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用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法

610   编辑:北方有色网   来源:中京镕澜科技发展(济南)有限公司  
2026-04-28 16:38:21
权利要求

1.一种用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)预混:将1.38~1.92重量份的氯化钙、0.06~0.13重量份的氯化镁、0.12~0.19重量份的氧化钙与4~8重量份的尾渣、22~35重量份的金尾渣在混料机中进行混合,并且在混合的过程中加入2~3.5重量份的水,持续混合1~2min,得到预混料;

(2)混合: 将38~46重量份的铜渣选粉、10~20重量份的含尾渣、4~10重量份的含锌灰、4~8重量份的瓦斯灰与1.8~4.9重量份的碳基料、0.9~3.8重量份的烧结熔剂也加入到步骤(1)的混料机中继续进行混合,并且混合的过程中加入2~4重量份的水,继续持续混合1~3min,得到一混料;

(3)造粒:将一混料置入到造粒机中,启动造粒机并持续加入4~7重量份的水,持续混料制粒2.5~3min,造粒得到3~10mm的球料;

(4)布料:先将铺底料铺设于烧结机台车上,然后在铺底料之上将80~90%的7~10mm球料及20~40%的5~7mm球料布置于底层,将10~20%的7~10mm球料及60~80%的5~7mm球料布置于中层,将全部的3~5mm的球料布置于顶层,料层总厚度为500~800mm;

(5)贵金属分离:对步骤(4)布料后的烧结机进行点火烧结,同时启动向下抽风,将烧结过程中产生的烟在烟道内冷却成灰料,灰料随着风排入到布袋除尘器中,通过布袋除尘器将灰料进行收集;

(6)灰料处理:对灰料中的Zn、K、Na、Au、Ag和Pb进行分类分离回收。

2.根据权利要求1所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)中的所述氯化钙、氯化镁、氧化钙、铜渣选粉、含锌灰、瓦斯灰均为粉料;在步骤(1)之前还包括将烧结熔剂、铜尾渣、金尾渣和含锌尾渣破碎至平均粒径为1~4mm的颗粒料;将碳基料破碎并磨粉至粒径小于3mm的颗粒占比大于90%的粉料。

3.根据权利要求1所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,步骤(1)中还包括在加入氯化钙、氯化镁、氧化钙和铜尾渣、金尾渣的同时向混料机中加入0.3~0.8重量份的碳基料。

4.根据权利要求1或3所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,所述铜渣选粉为按质量百分比含量计含有TFe:50~56wt.%、CaO:1.0~2.0wt.%、MgO:3.46~3.92wt.%、SiO2:10.21~18.68wt.%、P:0.009~0.025wt.%、S:0.01~0.05wt.%、Al2O3:6.01~7.03wt.%、MnO:0.31~0.60wt.%、TiO2:0.70~0.91wt.%、Zn:0.92~1.33wt.%、K2O:0.29~0.46wt.%、Au:0.001~0.003ppm、Ag:2.6~5.5ppm和Pb:0.12~0.35wt.%的火法炼铜过程‌中产生的工业废渣。

5.根据权利要求1或3所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,所述含锌尾渣为按质量百分比含量计含有TFe:46~53wt.%、CaO:9.5~11.20wt.%、MgO:4.02~5.21wt.%、SiO2:2.69~4.01wt.%、P:0.09~0.20wt.%、S:0.1~0.2wt.%、Al2O3:0.92~2.29wt.%、MnO:0.66~1.03wt.%、TiO2:0.10~0.32wt.%、Zn:4.82~5.98wt.%、K2O:0.10~0.31wt.%和Na2O:1.02~2.31wt.%的锌精矿冶炼后剩余的残渣。

6.根据权利要求1或3所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,所述铜尾渣为按质量百分比含量计含有TFe:38~45wt.%、CaO:6.92~9.63wt.%、MgO:0.86~2.01wt.%、SiO2:5.21~7.96wt.%、P:0.08~0.20wt.%、S:3.02~4.69wt.%、Al2O3:1.01~2.16wt.%、MnO:0.51~1.26wt.%、TiO2:0.11~0.62wt.%、Zn:0.62~1.03wt.%、K2O:2.53~3.98wt.%、Na2O:0.10~0.31wt.%、Au:0.13~0.95ppm、Ag:19.2~33.9ppm和Pb:1.3~3.0wt.%的火法铜冶炼渣经选铜后剩余的二次尾渣。

