專利名稱：用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)立德粉所得廢渣的綜合治理和利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用 生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法。
背景技術(shù)：
立德粉，俗稱鋅鋇白，是硫化鋅和硫酸鋇的混合物，通常采用焙燒浸取法制 取。即將含硫酸鋇大于95%的天然重晶石與無煙煤以3 1(質(zhì)量)混合投料，經(jīng)粉碎 至直徑約2cm以下進入還原爐，控制爐溫前段為1000 1200°C，后段為500 600°C， 還原爐以每轉(zhuǎn)80s的速度轉(zhuǎn)動，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為80% 90%，制得的硫化鋇進入浸出器， 控制溫度在65°C以上，得到硫化鋇含量為701%，再進入澄清桶，澄清后加入硫酸鋅反 應(yīng)，控制硫酸鋅含量大于28%，pH = 8 9，得到密度為1.296 1.357g/cm3的硫酸鋇 與硫化鋅的混合物。反應(yīng)液經(jīng)板框壓濾，得到濾餅狀立德粉，含水量不大于45%，進入 干燥焙燒爐焙燒以改變立德粉晶型，然后在80°C溫度下用硫酸酸洗。最后經(jīng)水洗、加固 色劑、壓濾、干燥和磨粉而成。其中的反應(yīng)方程式如下2C+02 — 2C02BaS04+C — BaS+4COBaS04+4C0 — BaS+4C02BaS+ZnS04 — ZnS · BaSO4上述立德粉生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生了多種重金屬廢渣，如鉛渣、鋅渣、鎘渣、鋇 渣、煤渣等固體廢物。其中，鉛和鋅含量最高，鉛元素含量為25-38%，鋅元素含量為 8-10%,其他的硫、鋇、鈣、鎘、銅等元素加在一起含量為不超過10%。目前，這種廢 渣大多露天堆放或者用于填空、鋪路，這樣不僅浪費資源，重金屬也嚴重污染環(huán)境。為此，有必要探索綜合治理和利用生產(chǎn)立德粉所得廢渣工業(yè)方法，以緩解生產(chǎn) 立德粉所得廢渣對環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵 渣的方法。該方法變廢為寶，有效的將生產(chǎn)立德粉所得廢渣轉(zhuǎn)化為具有較大經(jīng)濟意義的 鉛錠、鋅粉及混合鐵渣，充分挖掘和利用了潛在的經(jīng)濟價值，也為生產(chǎn)立德粉所得廢渣 的綜合利用和治理提供了新的途徑。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵 渣的方法，包括如下具體步驟步驟A:折算生產(chǎn)立德 粉所得廢渣中的硫酸鉛和鐵酸鋅質(zhì)量含量，并稱量鐵削 和白煤，并按照硫酸鉛、鐵和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 0.08-0.38 0.02-0.06稱量鐵削和 白煤，同時，按照鐵酸鋅與碳酸鈉以純質(zhì)量比1 0.39-0.79稱量碳酸鈉，將各物質(zhì)混合 均勻后，自電弧爐(1)頂部送入密閉隔絕空氣的電弧爐(1)里，加熱至1200-1300°C進行反應(yīng)，將廢渣中的鉛和氧化鋅分離，鉛以融融狀態(tài)從爐內(nèi)流出，澆鑄成鉛錠粗品產(chǎn)品， 經(jīng)過再熔精制得到精品金屬鉛；步驟B 待電弧爐(1)溫度降低到100°C左右，按照氧化鋅和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比 為1 0.05-0.35繼續(xù)向電弧爐(1)中投入焦炭，將電弧爐(1)溫度升至1300-1400°c，此 時氧化鋅被一氧化碳還原成鋅蒸汽，鋅蒸汽經(jīng)過三個串聯(lián)冷凝器(2)冷凝成鋅粉落入鋅 粉的收集器中，經(jīng)過篩分可得80目篩余物為零的合格鋅粉；步驟C:電弧爐中剩下的爐渣為大量鐵渣和少量稀有金屬鹽的混合物，經(jīng)冶煉進行深加工，制得鐵錠和貴重的稀有金屬。