CN107815543B - 一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法 - Google Patents

一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于有色金属冶炼技术领域,提供一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,特别涉及有色金属冶炼行业,包括以下步骤:(1)将含锌、锡、铅、砷等的工业含铜废弃物冶炼弃炉渣破碎至粒度在25mm~30mm,电热前床加热至600℃~750℃使炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉。(2)加入烟化炉中升温至1150℃~1280℃通入0.3~2L/min的富氧空气,铜呈冰铜自炉渣中析出,(3)产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉降温到70℃~80℃,然后进入布袋收尘器收尘,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。

Description

一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法
技术领域
本发明提供一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法特别涉及有色金属冶炼行业。
背景技术
目前我国的铜资源保有储量为6243 万吨,已开发3383 万吨,其余尚未利用的储量中,富矿少、贫矿多,原矿品位低,采选困难,利用困难。相反,铜冶炼产生的冶炼渣中的铜的含量却较高,2011 年,铜渣排放量1500-2000 万t/a,我国的铜渣目前累计达2 亿吨,此外还有相当数量的转炉渣和湿法炼铜浸出渣,因此对于经过富氧熔炼后产生的铜渣需要再回收利用,渣中除了铜外,还含有丰富的锡、铅等,综合回收其中的锌、铅、锡、铜等有价金属,渣中铜含量多在1.0%以上,远高于0.3%的铜矿开采品位,因此如何有效地回收渣中有价组分,实现铜渣资源化,是当前研究的重要课题。
锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。据考证,我国周朝时,锡器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也发现有锡制的日常用品。锡是人类使用的最古老的金属之一,随着锡的工业用途不断拓展,锡的开采、选矿、冶炼和加工得到了快速发展,逐步形成了门类齐全的锡产业。今天,古老的锡仍然是现代工业不可缺少的关键稀有金属,号称“工业味精”,广泛应用于电子、信息、电器、化工、冶金、建材、机械、食品包装等行业。因此对锡的回收也具有重大的意义。
目前,关于铜渣的回收利用仅限于铜的回收利用研究,一般用选矿分离法,选矿分离方法包括铜浮选分离技术,铜的收率在50wt%,所得铜精矿品20wt%,但尾渣含铜仍较高(0.3wt%~ 0.5wt%之间),技术操作复杂,需要进行磨矿操作,由于铜清脆而硬, 因此铜渣易碎难磨, 尤其是细磨更难, 使得用电单耗和钢球单耗都很高,普通燃气利用设备运行时排烟温度普遍高于设计值。燃气锅炉排烟温度在150℃~ 250℃以上,锅炉的平均热效率为80%,排烟温度高,排烟损失增大,从而导致锅炉效率降低,燃料耗量加大,经济效益下降,造成能源浪费和环境污染。
发明内容
为解决上述问题:本发明的目的在于提供一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法:
1.一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,按以下几个步骤完成:
(1)将含锌、锡、铅、砷等的工业含铜废弃物,破碎至粒度在25mm~30mm,置于电热前床加热至600℃~750℃保温20min~40min将炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉;
(2)将步骤1中烟化炉,升温至1150℃~1280℃,将原料:硫化剂按质量比为5~10:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为3~5:1的还原剂分别加入烟化炉内,通入0.3~2L/min的富氧空气,保温90min~120min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集;
(3)将步骤2产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉降温,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,烟气吸收后产生的富液引入回收釜中,回收二氧化硫和柠檬酸钠,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。
