本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種處理鋅浸出渣的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋅一般采用傳統(tǒng)的濕法工藝進(jìn)行冶煉，即以硫化鋅精礦為原料，通過焙燒—浸出—凈化—電積回收鋅。在濕法煉鋅過程中，每年會(huì)產(chǎn)生大量的鋅浸出渣。鋅浸出渣含有鐵、鉛、鋅、銀、銦等有價(jià)金屬。為了有效的回收鋅浸出渣中的有價(jià)金屬，經(jīng)過很多學(xué)者的不懈努力，開發(fā)出了一系列鋅浸出渣處理工藝，如熱酸浸出沉鐵法、選冶聯(lián)合法、回轉(zhuǎn)窯煙化法和Ausmelt熔池熔煉法等。

根據(jù)對鋅浸出渣的礦物組成分析可知，浸出渣中的鐵和鋅主要以鐵酸鋅(ZnFe₂O₄)的形式存在，若使鐵酸鋅分解，在熱酸浸出沉鐵工藝中通常要采用高濃度(200～250g/L)、高溫度(90～95℃)的酸，雖然鋅的浸出率較高，但鐵同時(shí)也溶解在酸液中，后續(xù)的除鐵工藝復(fù)雜；選冶聯(lián)合法雖然可以降低二次資源再利用加工成本，相應(yīng)提高產(chǎn)品的回收率，但在冶煉工藝流程中出現(xiàn)的問題仍未能得到解決；回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)鉛、鋅直收率近95％，但能耗高，爐襯壽命短，勞動(dòng)條件差，生產(chǎn)效率相對較低。

鋅浸出渣中除了含有大量的有價(jià)金屬，硫含量大約有8％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，其賦存形式多為硫酸鹽，伴有少量單質(zhì)硫和金屬硫化物，不能直接用作煉鐵原料；而采用濕法或常規(guī)選礦方法回收其中的鐵難度又很大，現(xiàn)還沒有一種方法能夠綜合回收利用其中的鐵及其他有價(jià)金屬；僅能夠以少量搭配于精礦進(jìn)入冶煉系統(tǒng)，大部分做堆存處理。

因此，現(xiàn)有的處理鋅浸出渣的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種處理鋅浸出渣的方法和系統(tǒng)，該方法不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀硫等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅銀的脫出率達(dá)96％以上，硫的脫出率達(dá)90％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理鋅浸出渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

(1)將鋅浸出渣、碳粉和水進(jìn)行混合造球，以便得到混合球團(tuán)；

(2)將所述混合球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，以便得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵、含有二氧化硫的煙氣和含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣；

(3)將所述含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理，以便得到金屬鐵和熔煉渣。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法通過將鋅浸出渣與碳粉混合造球后的球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，使得鋅浸出渣中的鉛鋅銀混合物還原揮發(fā)進(jìn)入煙道中發(fā)生二次氧化以氧化物形式被回收，硫酸鹽分解后以二氧化硫的形式被回收，同時(shí)通過控制熔池中條件，使得熔池中的鐵化合物被還原為氧化亞鐵和三氧化二鐵，然后將該含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中，由于在燃?xì)馊鄯譅t中鐵氧化物的平衡濃度很低，因此鐵氧化物很容易被還原為金屬鐵而沉降到熔分爐底部，從而實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，并且氧化鈣的加入不僅可以促進(jìn)造渣和金屬鐵的沉積，而且可以降低硫在鐵水和熔煉渣中的分配平衡常數(shù)，進(jìn)而降低所得金屬鐵中的硫含量，即得到品位較高的金屬鐵。由此，采用本申請的方法不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀硫等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅銀的脫出率達(dá)96％以上，硫的脫出率達(dá)90％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，將所述鋅浸出渣、所述碳粉和所述水按照質(zhì)量比為100：(16～24)：(6～10)進(jìn)行混合。由此，可以顯著提高鋅浸出渣中鉛鋅銀硫的脫出效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述冶煉處理的溫度為1150～1200攝氏度，時(shí)間為0.8～1小時(shí)。由此，可以進(jìn)一步提高鋅浸出渣中鉛鋅銀硫的脫出效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述底吹爐中的氧料比為100～150Nm³/t。由此，可以顯著提高后續(xù)過程中所得金屬鐵的品位。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、所述碳和所述氧化鈣的質(zhì)量比為100：(20-30)：(10～15)。由此，在保證鐵還原效率的同時(shí)顯著提高渣鐵分離效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述熔煉處理的溫度為1550～1650攝氏度，時(shí)間為2～3小時(shí)。由此，可以進(jìn)一步提高所得金屬鐵的品位。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述處理鋅浸出渣的方法進(jìn)一步包括：(4)將所述含有二氧化硫的煙氣用于制備硫酸。

