉5%),配料碱度(CaO/SiO2)为0.64,经充分搅拌混合后送入前置回转窑(设定转速为0.6 r/min,倾斜度为5%;窑体长径比为10),进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度1000~1100℃,窑尾温度450~500℃,炉料在窑内焙烧时间120min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度95KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙1.5%、钠基膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热18min后直接进入后置回转窑(设定转速为1.0 r/min,倾斜度4%,窑体长径比为10),窑头温度1300~1350℃,窑尾温度1000~1050℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间60min,得到铁球团3(成分见表2),经分析质量符合炼铁原料质量标准要求,杂质含量均符合标准要求,其中锡挥发率94%、铅挥发率95%,锌挥发率62%,铜脱除率52%,铁直收率81%。工艺过程中通过冷风回收高温铁球团热能,作为铁球团的干燥热源;收尘、净化工序同前一实施例,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
实施例4
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的2.5倍加入氯化亚铁,加入还原剂8%(其中褐煤7%、焦粉1%),配料碱度(CaO/SiO2)为0.62,经充分搅拌混合后送入前置回转窑(设定转速为0.7 r/min,倾斜度为4.5%;窑体长径比为11),进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度950~1050℃,窑尾温度400~450℃,炉料在窑内焙烧时间95min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度90KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、钙基膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热18min后直接进入后置回转窑(设定转速为0.9 r/min,倾斜度4%,窑体长径比为10),窑头温度1150~1250℃,窑尾温度900~1000℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间70min,得到铁球团4(成分见表2),经分析质量符合炼铁原料质量标准要求,杂质含量均符合标准要求,其中锡挥发率94%、铅挥发率95%、锌挥发率63%、铜脱除率50%。工艺过程中通过冷风回收高温铁球团热能,作为铁球团的干燥热源;收尘、净化工序同前一实施例,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
实施例5
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的2.2倍加入氯化亚铁,加入还原剂7%(其中褐煤3%、焦粉4%),配料碱度(CaO/SiO2)为0.67,经充分搅拌混合后送入前置回转窑(设定转速为0.5 r/min,倾斜度为4.5%;窑体长径比为11),进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度1000~1100℃,窑尾温度400~450℃,炉料在窑内焙烧时间120min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度90KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、钠基膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热18min后直接进入后置回转窑(设定转速为0.9 r/min,倾斜度4%,窑体长径比为10),窑头温度1300~1350℃,窑尾温度1000~1050℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间70min,得到铁球团5(成分见表2),经分析质量符合炼铁原料质量标准要求,杂质含量均符合标准要求,其中锡挥发率94%、铅挥发率95%,锌挥发率62%,铜脱除率52%。工艺过程中通过冷风回收高温铁球团热能,作为铁球团的干燥热源;收尘、净化工序同前一实施例,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
实施例6
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的2.2倍加入氯化亚铁,加入6%的焦粉作为还原剂,配料碱度(CaO/SiO2)为0.50,经充分搅拌混合后送入前置回转窑进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度800~850℃,窑尾温度350~400℃,炉料在窑内焙烧时间80min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度90KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热16min后直接进入后置回转窑,窑头温度1150~1200℃,窑尾温度950~1000℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间60min,得到符合炼铁标准要求的铁球团6(成分见表2),低砷富铁。经过布袋式收尘***收集烟尘,除尘后的烟气集中采用湿式净化装置进行净化,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
实施例7