2.一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,所述步骤1中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气为预热温度为70-90℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为3~4:7~6,所述粉煤挥发份 25-30%、固定碳 60-70%、灰分 6-3%、水份 1-0.5%,所述焦煤含碳量80%-86%,水份0.5-0.1%。
3.一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法其特征在于步骤3中所述气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,脱硫塔中转子速度为1200~1400r/min,所述塔脱硫中液气比为7~12L/m³,控制吸收液PH3.5~5.5,柠檬酸钠浓度0.6~0.75mol/L,吸收温度控制在50-60℃。所述回收釜控制温度100-120℃,加热0.5-1h得到浓度为25%-35%的二氧化硫气体,和柠檬酸钠溶液。
4.一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法其中步骤3中所述冷凝余热回收锅炉结构为:包括除尘箱(1),所述除尘箱(1)一侧设置有热能回收箱(2),所述热能回收箱(2)一侧设置有检测箱(3),所述热能回收箱(2)内设置有蒸发管(4),所述蒸发管(4)的进水口(5)设置在热能回收箱(2)顶部,所述蒸发管(4)的排水口(6)设置在热能回收箱(2)底部,所述热能回收箱(2)顶部设置有控制装置(7),所述除尘箱(1)与检测箱(3)通过循环管(8)连通,所述循环管(8)与检测箱(3)的连接处设置有电磁阀(9),所述循环管(8)与除尘箱(1)的连接处设置有气路单向阀(10),所述循环管(8)内设置有鼓风机(11),所述检测箱(3)内设置有温度传感器(12)雾化喷头(13),蒸发管(4)的排水口(6)连通有回流管(15),回流管(15)与雾化喷头(13)连通,所述回流管(15)设置有增压泵(16),除尘箱(1)远离热能回收箱(2)的一侧设置有烟气入口(17),所述检测箱(3)远离热能回收箱(2)的一侧设置有烟气出口(18),所述灰斗(14)内设置有滤网(19),其中循环管材料为316L、ND钢中的一种,所述温度传感器(12)的型号为市售WZP-035温度传感器。
5、一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法:步骤2中的废矿渣的回收处理方法为:将废矿渣:石灰:粉煤灰:粘土:砂岩6-7:2-2.5:1-1.5:0.5-0.8:0.2-0.5混合,搅拌20-30min,置于高压磨粉机中磨至50-150目,加水占总重的10-12%,搅拌,消化:置于消化仓内消化2-4小时,加水10-15%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为180-200℃的烘干机中烘干5h,既得废渣矿制到的耐磨砖。
6、一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法:所述原料的成分范围为:铜1-1.5%,锌2-3.5%,硫1.5-3%,铅0.5%-1%,砷0.1-0.5%,锡2-4%,氧化铁30-45%,余量为硅酸盐。
本发明的有益效果:
(1)引入的富氧空气经过了预热,能够增加气态金属氧化过程,小颗粒粉煤也能燃烧透彻,产品纯度将会大大提高,烟道高温区也相对集中,有利于余热回收,采用了冷凝余热回收锅炉其回收的余热可以用于其它车间,减少能源的消耗,节省成本。
(2)本发明采用了粉煤与焦煤按照3~4:7~6比例混合,粉煤挥发份 25-30%、固定碳 60-70%、灰分 6-3%、水份 1-0.5%,焦煤含碳量80%-86%,水0.5-0.1%,此品质的粉煤和焦煤混合含氢量较高,使得烟化过程的效率高。
(3)本发明气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,其吸收法对产生废气二氧化硫的处理,烟气净化效果好,且适应性强。对于烟气中二氧化硫含量在0.3%~12%范围内的脱硫过程,脱硫率可以达到90%以上;当烟气中二氧化硫浓度超过5%时,脱硫率可达到99%以上,对环境友好,本发明采用的柠檬酸钠法,采用柠檬酸柠檬酸钠作为缓冲浓液,在脱硫塔中吸收二氧化硫,生成的富液可以加热生成浓度为20%~80%的二氧化硫,回收二氧化硫可制成硫酸,再生后的缓冲溶液返回脱硫塔继续使用。
(4)本发明是处理工业废弃物得到有价金属,产生废渣的量很大,本发明将熔炼过程中得到的废渣进行制砖处理,得到了建筑材料,减少了由于废物大量堆积填埋处理带来的环境和经济上的压力,得到的建筑用砖即可留厂自用也可对外销售。
(5)本发明一种采用侧吹工艺处理工业废弃物的到铜、锡、锌制品,本发明具有的有益效果是,炉渣中铜的回收率达到75%以上,尾渣含铜小于0.3%,同时回收了多种金属包括锡、锌等,使用冷凝余热回收锅炉,余热回收效果好。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为冷凝余热回收锅炉结构图。
具体实施例
实施例1.