在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種實(shí)施上述處理鋅浸出渣的方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：

混合造球裝置，所述混合造球裝置具有鋅浸出渣入口、碳粉入口、水入口和混合球團(tuán)出口；

底吹爐，所述底吹爐具有氧氣入口、混合球團(tuán)入口、煙塵出口、煙氣出口和液態(tài)渣出口，所述混合球團(tuán)入口與所述混合球團(tuán)出口相連；

燃?xì)馊鄯譅t，所述燃?xì)馊鄯譅t具有液態(tài)渣入口、碳入口、氧化鈣入口、金屬鐵出口和熔煉渣出口，所述液態(tài)渣入口與所述液態(tài)渣出口相連。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)通過采用底吹爐對鋅浸出渣與碳粉混合造球后的球團(tuán)進(jìn)行冶煉處理，使得鋅浸出渣中的鉛鋅銀混合物還原揮發(fā)進(jìn)入煙道中發(fā)生二次氧化以氧化物形式被回收，硫酸鹽分解后以二氧化硫的形式被回收，同時(shí)通過控制熔池中條件，使得熔池中的鐵化合物被還原為氧化亞鐵和三氧化二鐵，然后利用燃?xì)馊鄯譅t對該含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳和氧化鈣進(jìn)行熔煉處理，由于在燃?xì)馊鄯譅t中鐵氧化物的平衡濃度很低，因此鐵氧化物很容易被還原為金屬鐵而沉降到熔分爐底部，從而實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，并且氧化鈣的加入不僅可以促進(jìn)造渣和金屬鐵的沉積，而且可以降低硫在鐵水和熔煉渣中的分配平衡常數(shù)，進(jìn)而降低所得金屬鐵中的硫含量，即得到品位較高的金屬鐵。由此，采用本申請的系統(tǒng)不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀硫等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅銀的脫出率達(dá)96％以上，硫的脫出率達(dá)90％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述處理鋅浸出渣的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：制酸裝置，所述制酸裝置具有煙氣入口和硫酸出口，所述煙氣入口與所述煙氣出口相連。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法流程示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法流程示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理鋅浸出渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：(1)將鋅浸出渣、碳粉和水進(jìn)行混合造球，以便得到混合球團(tuán)；(2)將所述混合球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，以便得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵、含有二氧化硫的煙氣和含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣；(3)將所述含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理，以便得到金屬鐵和熔煉渣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將鋅浸出渣與碳粉混合造球后的球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，使得鋅浸出渣中的鉛鋅銀混合物還原揮發(fā)進(jìn)入煙道中發(fā)生二次氧化以氧化物形式被回收，硫酸鹽分解后以二氧化硫的形式被回收，同時(shí)通過控制熔池中條件，使得熔池中的鐵化合物被還原為氧化亞鐵和三氧化二鐵，然后將該含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中，由于在燃?xì)馊鄯譅t中鐵氧化物的平衡濃度很低，因此鐵氧化物很容易被還原為金屬鐵而沉降到熔分爐底部，從而實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，并且氧化鈣的加入不僅可以促進(jìn)造渣和金屬鐵的沉積，而且可以降低硫在鐵水和熔煉渣中的分配平衡常數(shù)，進(jìn)而降低所得金屬鐵中的硫含量，即得到品位較高的金屬鐵。由此，采用本申請的方法不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀硫等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅銀的脫出率達(dá)96％以上，硫的脫出率達(dá)90％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

