CN113462902A - 一种从冶炼废渣中回收有色金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从冶炼废渣中回收有色金属的方法，包括以下步骤：以冶炼废渣作为原材料，加入水、还原剂，混合后烘干，使水分含量在3‑6％；得到还原后的混合料，冶炼废渣包括炼钢烟尘、铜镍火法冶炼后的含铁废渣；进行高温反应，得到铁氧化物残渣和含着有色金属的烟气；铁氧化物残渣经冷却、破碎、磨矿，制成小于120目粒度的矿浆，经磁选分离出含Fe大于60％的铁精矿；将含有色金属的烟气经沉降、表面冷却器后进入布袋除尘器，最后进入富集***，完成对有色金属的回收。本发明操作简便，热效率高，生产成本低，综合利用率高，是对炼钢烟尘中有色金属的合理回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种有色金属回收方法，具体地说是一种从冶炼废渣中回收有色金属的方法。
背景技术
冶炼废渣：包括炼钢烟灰、铜镍火法冶炼后的含铁废渣等。铜、镍等有色金属冶金产出的含铁废渣。这些废渣如果直接排放，会严重的影响到环境。
炼钢(电炉、转炉)烟尘的产出量可达到炼钢装炉量的1～2倍，是一种颗粒极细的烟尘，一般情况下粒度在20μm以下的颗粒占总量的85％以上，化学成分也比较复杂，它既含一定量的铁和碳，也含有少量的锌、铅、锡、铜、铋等有色金属等及铟、锗、金、银等稀贵金属外，还含有多种有害物质如铅、镉、六价铬、氰等金属及其化合物，可见炼钢烟尘是一种极其有害的固体废弃物。从循环经济和保护环境出发，它是一种可回收有色金属、稀贵金属和铁金属的二次资源。目前炼钢烟尘都是采用回转窑、蒸馏炉、竖炉、鼓风炉处理，其原理一样，碳热还原挥发，目的就是回收其中的锌、铅、镉、锗等。如回转窑回收处理法，是将炼钢烟尘同大量的焦粉等还原剂混合(混合比一般为1:3，即1吨金属锌需要配入3吨焦粉)后投入回转窑内升温挥发，一般是在回转窑较高的温度下(回转窑中部)控制还原气份，使炼铁烟尘中的锌、铅、镉、锗等的氧化物还原成金属，由于它们的沸点较低和高温下金属的蒸汽压较大，被还原的金属以蒸气的形式进入气相，随烟气进入收尘***，由于收尘***的漏风，空气进入后，金属蒸气又被氧化成氧化物状态，最终以含铅氧化锌粉的形式在收尘***中捕收，这种方法的弊端是锡、铜、铋、铟、金、银等高沸点的有色和稀贵金属被还原后没有形成蒸气和蒸气压较小，没有气化挥发还残留在挥发残留物(窑渣)中，一般作为废渣处理或送水泥厂处理，即使分选成铁精矿再次进入炼钢***，皆未得到回收。而且，余热利用差、炼钢烟尘中的铁进入回转窑窑渣中，由于品位低(含铁30-40％)不能直接作为产品炼钢的原料(要求含铁50％以上)，一般送到渣场堆存或水泥厂生产水泥。也有报道在窑渣水淬后，用水浸泡避免再被氧化，采用球磨--磁选—重选联合分选工艺，分离出铁精粉(四氧化三铁)和废渣，铁的回收率为50％，分选后的铁精矿作为炼钢厂的原料，价值也较低。总之，资源的综合利用率低。
目前在冶金行业，普遍将氧化铁皮做为烧结原料来利用，已形成大规模工业生产。炼钢除尘污泥是在转炉炼钢过程中用湿法除尘方式收集的炼钢粉尘。其含有20％以上的金属铁。轧钢除尘污泥是在轧钢生产过程中用湿法除尘方式收集的轧钢粉尘，其含有20％以上的金属铁。高炉除尘灰是高炉炼铁过程中，用干法、湿法除尘方式收集的高炉粉尘，其含有40％以上的碳。为了有效利用资源，目前冶金行业中通常将上述冶金废料用做为烧结原料，已形成大规模工业生产。以上对氧化铁皮、炼钢除尘污泥、轧钢除尘污泥、高炉除尘灰的利用产生的附加值不高，还存在未能物尽其用的不足。如将高炉除尘灰做为烧结原料利用，其就有40％左右的高含碳的优势没有被充分利用。而如果对这些资源合理利用，可以降低生产成本，同时可以起到环保节能作用。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种从冶炼废渣中回收有色金属的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种从冶炼废渣中回收有色金属的方法，包括以下步骤：