步骤(1)铜1.3%,锌3.5%,硫1.9%,铅0.6%,砷0.2%,锡3.2%,氧化铁33%,余量为硅酸盐的含铜工业废弃物5t,破碎至粒度为28mm,置于电热前床加热至675℃保温30min将炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉。
步骤(2)将步骤(1)中烟化炉,升温至1200℃,将原料:硫化剂按质量比为7.5:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为4:1的还原剂分别加入烟化炉内,通入1.1L/min的富氧空气,保温115min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集。
步骤(3)将步骤(2)产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉降温,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,烟气吸收后产生的富液引入回收釜中,回收二氧化硫和柠檬酸钠,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。
其中:步骤1中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气为预热温度为80℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为3.5:6.5,所述粉煤挥发份 27%、固定碳65%、灰分 4.5%、水份 0.75%,所述焦煤含碳量83%,水份0.75%。
其中于步骤3中所述气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,脱硫塔中转子速度为1300r/min,所述塔脱硫中液气比为9L/m³,控制吸收液PH4.5,柠檬酸钠浓度0.67mol/L,吸收温度控制在55℃。所述回收釜控制温度110℃,加热0.75h得到浓度为30%的二氧化硫气体,和柠檬酸钠溶液。
其中步骤(3)中所述冷凝余热回收锅炉结构为:包括除尘箱(1),所述除尘箱(1)一侧设置有热能回收箱(2),所述热能回收箱(2)一侧设置有检测箱(3),所述热能回收箱(2)内设置有蒸发管(4),所述蒸发管(4)的进水口(5)设置在热能回收箱(2)顶部,所述蒸发管(4)的排水口(6)设置在热能回收箱(2)底部,所述热能回收箱(2)顶部设置有控制装置(7),所述除尘箱(1)与检测箱(3)通过循环管(8)连通,所述循环管(8)与检测箱(3)的连接处设置有电磁阀(9),所述循环管(8)与除尘箱(1)的连接处设置有气路单向阀(10),所述循环管(8)内设置有鼓风机(11),所述检测箱(3)内设置有温度传感器(12)雾化喷头(13),蒸发管(4)的排水口(6)连通有回流管(15),回流管(15)与雾化喷头(13)连通,所述回流管(15)设置有增压泵(16),除尘箱(1)远离热能回收箱(2)的一侧设置有烟气入口(17),所述检测箱(3)远离热能回收箱(2)的一侧设置有烟气出口(18),所述灰斗(14)内设置有滤网(19),其中循环管材料为316L型钢中的一种,所述温度传感器(12)的型号为市售WZP-035温度传感器。
其中:步骤(2)中的废矿渣的回收处理方法为:将废矿渣:石灰:粉煤灰:粘土:砂岩6.5:2.25:1.25:0.65:0.35混合,搅拌25min,置于高压磨粉机中磨至100目,加水占总重的11%,搅拌,消化:置于消化仓内消化3小时,加水12.5%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为190℃的烘干机中烘干5h,得到废渣矿制到的耐磨砖。
实施例2.
步骤(1)与实施例1成分相同的同一批样品的工业含铜废弃物5t,破碎至粒度在25mm,电热前床加热至600℃保温20min使炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉。
步骤(2)将步骤(1)中烟化炉,升温至1150℃,将原料:硫化亚铁按质量比为5:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为3:1,还原剂加入烟化炉内,通入0.3L/min的富氧空气,保温90min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集。
步骤(3)将步骤2产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉降温,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,烟气吸收后产生的富液引入回收釜中,回收二氧化硫和柠檬酸钠,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。
其中步骤(1)中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气为预热温度为80℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为3:6,所述粉煤挥发份 25%、固定碳60%、灰分 3%、水份 0.5%,所述焦煤含碳量80%,水份0.5。