7.根据权利要求1或3所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,所述金尾渣为按质量百分比含量计含有TFe:45~55wt.%、CaO:2.58~3.98wt.%、MgO:0.66~1.98wt.%、SiO2:7.51~9.88wt.%、P:0.03~0.09wt.%、S:1.86~1.52wt.%、Al2O3:2.01~3.15wt.%、MnO:0.21~1.02wt.%、TiO2:0.36~0.81wt.%、Zn:0.63~1.05wt.%、K2O:0.38~1.03wt.%、Na2O:0.01~0.10wt.%、Au:0.005~0.051ppm、Ag:21.3~35.6ppm和Pb:0.08~0.25wt.%的黄金冶炼过程‌中产生的固体废渣。

8.根据权利要求1或3所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,所述含锌灰为按质量百分比含量计含有TFe:33~48wt.%、CaO:2.61~4.01wt.%、MgO:3.66~4.96wt.%、SiO2:4.51~7.18wt.%、P:0.035~0.092wt.%、S:0.71~0.91wt.%、Al2O3:5.01~6.05wt.%、MnO:0.11~0.68wt.%、TiO2:0.43~0.91wt.%、Zn:4.0~6.2wt.%、K2O:0.13~0.85wt.%和Na2O:0.2~1.0wt.%的钢铁冶炼过程中产生的含锌固体废弃物。

9.根据权利要求1或3所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,所述瓦斯灰为按质量百分比含量计含有TFe:30~38wt.%、CaO:3.61~6.85wt.%、MgO:3.8~4.9wt.%、SiO2:6.51~7.18wt.%、P:0.042~0.102wt.%、S:0.81~1.51wt.%、Al2O3:2.61~5.01wt.%、MnO:0.18~0.81wt.%、TiO2:0.21~0.88wt.%、Zn:1.06~3.12wt.% 和K2O:0.53~1.05wt.%的高炉煤气净化系统产生的固体废弃物。

10.根据权利要求1或3所述的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其特征在于,步骤(2)中的所述烧结熔剂为生石灰、石灰石或白云石;

步骤(2)中的所述碳基料为煤粉或焦粉;

步骤(4)中的所述烧结机为烧结带式抽风烧结机。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于冶金固废处理及资源回收技术领域,具体涉及一种用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法。

背景技术

[0002]冶金工业生产过程中,会产生大量多源冶金固废,该类固废主要涵盖钢冶炼环节产生的固废(如钢渣、高炉尘泥等)与有色金属冶炼环节产生的固废(如有色冶炼渣、烟尘等)。随着冶金行业的持续发展,多源冶金固废的排放量逐年攀升,大量固废的堆积与处置不仅占用宝贵的土地资源,其含有的有害物质还可能通过某些方式污染土壤或水体环境,给生态环境带来压力,更进一步的其实也造成了资源的严重浪费。

[0003]这些冶金固废中蕴含着K、Na、Zn、Ti、Au、Ag、Pb等多种有价金属,若能开发出简单高效的提取技术,实现这类有价金属的回收利用,不仅可大幅降低固废对环境的污染压力,还能提升固废的资源化利用价值,为冶金行业创造额外的经济收益,符合绿色发展与资源循环利用的产业趋势。

[0004]而在现有技术中,烧结带式抽风的烧结工艺是冶金行业常用的矿物加工手段,主要用于将铁矿粉等原料烧结成具有一定强度和冶金性能的烧结矿,为高炉炼铁提供合格原料。现有的部分技术方案尝试在烧结过程中掺入少量冶金固废,以实现固废的部分消纳,但受限于烧结矿性能要求及工艺适配性,固废掺入比例通常最高仅为10%左右,其余主要原料仍为铁矿等天然矿物,固废消纳量有限,且未能实现有价金属的针对性回收。