下面參考圖1和2對本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

S100：將鋅浸出渣、碳粉和水進(jìn)行混合造球

該步驟中，具體的，將鋅浸出渣、碳粉和水進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)，例如可以采用圓筒造球機(jī)進(jìn)行混合造球。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣中含有Fe22～28％，鉛4～7％，鋅10～16％，銀0.01～0.02％，硫5～12％，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鋅浸出渣、碳粉和水的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋅浸出渣、碳粉和水可以按照質(zhì)量比為100：(16～24)：(6～10)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果配碳量太高，球團(tuán)經(jīng)過還原焙燒得到的金屬化球團(tuán)剩碳會(huì)很高，此外，球團(tuán)中碳含量高，容易使球團(tuán)發(fā)生粉化現(xiàn)象，如果球團(tuán)中的碳含量太低，球團(tuán)中的有價(jià)金屬不能被徹底還原，從而導(dǎo)致鐵鉛鋅銀的回收率降低。

S200：將混合球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理

該步驟中，具體的，將上述得到的混合球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，鋅浸出渣中的鐵是以鐵酸鋅和硅酸鋅形式存在，在底吹爐中，鐵酸鋅、硅酸鋅被還原生成PbO、ZnO和Fe₂O₃，其中PbO、ZnO被還原成單質(zhì)金屬鉛和鋅，AgSO₄被還原成單質(zhì)銀，得到的鉛鋅銀單質(zhì)在高溫條件下?lián)]發(fā)進(jìn)入煙道重新氧化成氧化物被收塵裝置收集，即得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵，鉛鋅銀的脫除率在96％以上，同時(shí)混合球團(tuán)中硫酸鹽分解后其中的硫以SO₂的形式脫除，即得到含有二氧化硫的煙氣，硫的脫除率在90％以上，同時(shí)底吹爐熔池里發(fā)生鐵的還原反應(yīng)，使得鐵以氧化亞鐵和三氧化二鐵的形式存在，并且吹煉結(jié)束后，可以得到含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，冶煉處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，冶煉處理的溫度可以為1150～1200攝氏度，時(shí)間可以為0.8～1小時(shí)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該冶煉條件下可以顯著優(yōu)于其他條件保證鉛鋅銀硫具有較高的脫出率，并且使得鐵以三氧化二鐵和氧化亞鐵形式存在，從而顯著提高后續(xù)所得金屬鐵的品位。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，底吹爐中氧料比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，底吹爐中的氧料比可以為100～150Nm³/t。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氧料比太低，底吹爐熔池中的碳不能充分燃燒，導(dǎo)致熔池溫度較低，渣流動(dòng)性差，阻礙了反應(yīng)過程中的傳質(zhì)和傳熱，而若氧料比太高，會(huì)使鉛和鋅以氧化物的形式進(jìn)入爐渣，影響鉛鋅的脫除率，同時(shí)氧料比太高，爐渣溫度升高，出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，容易引起冒爐等危害。