其中步骤(3)中所述气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,脱硫塔中转子速度为1300r/min,所述塔脱硫中液气比为7L/m³,控制吸收液PH3.5,柠檬酸钠浓度0.6mol/L,吸收温度控制在50℃。所述回收釜控制温度100℃,加热0.5h得到的二氧化硫气体和柠檬酸钠溶液。
其余同实施例1。
实施例3
步骤(1)与实施例1成分相同的同一批样品的工业含铜废弃物5t,破碎至粒度在25mm~30mm,置于电热前床加热至750℃保温40min将炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉。
步骤(2)将步骤1中烟化炉,升温至1280℃,将原料:硫化剂按质量比为10:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为5:1的还原剂分别加入烟化炉内,通入2L/min的富氧空气,保温120min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集。
步骤(2)将步骤(3)产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉降温到80℃,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,烟气吸收后产生的富液引入回收釜中,回收二氧化硫和柠檬酸钠,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。
其中步骤(1)中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气为预热温度为90℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为4:7,所述粉煤挥发份 30%、固定碳70%、灰分 6%、水份 1%,所述焦煤含碳量86%,水份0.1%。
其中步骤(3)中所述气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,脱硫塔中转子速度为1400r/min,所述塔脱硫中液气比为12L/m³,控制吸收液PH5.5,柠檬酸钠浓度0.75mol/L,吸收温度控制在60℃。所述回收釜控制温度120℃,加热1h得到浓度为35%的二氧化硫气体,和柠檬酸钠溶液。
其余同实施例1。
实施例4
步骤(1)与实施例1成分相同的同一批样品的工业含铜废弃物5t,破碎至粒度在40mm,置于电热前床加热至800℃保温60min将炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉。
步骤(2)将步骤1中烟化炉,升温至1100℃,将原料:硫化剂按质量比为4:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为2:1的还原剂分别加入烟化炉内,通入2.5L/min的富氧空气,保温60min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集。
步骤(3)将步骤2产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,烟气吸收后产生的富液引入回收釜中,回收二氧化硫和柠檬酸钠,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。
其中步骤1中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气预热温度为100℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为2:5,所述粉煤挥发份 23%、固定碳 55%、灰分 2%、水份 2%,所述焦煤含碳量78%,水份0.3%。
其中步骤3中所述气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,脱硫塔中转子速度为1100r/min,所述塔脱硫中液气比为6L/m³,控制吸收液PH3,柠檬酸钠浓度0.85mol/L,吸收温度控制在40℃。所述回收釜控制温度80℃,加热1.5h得到二氧化硫气体和柠檬酸钠溶液。
其余同实施例1。
对比例1:
步骤(1)与实施例1成分相同的同一批样品的工业含铜废弃物5t,置于电热前床加热至675℃保温30min将炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉。
步骤(2)将步骤1中烟化炉,升温至1200℃,将原料:硫化剂按质量比为7.5:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为4:1的还原剂分别加入烟化炉内,通入1.1L/min的富氧空气,保温115min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集。
步骤(3)将步骤2产生的高温含尘烟气通过普通余热回收锅炉降温,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,烟气吸收后产生的富液引入回收釜中,回收二氧化硫和柠檬酸钠,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。
其中步骤(1)中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气为预热温度为80℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为3.5:6.5,所述粉煤挥发份 27%、固定碳65%、灰分 4.5%、水份 0.75%,所述焦煤含碳量83%,水份0.75%。