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的2.8倍加入氯化亚铁,加入10%的焦粉作为还原剂,配料碱度(CaO/SiO2)为0.66,经充分搅拌混合后送入前置回转窑进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度1000~1050℃,窑尾温度400~450℃,炉料在窑内焙烧时间110min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度98KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热20min后直接进入后置回转窑,窑头温度1200~1250℃,窑尾温度900~950℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间65min,得到符合炼铁标准要求的铁球团7(成分见表2),低砷富铁。收尘、净化工序同前一实施例,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
实施例8
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的3倍加入氯化亚铁,加入10%的褐煤作为还原剂,配料碱度(CaO/SiO2)为0.60,经充分搅拌混合后送入前置回转窑进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度1050~1100℃,窑尾温度450~500℃,炉料在窑内焙烧时间120min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度100KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热20min后直接进入后置回转窑,窑头温度1300~1350℃,窑尾温度1000~1050℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间70min,得到符合炼铁标准要求的铁球团8(成分见表2),低砷富铁。收尘、净化工序同前一实施例,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
实施例9
以表1所示贫锡中矿为原料,需要氯化挥发的锡、铅、锌和铜的金属总质量为4.07%,按此挥发金属总质量的2.7倍加入氯化亚铁,加入6%的褐煤作为还原剂,配料碱度(CaO/SiO2)为0.55,经充分搅拌混合后送入前置回转窑进行中温还原氯化焙烧,控制窑内为弱还原气氛,窑头温度1150~1200℃,窑尾温度350~400℃,炉料在窑内焙烧时间90min;产出的焙砂冷却后送入弱磁选机,控制磁场强度100KA/m,分离得到富铁粉和尾砂;在富铁粉中加入氯化钙2%、膨润土2%,氯化钙用水溶解稀释后喷洒并与其他配料充分搅拌混合后,送入园盘制粒机重制成20~30mm的小球,再送入链箆机干燥、预热20min后直接进入后置回转窑,窑头温度1150~1200℃,窑尾温度950~1000℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧时间65min,得到符合炼铁标准要求的铁球团9(成分见表2),低砷富铁。收尘、净化工序同前一实施例,获得锡、铅、铜、锌等有价值金属,烟气达标排放。
对比实例:
作为对比实施例,采用氯化钙作氯化剂,与实施例1一样的配料,按需要氯化金属总量的2.5倍,加入氯化钙9%(重量指CaCl2干重),加入还原剂7%(其中褐煤4%、焦粉3%),配料碱度(CaO/SiO2分子比)为0.67,经充分搅拌混合后入回转窑,中温焙烧、磁选、制团、高温焙烧的程序和条件与实施例1相同,中温焙烧窑头温度850~950℃,窑尾温度350~400℃,炉料在窑内停留时间100min;产出的焙砂冷却后经过磁选得到富铁粉和尾矿;在富铁粉中配料加入氯化钙2%、膨润土2%,充分润湿搅拌混合后,入园盘制粒机,制成20~30mm的小球,入链箆机干燥成型,成型后的球团进入回转窑,控制窑内为弱氧化气氛,窑头温度1300~1350℃,窑尾温度1000~1050℃,进行高温氧化氯化焙烧,球团在窑内焙烧停留时间控制在60min,得到铁球团10(成分见表2),球团含铁接近60%,铅锌锡铜硫含量均达到质量要求,但是杂质砷含量过高,超过0.5%,属于不合格产品,锡铅的挥发率达到90%以上。
实施例及对比实例焙烧产品成分表(%) 表2
序号 |
Sn |
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
As |
S |
铁球团1 |
0.13 |
0.09 |
0.22 |
0.17 |
64.17 |
0.05 |
≤0.10 |
铁球团2 |
0.09 |
0.08 |
0.21 |
0.17 |
63.66 |
0.05 |
≤0.10 |
铁球团3 |
0.14 |
0.10 |
0.24 |
0.17 |
65.59 |
0.07 |
≤0.10 |
铁球团4 |
0.11 |
0.09 |
0.23. |
0.16 |
64.17 |
0.05 |
≤0.10 |
铁球团5 |
0.14 |
0.10 |
0.41 |
0.35 |
53.39 |
0.11 |
≤0.10 |
铁球团6 |
0.10 |
0.07 |
0.23 |
0.16 |
62.65 |
0.05 |
≤0.10 |
铁球团7 |
0.13 |
0.11 |
0.24 |
0.18 |
65.39 |
0.07 |
≤0.10 |
铁球团8 |
0.10 |
0.10 |
0.25. |
0.19 |
64.87 |
0.05 |
≤0.10 |
铁球团9 |
0.15 |
0.11 |
0.45 |
0.33 |
53.23 |
0.11 |
≤0.10 |
铁球团10 |
0.13 |
0.11 |
0.23 |
0.17 |
59.85 |
0.51 |
≤0.10 |
烟尘 |
18.06 |
17.42 |
8.93 |
1.13 |
|
21.20 |
|
说明:烟尘是10次实施例合并收集的烟尘。