專利名稱：低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟脫氯脫砷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的氧化鋅成品的獲得一般是用鋅精礦經(jīng)過(guò)多膛爐的熔煉而得到，其設(shè)備投資大，原料需采用鋅精礦，造成生產(chǎn)成本高等不利因素。低度氧化鋅中冶鋅工業(yè)中主要富錮廢渣之一，低度氧化鋅的化學(xué)組成隨礦源不同變化較大，一般含有鋅、錮、砷、銻、錫、銀、鉛、鍋、氟等金屬，其中鉛、砷、銻、氟等元素有毒，容易對(duì)水體和土壤造成嚴(yán)重污染。低度氧化鋅中含有鋅、錫、銻等有價(jià)金屬，均具有很高的回收價(jià)值。開(kāi)展對(duì)冶鋅工業(yè)廢渣低度氧化鋅綜合回收利用研究，不僅是對(duì)二次資源的充分利用，而且有利于環(huán)境保護(hù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。雖然低度氧化鋅中含豐富的有價(jià)金屬，但由于其成分復(fù)雜，回收難度大，分離成本高，大部份沒(méi)得到充分利用，綜合回收現(xiàn)狀不理想。低度氧化鋅通常作為廢棄物，造成周邊環(huán)境的嚴(yán)重污染。現(xiàn)有低度氧化鋅用于生產(chǎn)低檔鋅鹽，或作為無(wú)機(jī)填料的報(bào)道，但生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且存在很大問(wèn)題。例如，在生產(chǎn)鋅鹽的過(guò)程中所產(chǎn)生的砷污染嚴(yán)重等。也有對(duì)低度氧化鋅中單個(gè)元素的回收研究，但綜合性差。對(duì)綜合回收低度氧化鋅各環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)研究，找出復(fù)雜固體混合物的分離方法是低度氧化鋅綜合回收的重點(diǎn)任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法，能大幅度降低生產(chǎn)成本，獲得高品質(zhì)的產(chǎn)品。本發(fā)明的低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法是將低度氧化鋅原料加入回轉(zhuǎn)窯，在窯內(nèi)高溫和微負(fù)壓條件下進(jìn)行焙燒，窯內(nèi)溫度為900 950°C，窯尾溫度為550 650°C，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速控制在每分鐘I. 5轉(zhuǎn)，焙燒時(shí)間為I I. 5小時(shí)，使氟、氯化合物發(fā)生物理、化學(xué)變化，促進(jìn)鉛、鋅的氟氯化合物分解成氣態(tài)，低沸點(diǎn)氟氯化合物揮發(fā)，隨爐氣和含鉛煙塵進(jìn)入多管除鉛系統(tǒng)、布袋收塵系統(tǒng)、脫硫塔尾氣處理系統(tǒng)中而被除去，焙燒后的低度氧化鋅通過(guò)冷卻回轉(zhuǎn)窯后得到成品。所述的低度氧化鋅含鋅30 50%，低度氧化鋅原料配料后品質(zhì)為Zn 46. 58%、Pbl8. 67%、Fe2. 53%、AsO. 713%、F0. 25%、CIO. 27%、水分 I. 2%?；剞D(zhuǎn)窯連接一個(gè)煤氣煤粉混合燃料器，該燃燒器的構(gòu)成為一個(gè)多層環(huán)形管，管的中心為煤粉的通道，管的中心向外的第一層環(huán)為煤氣通道，管的中心向外的第二層環(huán)是風(fēng)管，第一層環(huán)內(nèi)煤氣溫度為190 210°C。
本發(fā)明利用低度氧化鋅作為原料，用回轉(zhuǎn)窯作為焙燒裝置，配置沉降室收塵，布袋收塵，脫硫塔，水循環(huán)系統(tǒng)及煤氣發(fā)生爐、煤粉磨制輸送等，使氧化鋅在窯內(nèi)高溫和微負(fù)壓條件下進(jìn)行焙燒，使氟、氯化合物發(fā)生物理、化學(xué)變化，促進(jìn)鉛、鋅的氟氯化合物分解成氣態(tài)，低沸點(diǎn)氟氯化合物揮發(fā)，隨爐氣和含鉛煙塵一道進(jìn)入煙氣系統(tǒng)中而被除去。本系統(tǒng)經(jīng)試生產(chǎn)運(yùn)行達(dá)到較理想的效果，其產(chǎn)品能滿足后續(xù)鋅錠生產(chǎn)工藝和性能的要求。