S300：將含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理

該步驟中，具體的，將上述得到的含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理，由于在燃?xì)馊鄯譅t中鐵氧化物的平衡濃度很低，因此鐵氧化物很容易被還原為金屬鐵而沉降到熔分爐底部，從而實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，并且氧化鈣的加入不僅可以促進(jìn)造渣和金屬鐵的沉積，而且可以降低硫在鐵水和熔煉渣中的分配平衡常數(shù)，進(jìn)而降低所得金屬鐵中的硫含量，即得到品位較高的金屬鐵(所得金屬鐵的品位大于96％)，并且所得到的熔煉渣中鐵含量低于3％。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣可以按照質(zhì)量比為100：(20-30)：(10～15)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該比例的碳含量可以保證在還原鐵氧化物的基礎(chǔ)上在熔分爐中有一定的燒損量，而加入量太高浪費(fèi)煤炭資源，而若加入量太低還原反應(yīng)不能徹底進(jìn)行。而氧化鈣加入量直接影響爐渣的堿度，而該加入量的氧化鈣可以使得所得到的爐渣堿度保持在1.1-1.3之間，從而保證其具有良好的流動(dòng)性，而加入過多或者過少的氧化鈣都會(huì)使?fàn)t渣的堿度發(fā)生較大波動(dòng)，影響爐渣的流動(dòng)性。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，熔煉處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，熔煉處理的溫度可以為1550～1650攝氏度，時(shí)間可以為2～3小時(shí)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該熔煉條件可以明顯優(yōu)于其他條件提高所得金屬鐵的品位。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法通過將鋅浸出渣與碳粉混合造球后的球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，使得鋅浸出渣中的鉛鋅銀混合物還原揮發(fā)進(jìn)入煙道中發(fā)生二次氧化以氧化物形式被回收，硫酸鹽分解后以二氧化硫的形式被回收，同時(shí)通過控制熔池中條件，使得熔池中的鐵化合物被還原為氧化亞鐵和三氧化二鐵，然后將該含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中，由于在燃?xì)馊鄯譅t中鐵氧化物的平衡濃度很低，因此鐵氧化物很容易被還原為金屬鐵而沉降到熔分爐底部，從而實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，并且氧化鈣的加入不僅可以促進(jìn)造渣和金屬鐵的沉積，而且可以降低硫在鐵水和熔煉渣中的分配平衡常數(shù)，進(jìn)而降低所得金屬鐵中的硫含量，即得到品位較高的金屬鐵。由此，采用本申請的方法不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀硫等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅銀的脫出率達(dá)96％以上，硫的脫出率達(dá)90％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

參考圖2，本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的方法進(jìn)一步包括：

S400：將含有二氧化硫的煙氣用于制備硫酸

該步驟中，具體的，將上述底吹爐中得到的含有二氧化硫的煙氣供給至制硫酸系統(tǒng)中制備硫酸，從而不僅可以避免硫資源的浪費(fèi)，而且可以降低二硫化硫煙氣對環(huán)境污染。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提出了一種實(shí)施上述處理鋅浸出渣的方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖3和4，該系統(tǒng)包括：混合造球裝置100、底吹爐200和燃?xì)馊鄯譅t300。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合造球裝置100具有鋅浸出渣入口101、碳粉入口102、水入口103和混合球團(tuán)出口104，且適于將鋅浸出渣、碳粉和水進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)，例如混合造球裝置可以為圓筒造球機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鋅浸出渣中含有Fe22～28％，鉛4～7％，鋅10～16％，銀0.01～0.02％，硫5～12％，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鋅浸出渣、碳粉和水的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋅浸出渣、碳粉和水可以按照質(zhì)量比為100：(16～24)：(6～10)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果配碳量太高，球團(tuán)經(jīng)過還原焙燒得到的金屬化球團(tuán)剩碳會(huì)很高，此外，球團(tuán)中碳含量高，容易使球團(tuán)發(fā)生粉化現(xiàn)象，如果球團(tuán)中的碳含量太低，球團(tuán)中的有價(jià)金屬不能被徹底還原，從而導(dǎo)致鐵鉛鋅銀的回收率降低。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，底吹爐200具有氧氣入口201、混合球團(tuán)入口202、煙塵出口203、煙氣出口203和液態(tài)渣出口204，混合球團(tuán)入口202與混合球團(tuán)出口104相連，且適于將上述得到的混合球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵、含有二氧化硫的煙氣和含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣。