[0005]在上述掺入少量固废的烧结工艺中,固废中的K、Na、Zn、Ti、Au、Ag、Pb等有价金属除了碱金属的一部分量之外,基本上全部混入烧结矿中。这些金属在后续高炉炼铁、转炉炼钢流程中,不仅无法发挥价值,反而成为有害元素:K、Na易导致高炉内衬结瘤腐蚀,Zn、Pb易在炉内循环富集影响炉况稳定,Ti则可能降低烧结矿及生铁品质,显著增加高炉、转炉的生产负担,影响冶炼效率与设备使用寿命。但实际上,这些金属具备极高的经济价值,若能从固废中高效分离提取,可大幅提升冶金固废的附加值,实现资源的高效利用。

[0006]如果将全部冶金固废制备成烧结矿使用,虽在一定程度上提高了固废消纳比例,但依旧未能解决有价金属的分离提取问题,固废的资源价值仍无法充分释放,且因固废成分复杂,制备的烧结矿性能稳定性较差,难以保障后续冶炼工艺的顺畅进行。

[0007]中国发明专利公开文本CN116574901A即公开了一种基于冶金固废的制粒强化剂、烧结混合料及超厚料层的烧结强化方法,通过将冶金固废作为制粒强化剂的方式消解冶金固废,但是其只是提出了消解冶金固废的思路,没有提出如何将其中有价金属进行分离的技术方案。

[0008]针对有价金属的分离需求,研究发现金属氯化物具有相对较低的熔点这一特性,为分离提取提供了潜在思路:在烧结过程的高温环境及抽风操作条件下,若能使固废中的有价金属转化为对应的氯化物,该类金属氯化物熔点都是相对较低的,会随烟气流动并在后续环节冷凝形成灰分,从而实现与主体铁矿物的分离,为有价金属的回收提供可能。然而如何使氯化物与多源冶金固废中的有价金属高效结合,促使有价金属更加充分转化为氯化物,同时适配现有烧结工艺条件、不影响烧结矿主体性能,成为当前亟待解决的核心技术问题,也制约了该分离思路在实际生产中的规模化应用。

[0009]因此亟需提出一种不同冶金固废的配置方法,用于将不同冶金固废通过具体配置之后,能够将其中的尽量全的有价金属转化为金属氯化物继而通过灰分分离的技术方案。

发明内容

[0010]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,用以解决高效将有价金属从冶金固废中分离出来的技术问题。

[0011]本发明的内容通过如下技术方案实现:

一种用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,包括以下步骤:

(1)预混:将1.38~1.92重量份的氯化钙、0.06~0.13重量份的氯化镁、0.12~0.19重量份的氧化钙与4~8重量份的铜尾渣、22~35重量份的金尾渣在混料机中进行混合,并且在混合的过程中加入2~3.5重量份的水,持续混合1~2min,得到预混料。

[0012](2)混合: 38~46重量份的铜渣选粉、10~20重量份的含锌尾渣、4~10重量份的含锌灰、4~8重量份的瓦斯灰与1.8~4.9重量份的碳基料、0.9~3.8重量份的烧结熔剂也加入到步骤(1)的混料机中继续进行混合,并且混合的过程中加入2~4重量份的水,继续持续混合1~3min,得到一混料。

[0013](3)造粒:将一混料置入到造粒机中,启动造粒机并持续加入4~7重量份的水,持续混料制粒2.5~3min,造粒得到3~10mm的球料。

[0014](4)布料:将80~90%的7~10mm球料及20~40%的5~7mm球料布置于烧结机底层,将10~20%的7~10mm球料及60~80%的5~7mm球料布置于烧结机中层,将全部的3~5mm的球料布置于烧结机顶层,料层总厚度为500~800mm。

[0015](5)贵金属分离:对步骤(4)布料后的烧结机进行点火烧结,同时启动向下抽风,将烧结过程中产生的烟在烟道内冷却成灰料,灰料随着风排入到布袋除尘器中,通过布袋除尘器将灰料进行收集。

[0016](6)灰料处理:对灰料中的Zn、K、Na、Au、Ag和Pb进行分类分离回收。

[0017]进一步地,步骤(1)和步骤(2)中的所述氯化钙、氯化镁、氧化钙、铜渣选粉、含锌灰、瓦斯灰均为粉料;在步骤(1)之前还包括将烧结熔剂、铜尾渣、金尾渣和含锌尾渣破碎至平均粒径为1~4mm的颗粒料;将碳基料破碎并磨粉至粒径小于3mm的颗粒占比大于90%的粉料。