利用回轉(zhuǎn)窯脫除氟、氯的工藝，生產(chǎn)實(shí)踐證明是成功的；對(duì)氟、氯的脫除獲得了滿意的效果，同時(shí)對(duì)氧化鋅中的S殘、C等還原物質(zhì)及有機(jī)物的脫除亦有明顯的效果(在中性浸出操作中Fe2 +和砷、銻的影響明顯有所改善)。氧化鋅經(jīng)回轉(zhuǎn)窯高溫處理產(chǎn)出的焙砂，使氧化鋅明顯增重，極大的改善了物料運(yùn)送及投料過(guò)程的粉塵飛揚(yáng)現(xiàn)象。據(jù)測(cè)算，轉(zhuǎn)窯工序各種物料的產(chǎn)出率為鋅焙燒砂75 - 78%，富集鉛塵15 — 18%，S殘，C及F、Cl等的燒損率4. O — 6. 5%，鋅直收率彡97%?；剞D(zhuǎn)窯工藝同多膛爐工藝脫氟、氯指標(biāo)比較(同等產(chǎn)能)
I鋅直收率|F脫除率|C1脫除率|Zn可溶率I煤耗靣~轉(zhuǎn)窯法 _ 彡 97% ' ^ 90% ^ 83% ~97% 340kg/h夏廠多膛爐法 I>98%93% 80%92% |500kg/h
生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較，回轉(zhuǎn)窯法在氯脫除率，Zn可熔率，煤耗上具有明顯優(yōu)
勢(shì)，特別在煤耗方面，降低能耗近三分之一，更蘊(yùn)含了減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少煤中夾帶的含硫
因素對(duì)環(huán)境的影響等要素，大大降低了環(huán)境的污染。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查了解，建一臺(tái)多膛爐，日處理80 — 100噸氧化鋅能力，總費(fèi)用約需1200 - 1400萬(wàn)元，且施工周期長(zhǎng)；建一臺(tái)同等生產(chǎn)能力的回轉(zhuǎn)窯，總費(fèi)用約需230萬(wàn)元；僅項(xiàng)目投資費(fèi)用的大額度節(jié)省，回轉(zhuǎn)窯工藝的生產(chǎn)成本占據(jù)了不可比較的優(yōu)勢(shì)。


圖I為本發(fā)明的煤氣煤粉混合燃料器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的A-A剖面圖。圖中，I 一二次風(fēng)入口，2 —風(fēng)管，3—煤氣通道，4一煤粉通道，5 —煤氣入口。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
低度氧化鋅原料含以下成份
~ [Pb [Fe [As IF [Cl | 水分 58 | 8· 67 \2. 53 |θ· 713 |θ· 25 |θ· 27 | · 2
將低度氧化鋅原料加入回轉(zhuǎn)窯，在窯內(nèi)高溫和微負(fù)壓條件下進(jìn)行焙燒，窯內(nèi)溫度為
900°C，窯尾溫度為550°C，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速控制在每分鐘I. 5轉(zhuǎn)，焙燒時(shí)間為I. 5小時(shí)，使氟、氯
化合物發(fā)生物理、化學(xué)變化，促進(jìn)鉛、鋅的氟氯化合物分解成氣態(tài)，低沸點(diǎn)氟氯化合物揮發(fā)，
隨爐氣和含鉛煙塵進(jìn)入多管除鉛系統(tǒng)、布袋收塵系統(tǒng)、脫硫塔尾氣處理系統(tǒng)中而被除去，焙
燒后的低度氧化鋅通過(guò)冷卻回轉(zhuǎn)窯后得到成品。回轉(zhuǎn)窯連接一個(gè)煤氣煤粉混合燃料器，如圖1、2所示，該燃燒器的構(gòu)成為一個(gè)多層環(huán)形管，管的中心為煤粉的通道，管的中心向外的第一層環(huán)為煤氣通道，管的中心向外的第二層環(huán)是風(fēng)管，第一層環(huán)內(nèi)煤氣溫度為190°C。實(shí)施例2:
低度氧化鋅原料含以下成分(％)