其中步骤(3)中所述气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,脱硫塔中转子速度为1300r/min,所述塔脱硫中液气比为9L/m³,控制吸收液PH4.5,柠檬酸钠浓度0.67mol/L,吸收温度控制在55℃。所述回收釜控制温度110℃,加热0.75h得到浓度为30%的二氧化硫气体,和柠檬酸钠溶液。
其中步骤(2)中的废矿渣的回收处理方法为:将废矿渣:石灰:粉煤灰:粘土:砂岩6.5:2.25:1.25:0.65:0.35混合,搅拌25min,置于高压磨粉机中磨至100目,加水占总重的11%,搅拌,消化:置于消化仓内消化3小时,加水12.5%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为190℃的烘干机中烘干5h,得到废渣矿制到的耐磨砖。
对比例2
步骤(1)与实施例1成分相同的同一批样品的工业含铜废弃物5t,置于电热前床加热至675℃保温30min将炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉。
步骤(2)将步骤1中烟化炉,升温至1200℃,将原料:硫化剂按质量比为7.5:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为4:1的还原剂分别加入烟化炉内,通入1.1L/min的富氧空气,保温115min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集。
步骤(3)将步骤2产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉降温,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入碱液吸收检测二氧化硫浓度合格后经烟囱排放。
其中步骤1中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气为预热温度为80℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为3.5:6.5,所述粉煤挥发份 27%、固定碳65%、灰分 4.5%、水份 0.75%,所述焦煤含碳量83%,水份0.75%。
其中步骤3中所述冷凝余热回收锅炉结构为:包括除尘箱(1),所述除尘箱(1)一侧设置有热能回收箱(2),所述热能回收箱(2)一侧设置有检测箱(3),所述热能回收箱(2)内设置有蒸发管(4),所述蒸发管(4)的进水口(5)设置在热能回收箱(2)顶部,所述蒸发管(4)的排水口(6)设置在热能回收箱(2)底部,所述热能回收箱(2)顶部设置有控制装置(7),所述除尘箱(1)与检测箱(3)通过循环管(8)连通,所述循环管(8)与检测箱(3)的连接处设置有电磁阀(9),所述循环管(8)与除尘箱(1)的连接处设置有气路单向阀(10),所述循环管(8)内设置有鼓风机(11),所述检测箱(3)内设置有温度传感器(12)雾化喷头(13),蒸发管(4)的排水口(6)连通有回流管(15),回流管(15)与雾化喷头(13)连通,所述回流管(15)设置有增压泵(16),除尘箱(1)远离热能回收箱(2)的一侧设置有烟气入口(17),所述检测箱(3)远离热能回收箱(2)的一侧设置有烟气出口(18),所述灰斗(14)内设置有滤网(19),其中循环管材料为316L型钢中的一种,所述温度传感器(12)的型号为市售WZP-035温度传感器。
其中步骤2中的废矿渣的回收处理方法为:将废矿渣:石灰:粉煤灰:粘土:砂岩6.5:2.25:1.25:0.65:0.35混合,搅拌25min,置于高压磨粉机中磨至100目,加水占总重的11%,搅拌,消化:置于消化仓内消化3小时,加水12.5%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为190℃的烘干机中烘干5h,得到废渣矿制到的耐磨砖。
对上述实施例和对比例得到的冰铜进行品位分析,捕集烟尘中SnO,锌含量分析,烟囱出口二氧化硫浓度检测,经过热回收锅炉后的烟尘温度检测,回收二氧化硫气体浓度检测,其结果见表1。
表1
分析表1的数据通过对比实施例和对比例的效果可以得到本发明最佳的实施例1冰铜品位最佳,铜元素的总回收率达到85.9%,且同时在烟尘中得到的锡制品、锌制品的浓度也是最佳,通过冷凝式回收锅炉的热回收效果可以节省能源消耗,通过柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液吸收二氧化硫,降低排放浓度,且可以回收利用。
本发明范围内地实施例2、3效果略欠于实施例1,发明技术参数外的实施4,效果不佳,对比例1未采用冷凝式回收锅炉其排放温度较高热回收效果较差,对比例2采用普通的二氧化硫吸收方式,排放浓度较高。
对比例3.
耐磨砖的制备方法:步骤2中得到的废矿渣的回收处理方法为:将废矿渣:石灰:粉煤灰:粘土:砂岩6:2:1:0.5:0.2混合,搅拌20min,置于高压磨粉机中磨至50目,加水占总重的10%,搅拌,消化:置于消化仓内消化2小时,加水10%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为180℃的烘干机中烘干5h,得到废渣矿制到的耐磨砖。
其余同实施例1
对比例4