本發(fā)明所述用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法其化學(xué)反 應(yīng)方程式如下PbS04+Fe = = = = = Pb+FeS04PbS04+C = = = = = Pb+C02+S02ZnFe204+Na2C03 = = = = = Zn0+C02+Na2Fe04C02+C = = = = = 2COZnO+CO = = = = = Zn+C02本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混 合鐵渣的方法，有效的生產(chǎn)立德粉所得廢渣將轉(zhuǎn)化為具有較大經(jīng)濟意義的單質(zhì)鉛、單質(zhì) 鋅和鐵，充分挖掘和利用了潛在的經(jīng)濟價值，也為綜合利用和治理提供了新的途徑。同 時，該方法操作簡單，設(shè)備投資費用低，副產(chǎn)物少，適于推廣應(yīng)用。


圖1、為本發(fā)明所述用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法的工藝 流程圖，該圖中(1)電弧爐，(2)三個串聯(lián)冷凝器。
具體實施例方式實施例1一種用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法，包括如下具 體步驟稱量600kg生產(chǎn)立德粉所得廢渣，折算生產(chǎn)立德粉所得廢渣中的硫酸鉛的 質(zhì)量含量為303kg和鐵酸鋅質(zhì)量含量241kg，按照硫酸鉛、鐵和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為 1 0.28 0.04稱量鐵削和白煤，同時，按照鐵酸鋅與碳酸鈉以純質(zhì)量比1 0.59稱 量碳酸鈉，將各物質(zhì)混合均勻后，自電弧爐頂部送入密閉隔絕空氣的電弧爐里，加熱至 1200°C進行反應(yīng)，將廢渣中的鉛和氧化鋅分離，鉛以融融狀態(tài)從爐內(nèi)流出，澆鑄成鉛錠 粗品產(chǎn)品，經(jīng)過再熔精制得到精品金屬鉛，其中鉛的純物質(zhì)質(zhì)量為207kg;待電弧爐溫 度降低到100°C左右，按照氧化鋅和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 0.15投入繼續(xù)向電弧爐中投 入焦炭，將電弧爐溫度升至1300°C，此時氧化鋅被一氧化碳還原成鋅蒸汽，鋅蒸汽經(jīng)過 三個串聯(lián)冷凝器冷凝成鋅粉落入鋅粉的收集器中，經(jīng)過篩分可得80目篩余物為零的合格 鋅粉，其中鋅的純物質(zhì)質(zhì)量含量為65kg;電弧爐中剩下的爐渣為大量鐵渣和少量稀有金 屬鹽的混合物，經(jīng)冶煉進行深加工，制得鐵錠和貴重的稀有金屬。實施例2一種用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法，包括如下具 體步驟稱量600kg生產(chǎn)立德粉所得廢渣，折算生產(chǎn)立德粉所得廢渣中的硫酸鉛的質(zhì)量含量為303kg和鐵酸鋅質(zhì)量含量241kg，并按照硫酸鉛、鐵和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為 1 0.38 0.06稱量鐵削和白煤，同時，按照鐵酸鋅與碳酸鈉以純質(zhì)量比1 0.79稱 量碳酸鈉，將各物質(zhì)混合均勻后，自電弧爐頂部送入密閉隔絕空氣的電弧爐里，加熱至 1300°C進行反應(yīng)，將廢渣中的鉛和氧化鋅分離，鉛以融融狀態(tài)從爐內(nèi)流出，澆鑄成鉛錠 粗品產(chǎn)品，經(jīng)過再熔精制得到精品金屬鉛，其中鉛的純物質(zhì)質(zhì)量為207kg;待電弧爐溫 度降低到100°C左右，按照氧化鋅和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 0.35投入繼續(xù)向電弧爐中投 入焦炭，將電弧爐溫度升至1400°C，此時氧化鋅被一氧化碳還原成鋅蒸汽，鋅蒸汽經(jīng)過 三個串聯(lián)冷凝器冷凝成鋅粉落入鋅粉的收集器中，經(jīng)過篩分可得80目篩余物為零的合格 鋅粉，其中鋅的純物質(zhì)質(zhì)量含量為65kg;電弧爐中剩下的爐渣為大量鐵渣和少量稀有金 屬鹽的混合物，經(jīng)冶煉進行深加工，制得鐵錠和貴重的稀有金屬。