該步驟中，具體的，將上述得到的混合球團(tuán)供給至底吹爐中進(jìn)行冶煉處理，鋅浸出渣中的鐵是以鐵酸鋅和硅酸鋅形式存在，在底吹爐中，鐵酸鋅、硅酸鋅被還原生成PbO、ZnO和Fe₂O₃，其中PbO、ZnO被還原成單質(zhì)金屬鉛和鋅，AgSO₄被還原成單質(zhì)銀，得到的鉛鋅銀單質(zhì)在高溫條件下?lián)]發(fā)進(jìn)入煙道重新氧化成氧化物被收塵裝置收集，即得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵，鉛鋅銀的脫除率在96％以上，同時(shí)混合球團(tuán)中硫酸鹽分解后其中的硫以SO₂的形式脫除，即得到含有二氧化硫的煙氣，硫的脫除率在90％以上，同時(shí)底吹爐熔池里發(fā)生鐵的還原反應(yīng)，使得鐵以氧化亞鐵和三氧化二鐵的形式存在，并且吹煉結(jié)束后，可以得到含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，冶煉處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，冶煉處理的溫度可以為1150～1200攝氏度，時(shí)間可以為0.8～1小時(shí)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該冶煉條件下可以顯著優(yōu)于其他條件保證鉛鋅銀硫具有較高的脫出率，并且使得鐵以三氧化二鐵和氧化亞鐵形式存在，從而顯著提高后續(xù)所得金屬鐵的品位。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，底吹爐中氧料比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，底吹爐中的氧料比可以為100～150Nm³/t。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氧料比太低，底吹爐熔池中的碳不能充分燃燒，導(dǎo)致熔池溫度較低，渣流動(dòng)性差，阻礙了反應(yīng)過程中的傳質(zhì)和傳熱，而若氧料比太高，會(huì)使鉛和鋅以氧化物的形式進(jìn)入爐渣，影響鉛鋅的脫除率，同時(shí)氧料比太高，爐渣溫度升高，出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，容易引起冒爐等危害。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃?xì)馊鄯譅t300具有液態(tài)渣入口301、碳入口302、氧化鈣入口303、金屬鐵出口304和熔煉渣出口305，液態(tài)渣入口301與液態(tài)渣出口205相連，且適于將上述得到的含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理，由于在燃?xì)馊鄯譅t中鐵氧化物的平衡濃度很低，因此鐵氧化物很容易被還原為金屬鐵而沉降到熔分爐底部，從而實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，并且氧化鈣的加入不僅可以促進(jìn)造渣和金屬鐵的沉積，而且可以降低硫在鐵水和熔煉渣中的分配平衡常數(shù)，進(jìn)而降低所得金屬鐵中的硫含量，即得到品位較高的金屬鐵(所得金屬鐵的品位大于96％)，并且所得到的熔煉渣中鐵含量低于3％。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣、碳和氧化鈣可以按照質(zhì)量比為100：(20-30)：(10～15)進(jìn)行混合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該比例的碳含量可以保證在還原鐵氧化物的基礎(chǔ)上在熔分爐中有一定的燒損量，而加入量太高浪費(fèi)煤炭資源，而若加入量太低還原反應(yīng)不能徹底進(jìn)行。而氧化鈣加入量直接影響爐渣的堿度，而該加入量的氧化鈣可以使得所得到的爐渣堿度保持在1.1-1.3之間，從而保證其具有良好的流動(dòng)性，而加入過多或者過少的氧化鈣都會(huì)使?fàn)t渣的堿度發(fā)生較大波動(dòng)，影響爐渣的流動(dòng)性。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，熔煉處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，熔煉處理的溫度可以為1550～1650攝氏度，時(shí)間可以為2～3小時(shí)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該熔煉條件可以明顯優(yōu)于其他條件提高所得金屬鐵的品位。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)通過采用底吹爐對鋅浸出渣與碳粉混合造球后的球團(tuán)進(jìn)行冶煉處理，使得鋅浸出渣中的鉛鋅銀混合物還原揮發(fā)進(jìn)入煙道中發(fā)生二次氧化以氧化物形式被回收，硫酸鹽分解后以二氧化硫的形式被回收，同時(shí)通過控制熔池中條件，使得熔池中的鐵化合物被還原為氧化亞鐵和三氧化二鐵，然后利用燃?xì)馊鄯譅t對該含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳和氧化鈣進(jìn)行熔煉處理，由于在燃?xì)馊鄯譅t中鐵氧化物的平衡濃度很低，因此鐵氧化物很容易被還原為金屬鐵而沉降到熔分爐底部，從而實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，并且氧化鈣的加入不僅可以促進(jìn)造渣和金屬鐵的沉積，而且可以降低硫在鐵水和熔煉渣中的分配平衡常數(shù)，進(jìn)而降低所得金屬鐵中的硫含量，即得到品位較高的金屬鐵。由此，采用本申請的系統(tǒng)不僅解決了鋅浸出渣大量堆積污染環(huán)境的問題，而且實(shí)現(xiàn)了鋅浸出渣中的鐵鉛鋅銀硫等有價(jià)金屬的有效回收利用，并且鉛鋅銀的脫出率達(dá)96％以上，硫的脫出率達(dá)90％以上，所得金屬鐵的品位大于96％。