以冶炼废渣作为原材料，加入水、还原剂，混合后烘干，使水分含量在3-6％；得到还原后的混合料，冶炼废渣包括炼钢烟尘、铜镍火法冶炼后的含铁废渣；
进行高温反应，得到铁氧化物残渣和含着有色金属的烟气；
铁氧化物残渣经冷却、破碎、磨矿，制成小于120目粒度的矿浆，经磁选分离出含Fe大于60％的铁精矿；
将含有色金属的烟气经沉降、表面冷却器后进入布袋除尘器，最后进入富集***，完成对有色金属的回收。
所述还原剂包括氯化剂、煤粉。
所述包含着有色金属的烟气进行闭路浮选：将烟气通过浮选机进行闭路浮选，得到有色金属；再富集：将经过闭路浮选的有色金属进行再富集，再富集后得到含铅量为33.82％-42％和含银量为2100g/t-3000g/t的有色金属富集物。
所述进行高浊反应时，将材料置入隧道窑内，在隧道窑内行进过程中分两段依次进行反应，先进行中温反应，将温度加热到1000-1100℃，时间60-110分钟，氯化剂与炼钢烟尘中的有色金属发生氯化反应，生成可挥发的氯化物挥发进入烟气，同时得到含铁残渣；然后进行高温反应，将温度提升到1300-1500℃，时间为50-100分钟，含铁残渣中的铁被还原为单质铁随窑渣排出，窑渣经冷却、破碎、球磨将其制成小于60目粒度的渣浆，磁选分离出单质铁粉，单质铁粉含铁大于86％。
所述氯化剂的加入量为原材料重量比的0.5-3％；煤粉的加入量为原材料重量比的1-3％。
所述单质铁粉还进行干燥处理，制备成冶金铁粉，具体为：还原铁粉置于氢气还原电炉，在800～8500℃还原1.5～2h，出炉后磨矿、筛分，产出MFe≥98％的商品冶金铁粉。
本发明操作简便，热效率高，生产成本低，综合利用率高，是对炼钢烟尘中有色金属的合理回收。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明揭示了一种从冶炼废渣中回收有色金属的方法，包括以下步骤：
以冶炼废渣作为原材料，加入水、还原剂，混合后烘干，使水分含量在3-6％，得到还原后的混合料，冶炼废渣包括炼钢烟尘、铜镍火法冶炼后的含铁废渣。炼钢烟尘中含有多种的有色金属和铁元素，如果直接排放出去，一方面会造成环境污染，一方面也浪费了这一部分资源。有色金属包括铜、铅、锌、铋、金和银。
进行高温反应，得到铁氧化物残渣和含着有色金属的烟气。
铁氧化物残渣经冷却、破碎、磨矿，制成小于120目粒度的矿浆，经磁选分离出含Fe大于60％的铁精矿。
将含有色金属的烟气经沉降、表面冷却器后进入布袋除尘器，最后进入富集***，完成对有色金属的回收。
所述还原剂包括氯化剂、煤粉。氯化剂主要与有色金属起到氯化反应。
所述包含着有色金属的烟气进行闭路浮选：将烟气通过浮选机进行闭路浮选，得到有色金属；再富集：将经过闭路浮选的有色金属进行再富集，再富集后得到含铅量为33.82％-42％和含银量为2100g/t-3000g/t的有色金属富集物。
所述进行高浊反应时，将材料置入隧道窑内，在隧道窑内行进过程中分两段依次进行反应，先进行中温反应，将温度加热到1000-1100℃，时间60-110分钟，氯化剂与炼钢烟尘中的有色金属发生氯化反应，生成可挥发的氯化物挥发进入烟气，同时得到含铁残渣；然后进行高温反应，将温度提升到1300-1500℃，时间为50-100分钟，含铁残渣中的铁被还原为单质铁随窑渣排出，窑渣经冷却、破碎、球磨将其制成小于60目粒度的渣浆，磁选分离出单质铁粉，单质铁粉含铁大于86％。
所述氯化剂的加入量为原材料重量比的0.5-3％；煤粉的加入量为原材料重量比的1-3％。
所述单质铁粉还进行干燥处理，制备成冶金铁粉，具体为：还原铁粉置于氢气还原电炉，在800～8500℃还原1.5～2h，出炉后磨矿、筛分，产出MFe≥98％的商品冶金铁粉。