耐磨砖的制备方法:步骤2中得到额废矿渣的回收处理方法为:将废矿渣:石灰:粉煤灰:粘土:砂岩7:2.5:1.5:0.8:0.5混合,搅拌30min,置于高压磨粉机中磨至150目,加水占总重的12%,搅拌,消化:置于消化仓内消化4小时,加水15%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为200℃的烘干机中烘干5h,得到废渣矿制到的耐磨砖。
其余同实施例1
对比例5
一种耐磨砖的制备方法:将粉煤灰55%,砂岩25%,石灰10%,粘土10%,混合,搅拌20min,置于高压磨粉机中磨至50目,加水占总重的10%,搅拌,消化:置于消化仓内消化2小时,加水10%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为180℃的烘干机中烘干5h,得到耐磨砖。
将实施例1制得的耐磨砖与对比例3、对比例4、对比例5制得的砖作以下性能测试对比。
表2
上述性能参考可以得出:由废渣制得的耐磨砖密度大,气孔率小,耐压强度高,硬度较大,膨胀率低,有优异的实用性能。

Claims (6)

1.一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,其特征在于:按以下几个步骤完成:
(1)将含锌、锡、铅、砷的工业含铜废弃物,破碎至粒度在25mm~30mm,置于电热前床加热至600℃~750℃保温20min~40min将炉渣变为熔融状,周期性加入烟化炉;
(2)将步骤(1)中烟化炉,升温至1150℃~1280℃,将原料:硫化剂按质量比为5~10:1的硫化剂,原料:还原剂质量比为3~5:1的还原剂分别加入烟化炉内,通入0.3~2L/min的富氧空气,保温90min~120min,生成SnS呈气态自渣中挥发,在烟化炉顶部SnS被鼓入的空气氧化成SnO进入烟尘,锌以金属锌的形式在收尘器中被捕集下来,铜呈冰铜自炉渣下层析出,炉渣上层得到废矿渣,将废矿渣进行回收处理,铅以PbS的形态挥发,在收尘器中捕集;
(3)将步骤(2)产生的高温含尘烟气通过冷凝式余热回收锅炉降温,然后进入布袋收尘器收尘后,烟气混合物经排风机引入两级气动乳化脱硫塔脱硫,烟气吸收后产生的富液引入回收釜中,回收二氧化硫和柠檬酸钠,脱硫后烟化炉烟气检测合格后通过烟囱排放。
2.根据权利要求1所述的一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,所述步骤(1)中硫化剂为硫化亚铁、硫化铁中的一种,所述富氧空气为预热温度为70-90℃,还原剂为粉煤与焦煤的混合物其混合比例为3~4:7~6,所述粉煤挥发份25-30%、固定碳60-70%、灰分6-3%、水份1-0.5%,所述焦煤含碳量80%-86%,水份0.5-0.1%。
3.根据权利要求1所述的一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,步骤(3)中所述气动乳化脱硫中吸收液是柠檬酸/柠檬酸钠缓冲溶液,脱硫塔中转子速度为1200~1400r/min,所述脱硫塔中液气比为7~12L/m³,控制吸收液pH为3.5~5.5,柠檬酸钠浓度0.6~0.75mol/L,吸收温度控制在50-60℃,所述回收釜控制温度100-120℃,加热0.5-1h得到二氧化硫气体,和柠檬酸钠溶液。
4.根据权利要求1所述的一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,步骤(3)中所述冷凝式余热回收锅炉:包括除尘箱(1),所述除尘箱(1)一侧设置有热能回收箱(2),所述热能回收箱(2)一侧设置有检测箱(3),所述热能回收箱(2)内设置有蒸发管(4),所述蒸发管(4)的进水口(5)设置在热能回收箱(2)顶部,所述蒸发管(4)的排水口(6)设置在热能回收箱(2)底部,所述热能回收箱(2)顶部设置有控制装置(7),所述除尘箱(1)与检测箱(3)通过循环管(8)连通,所述循环管(8)与检测箱(3)的连接处设置有电磁阀(9),所述循环管(8)与除尘箱(1)的连接处设置有气路单向阀(10),所述循环管(8)内设置有鼓风机(11),所述检测箱(3)内设置有温度传感器(12)雾化喷头(13),蒸发管(4)的排水口(6)连通有回流管(15),回流管(15)与雾化喷头(13)连通,所述回流管(15)设置有增压泵(16),除尘箱(1)远离热能回收箱(2)的一侧设置有烟气入口(17),所述检测箱(3)远离热能 回收箱(2)的一侧设置有烟气出口(18),所述灰斗(14)内设置有滤网(19),其中循环管材料为316L、ND钢中的一种,所述温度传感器(12)的型号为市售WZP-035温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,步骤(2)中的废矿渣的回收处理方法为:将废矿渣:石灰:粉煤灰:粘土:砂岩6-7:2- 2.5:1-1.5:0.5-0.8:0.2-0.5混合,搅拌20-30min,置于高压磨粉机中磨至50-150目,加水占总重的10-12%,搅拌,消化:置于消化仓内消化2-4小时,加水10-15%,搅拌后置于压砖机中压制成型,置于温度为180-200℃的烘干机中烘干5h,即得废渣矿制到的耐磨砖。
6.根据权利要求1所述的一种采用侧吹工艺处理工业废弃物得到铜、锡、锌的方法,其特征在于:所述原料的成分范围为:铜1-1.5%,锌2-3.5%,硫1.5-3%,铅0.5%-1%,砷0.1-0.5%,锡2-4%,氧化铁30-45%,余量为硅酸盐。
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