參考圖4，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅浸出渣的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：制酸裝置400。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，制酸裝置400具有煙氣入口401和硫酸出口402，煙氣入口401與煙氣出口204相連，且適于采用上述底吹爐中得到的含有二氧化硫的煙氣制備硫酸，從而不僅可以避免硫資源的浪費(fèi)，而且可以降低二硫化硫煙氣對環(huán)境污染。

下面參考具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1

將鋅浸出渣(含鐵22％，鉛4％，鋅6％，銀0.01，硫5％)與蘭炭(固定碳83％，灰分9％)按照重量比100:16進(jìn)行配料混勻，混合料加入6％的水，通過圓筒造球機(jī)，造好的混合球團(tuán)供給至底吹爐進(jìn)行吹煉，吹煉溫度1150℃，氧料比100Nm³/t，吹煉0.8h，得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵、含有二氧化硫的煙氣和含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣，其中，鉛、鋅、銀的揮發(fā)率達(dá)到96％以上，硫的脫除率90％以上，然后將含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳粉和氧化鈣按照質(zhì)量比為100：20：10供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理，控制熔煉溫度為1560℃，熔煉時(shí)間2h，得到鐵品位96％的鐵水和鐵品位低于3％的熔煉渣，所得熔煉渣可以用作水泥、建材的原材料，熔分所得金屬鐵可以直接出售。

實(shí)施例2

將鋅浸出渣(含鐵25％，鉛6％，鋅10％，銀0.015％,硫8％)與蘭炭(固定碳83％，灰分9％)按照重量比100:20進(jìn)行配料混勻，混合料加入8％的水，通過圓筒造球機(jī)，造好的混合球團(tuán)供給至底吹爐進(jìn)行吹煉，吹煉溫度1180℃，氧料比130Nm³/t，吹煉1h，得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵、含有二氧化硫的煙氣和含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣，其中，鉛、鋅、銀的揮發(fā)率達(dá)到96％以上，硫的脫除率90％以上，然后將含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳粉和氧化鈣按照質(zhì)量比為100：30：10供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理，控制熔煉溫度為1590℃，熔煉時(shí)間2.5h，得到鐵品位96％的鐵水和鐵品位低于3％的熔煉渣，所得熔煉渣可以用作水泥、建材的原材料，熔分所得金屬鐵可以直接出售。

實(shí)施例3

將鋅浸出渣(含鐵28％，鉛7％，鋅11％，銀0.018％，硫10％)與蘭炭(固定碳83％，灰分9％)按照重量比100:24進(jìn)行配料混勻，混合料加入10％的水，通過圓筒造球機(jī)，造好的混合球團(tuán)供給至底吹爐進(jìn)行吹煉，吹煉溫度1200℃，氧料比150Nm³/t，吹煉1h，得到含有氧化鉛、氧化鋅和氧化銀的煙塵、含有二氧化硫的煙氣和含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣，其中，鉛、鋅、銀的揮發(fā)率達(dá)到96％以上，硫的脫除率90％以上，然后將含有氧化亞鐵和三氧化二鐵的液態(tài)渣與碳粉和氧化鈣按照質(zhì)量比為100：25：10供給至燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔煉處理，控制熔煉溫度為1560℃，熔煉時(shí)間2h，得到鐵品位96％的鐵水和鐵品位低于3％的熔煉渣，所得熔煉渣可以用作水泥、建材的原材料，熔分所得金屬鐵可以直接出售。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。