在进行中温段加时，加热时间60min，可通入惰性气氛下进行焙烧，焙烧后的烟气进行冷凝，洗涤还原得到含有铜铅锌铋金银的渣。采用不同的加热时间和温度，会实现不同的回收率。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种从冶炼废渣中回收有色金属的方法，包括以下步骤：
以冶炼废渣作为原材料，加入水、还原剂，混合后烘干，使水分含量在3-6％；得到还原后的混合料，冶炼废渣包括炼钢烟尘、铜镍火法冶炼后的含铁废渣；
进行高温反应，得到铁氧化物残渣和含着有色金属的烟气；
铁氧化物残渣经冷却、破碎、磨矿，制成小于120目粒度的矿浆，经磁选分离出含Fe大于60％的铁精矿；
将含有色金属的烟气经沉降、表面冷却器后进入布袋除尘器，最后进入富集***，完成对有色金属的回收。
2.根据权利要求1所述的从冶炼废渣中回收有色金属的方法，其特征在于，所述还原剂包括氯化剂、煤粉。
3.根据权利要求2所述的从冶炼废渣中回收有色金属的方法，其特征在于，所述包含着有色金属的烟气进行闭路浮选：将烟气通过浮选机进行闭路浮选，得到有色金属；再富集：将经过闭路浮选的有色金属进行再富集，再富集后得到含铅量为33.82％-42％和含银量为2100g/t-3000g/t的有色金属富集物。
4.根据权利要求3所述的从冶炼废渣中回收有色金属的方法，其特征在于，所述进行高浊反应时，将材料置入隧道窑内，在隧道窑内行进过程中分两段依次进行反应，先进行中温反应，将温度加热到1000-1100℃，时间60-110分钟，氯化剂与炼钢烟尘中的有色金属发生氯化反应，生成可挥发的氯化物挥发进入烟气，同时得到含铁残渣；然后进行高温反应，将温度提升到1300-1500℃，时间为50-100分钟，含铁残渣中的铁被还原为单质铁随窑渣排出，窑渣经冷却、破碎、球磨将其制成小于60目粒度的渣浆，磁选分离出单质铁粉，单质铁粉含铁大于86％。
5.根据权利要求4所述的从冶炼废渣中回收有色金属的方法，其特征在于，所述氯化剂的加入量为原材料重量比的0.5-3％；煤粉的加入量为原材料重量比的1-3％。
6.根据权利要求5所述的从冶炼废渣中回收有色金属的方法，其特征在于，所述单质铁粉还进行干燥处理，制备成冶金铁粉，具体为：还原铁粉置于氢气还原电炉，在800～8500℃还原1.5～2h，出炉后磨矿、筛分，产出MFe≥98％的商品冶金铁粉。
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|---|---|---|---|---|
| CN115418482A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-02 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种采用铁基真空还原的冶金固废处置工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102703714A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 红河锌联科技发展有限公司 | 从高炉炼铁烟尘制取铁粉和回收有色金属的方法 |
| CN106282582A (zh) * | 2015-05-29 | 2017-01-04 | 昆明冶金高等专科学校 | 一种从炼钢烟尘中回收有色金属、稀贵金属和铁粉的方法 |
-
2021
- 2021-07-07 CN CN202110769585.3A patent/CN113462902A/zh active Pending
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