[0018]进一步地,步骤(1)中还包括在加入氯化钙、氯化镁、氧化钙和铜尾渣、金尾渣的同时向混料机中加入0.3~0.8重量份的碳基料。

[0019]进一步地,步骤(4)中,先将铺底料(铺底料为常规铺底料,即前一轮烧结之后形成的12~25mm的烧结料、铺底料铺底厚度为20~40mm)铺设于烧结机台车上,然后再在铺底料上部铺设80~90%的7~10mm球料及20~40%的5~7mm球料作为烧结机底层物料铺设。

[0020]进一步地,所述铜渣选粉为按质量百分比含量计含有TFe:50~56wt.%、CaO:1.0~2.0wt.%、MgO:3.46~3.92wt.%、SiO2:10.21~18.68wt.%、P:0.009~0.025wt.%、S:0.01~0.05wt.%、Al2O3:6.01~7.03wt.%、MnO:0.31~0.60wt.%、TiO2:0.70~0.91wt.%、Zn:0.92~1.33wt.%、K2O:0.29~0.46wt.%、Au:0.001~0.003ppm、Ag:2.6~5.5ppm和Pb:0.12~0.35wt.%的火法炼铜过程‌中产生的工业废渣。

[0021]进一步地,所述含锌尾渣为按质量百分比含量计含有TFe:46~53wt.%、CaO:9.5~11.20wt.%、MgO:4.02~5.21wt.%、SiO2:2.69~4.01wt.%、P:0.09~0.20wt.%、S:0.1~0.2wt.%、Al2O3:0.92~2.29wt.%、MnO:0.66~1.03wt.%、TiO2:0.10~0.32wt.%、Zn:4.82~5.98wt.%、K2O:0.10~0.31wt.%和Na2O:1.02~2.31wt.%的锌精矿冶炼后剩余的残渣。

[0022]进一步地,所述铜尾渣为按质量百分比含量计含有TFe:38~45wt.%、CaO:6.92~9.63wt.%、MgO:0.86~2.01wt.%、SiO2:5.21~7.96wt.%、P:0.08~0.20wt.%、S:3.02~4.69wt.%、Al2O3:1.01~2.16wt.%、MnO:0.51~1.26wt.%、TiO2:0.11~0.62wt.%、Zn:0.62~1.03wt.%、K2O:2.53~3.98wt.%、Na2O:0.10~0.31wt.%、Au:0.13~0.95ppm、Ag:19.2~33.9ppm和Pb:1.3~3.0wt.%的火法铜冶炼渣经选铜后剩余的二次尾渣。

[0023]进一步地,所述金尾渣为按质量百分比含量计含有TFe:45~55wt.%、CaO:2.58~3.98wt.%、MgO:0.66~1.98wt.%、SiO2:7.51~9.88wt.%、P:0.03~0.09wt.%、S:1.86~1.52wt.%、Al2O3:2.01~3.15wt.%、MnO:0.21~1.02wt.%、TiO2:0.36~0.81wt.%、Zn:0.63~1.05wt.%、K2O:0.38~1.03wt.%、Na2O:0.01~0.10wt.%、Au:0.005~0.051ppm、Ag:21.3~35.6ppm和Pb:0.08~0.25wt.%的黄金冶炼过程‌中产生的固体废渣。

[0024]进一步地,所述含锌灰为按质量百分比含量计含有TFe:33~48wt.%、CaO:2.61~4.01wt.%、MgO:3.66~4.96wt.%、SiO2:4.51~7.18wt.%、P:0.035~0.092wt.%、S:0.71~0.91wt.%、Al2O3:5.01~6.05wt.%、MnO:0.11~0.68wt.%、TiO2:0.43~0.91wt.%、Zn:4.0~6.2wt.%、K2O:0.13~0.85wt.%和Na2O:0.2~1.0wt.%的钢铁冶炼过程中产生的含锌固体废弃物。