Zn~ [Pb [Fe [As IF [Cl | 水分~40 |l8. 67 \2. 53 |θ. 713 |θ· 25 |θ· 27 | · 2將低度氧化鋅原料加入回轉(zhuǎn)窯，在窯內(nèi)高溫和微負(fù)壓條件下進(jìn)行焙燒，窯內(nèi)溫度為950°C，窯尾溫度為650°C，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速控制在每分鐘I. 5轉(zhuǎn)，焙燒時(shí)間為I小時(shí)，以下工藝與實(shí)施例I相同?；剞D(zhuǎn)窯連接一個(gè)煤氣煤粉混合燃料器第一層環(huán)內(nèi)煤氣溫度為210°C。上述兩實(shí)施例回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出焙砂情況如下表丨％)
權(quán)利要求
1.一種低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法，其特征在于將低度氧化鋅原料加入回轉(zhuǎn)窯，在窯內(nèi)高溫和微負(fù)壓條件下進(jìn)行焙燒，窯內(nèi)溫度為900 950°C，窯尾溫度為550 650°C，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速控制在每分鐘I. 5轉(zhuǎn)，焙燒時(shí)間為I I. 5小時(shí)，使氟、氯化合物發(fā)生物理、化學(xué)變化，促進(jìn)鉛、鋅的氟氯化合物分解成氣態(tài)，低沸點(diǎn)氟氯化合物揮發(fā)，隨爐氣和含鉛煙塵進(jìn)入多管除鉛系統(tǒng)、布袋收塵系統(tǒng)、脫硫塔尾氣處理系統(tǒng)中而被除去，焙燒后的低度氧化鋅通過(guò)冷卻回轉(zhuǎn)窯后得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法，其特征在于所述的低度氧化鋅含鋅30 50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法，其特征在于低度氧化鋅原料配料后品質(zhì)為Zn 46. 58%、Pbl8. 67%、Fe2. 53%、AsO. 713%、F0. 25%、CIO. 27%、水分 I. 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法，其特征在于回轉(zhuǎn)窯連接一個(gè)煤氣煤粉混合燃料器，該燃燒器的構(gòu)成為一個(gè)多層環(huán)形管，管的中心為煤粉的通道，管的中心向外的第一層環(huán)為煤氣通道，管的中心向外的第二層環(huán)是風(fēng)管，第一層環(huán)內(nèi)煤氣溫度為190 210°C。
全文摘要
本發(fā)明是一種低度氧化鋅回轉(zhuǎn)窯還原焙燒提質(zhì)脫氟、脫氯、脫砷的方法。將低度氧化鋅原料加入回轉(zhuǎn)窯，在窯內(nèi)高溫和微負(fù)壓條件下進(jìn)行焙燒，窯內(nèi)溫度為900～950℃，窯尾溫度為550～650℃，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速控制在每分鐘1.5轉(zhuǎn)，焙燒時(shí)間為1～1.5小時(shí)，使氟、氯化合物發(fā)生物理、化學(xué)變化，促進(jìn)鉛、鋅的氟氯化合物分解成氣態(tài)，低沸點(diǎn)氟氯化合物揮發(fā)，隨爐氣和含鉛煙塵進(jìn)入多管除鉛系統(tǒng)、布袋收塵系統(tǒng)、脫硫塔尾氣處理系統(tǒng)中而被除去，焙燒后的低度氧化鋅通過(guò)冷卻回轉(zhuǎn)窯后得到成品。本發(fā)明在氯脫除率，Zn可熔率，煤耗上具有明顯優(yōu)勢(shì)，降低能耗近三分之一；減少煤中夾帶的含硫因素對(duì)環(huán)境的影響等要素，大大降低了環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C22B19/02GK102634676SQ20121014478
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者陳建湘 申請(qǐng)人:陳建湘