實施例3一種用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法，包括如下具體 步驟折算生產(chǎn)立德粉所得廢渣中的硫酸鉛計和鐵酸鋅質(zhì)量含量，并稱量鐵削和白煤， 并按照硫酸鉛、鐵和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 0.08 0.02稱量鐵削和白煤，同時，按照 鐵酸鋅與碳酸鈉以純質(zhì)量比1 0.39稱量碳酸鈉，將各物質(zhì)混合均勻后，自電弧爐頂部 送入密閉隔絕空氣的電弧爐里，加熱至1250°C進行反應(yīng)，將廢渣中的鉛和氧化鋅分離， 鉛以融融狀態(tài)從爐內(nèi)流出，澆鑄成鉛錠粗品產(chǎn)品，經(jīng)過再熔精制得到精品金屬鉛，其中 鉛的純物質(zhì)質(zhì)量為193.2kg ；待電弧爐溫度降低到100°C左右，按照氧化鋅和碳的純物質(zhì) 質(zhì)量比為1 0.05投入繼續(xù)向電弧爐中投入焦炭，將電弧爐溫度升至1350°C，此時氧化 鋅被一氧化碳還原成鋅蒸汽，鋅蒸汽經(jīng)過三個串聯(lián)冷凝器冷凝成鋅粉落入鋅粉的收集器 中，經(jīng)過篩分可得80目篩余物為零的合格鋅粉，其中鋅的純物質(zhì)質(zhì)量含量為8.78kg;電 弧爐中剩下的爐渣為大量鐵渣和少量稀有金屬鹽的混合物，經(jīng)冶煉進行深加工，制得鐵 錠和貴重的稀有金屬。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認 定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列方法。只 是做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利 保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法，其特征在于，包 括如下具體步驟步驟A:折算生產(chǎn)立德粉所得廢渣中的硫酸鉛和鐵酸鋅質(zhì)量含量，并稱量鐵削和白 煤，并按照硫酸鉛、鐵和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 0.08-0.38 0.02-0.06稱量鐵削和白 煤，同時，按照鐵酸鋅與碳酸鈉以純質(zhì)量比1 0.39-0.79稱量碳酸鈉，將各物質(zhì)混合均 勻后，自電弧爐(1)頂部送入密閉隔絕空氣的電弧爐(1)里，加熱至1200-1300°C進行反 應(yīng)，將廢渣中的鉛和氧化鋅分離，鉛以融融狀態(tài)從爐內(nèi)流出，澆鑄成鉛錠粗品產(chǎn)品，經(jīng) 過再熔精制得到精品金屬鉛；步驟B:待電弧爐(1)溫度降低到100°C左右，按照氧化鋅和碳的純物質(zhì)質(zhì)量比為 1 0.05-0.35繼續(xù)向電弧爐(1)中投入焦炭，將電弧爐(1)溫度升至1300-1400°C，此時 氧化鋅被一氧化碳還原成鋅蒸汽，鋅蒸汽經(jīng)過三個串聯(lián)冷凝器(2)冷凝成鋅粉落入鋅粉 的收集器中，經(jīng)過篩分可得80目篩余物為零的合格鋅粉；步驟C:電弧爐中剩下的爐渣為大量鐵渣和少量稀有金屬鹽的混合物，經(jīng)冶煉進行 深加工，制得鐵錠和貴重的稀有金屬。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用生產(chǎn)立德粉所得廢渣制取鉛錠、鋅粉及混合鐵渣的方法，將生產(chǎn)立德粉所得廢渣與鐵削、白煤和碳酸鈉混合均勻后送入密閉隔絕空氣的電弧爐里，加熱至1200-1300℃進行反應(yīng)，鉛以融融狀態(tài)從爐內(nèi)流出，澆鑄成鉛錠粗品產(chǎn)品，經(jīng)過再熔精制得到精品金屬鉛；待電弧爐溫度降低到100℃左右，向電弧爐中投入焦炭，升溫至1300-1400℃，此時氧化鋅被還原成鋅蒸汽，鋅蒸汽經(jīng)過串聯(lián)冷凝器冷凝，收集后，經(jīng)過篩分可得80目篩余物為零的合格鋅粉；電弧爐中剩下的爐渣為大量鐵渣和少量稀有金屬鹽混合，經(jīng)冶煉進行深加工，制得鐵錠。
文檔編號C22B13/00GK102011012SQ20101051887
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王嘉興