[0025]进一步地,所述瓦斯灰为按质量百分比含量计含有TFe:30~38wt.%、CaO:3.61~6.85wt.%、MgO:3.8~4.9wt.%、SiO2:6.51~7.18wt.%、P:0.042~0.102wt.%、S:0.81~1.51wt.%、Al2O3:2.61~5.01wt.%、MnO:0.18~0.81wt.%、TiO2:0.21~0.88wt.%、Zn:1.06~3.12wt.% 和K2O:0.53~1.05wt.%的高炉煤气净化系统产生的固体废弃物。

[0026]进一步地,步骤(2)中的所述烧结熔剂为生石灰、石灰石或白云石。

[0027]进一步地,步骤(2)中的所述碳基料为煤粉或焦粉。

[0028]进一步地,步骤(4)中的所述烧结机为烧结带式抽风烧结机。

[0029]进一步地,步骤(5)烧结之后得到的烧结矿能够直接作为高炉炼铁的主要原料使用,满足高炉对烧结矿质量要求。

[0030]进一步地,步骤(5)贵金属分离收集得到的灰料能够回收烟气中99%以上的粉尘。

[0031]布袋除尘器收集到的灰料主要富集了金、银、、钾、钠等有价元素,这种灰可以作为提取有价元素的原料。

[0032]本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

[0033]与现有技术相比,本发明技术方案主要具有如下有益技术效果:

1、本发明通过具体冶金固废与具体氯化物进行配比,然后通过抽风烧结,实现了先通过氯化物与冶金固废中的有价金属在高温烧结过程中反应形成低熔点的金属氯化物并在高温负压的条件下气化并随着烟气与烧结矿分离,这些烟气在后续碰到烟道后降温而形成灰分,继而通过布袋除尘器收集而将其与气体分离,从而形成有价金属富集的灰料,从而高效的将有价金属在烧结过程中与铁等烧结料分离。本发明通过对具体冶金固废与具体氯化物的搭配,同时搭配氧化钙,由于氯化钙和氯化镁具体配比之后在高温烧结过程中更容易与固废中的二氧化硅形成硅酸盐,并且在有氧化钙存在的情况下氯化钙和氯化镁能够将固废中的氧化银、铅、金等金属氧化物转化为低熔点的金属氯化物,同时选用了向下抽风的烧结带式抽风烧结机而形成高温负压的环境,将这些低熔点的金属氯化物在高温负压情况下蒸发并气化,继而通过布袋除尘器收集而将其与气体分离,从而形成有价金属富集的灰料,进一步的只需对这些灰料进行常规的有价金属提取即可得到有价金属。

[0034]2、本发明通过预混的方式,先将氯化钙、氯化镁和氧化钙与富含金、银和铅的铜尾渣和金尾渣进行加水的预混,由于氯化钙和氯化镁具有高的吸水性,从而通过该预混方式,能够先将比例较高的一部分氯化钙、氯化镁和氧化钙与铜尾渣和金尾渣进行高效接触并形核,在后续的造粒环节,这些混合的颗粒即可作为造粒的核心,从而形成相对的大球料(主体进入到大料球中,剩余的主体为中料球,小料球相对比较少),即能够实现氯化钙、氯化镁和氧化钙优先与富含金、银和铅的铜尾渣和金尾渣进行反应生成金、银和铅的氯化物,并气化分离;而对于其它固废,由于金、银和铅的含量不是很高(或基本不含)则利用没有与铜尾渣和金尾渣结合的氯化物与其混合接触而形成金属氯化物,从而更加高效的对氯化物和具体固废进行了微观方面的分配。并且通过将大球料配置于底层,而由于烧结过程热量从上向下传递且下层物料还能利用上层蓄热,再加上燃料燃烧放热,从而由于底层温度最高而实现了对于这部分球料的更高条件适配,从而能够将大球料所有部分都能够实现高温负压的条件,从而更加充分的将其中金属在氧化钙存在的条件下与氯化物反应形成低熔点的金属氯化物,从而有效的将有价金属以金属氯化物的形式分离出来。

[0035]3,本发明通过对造粒后不同粒径的物料进行底层大料球为主,中层中粒径的料球为主,而顶层基本为全部的小粒径料球进行布置,从而不仅避免了小料球填充到大料球之间的空隙内造成间隙过少而造成透气不畅的情况出现,更加重要的是能够在透气性良好的情况下,将热量主要分布在底层,从而有效的分配了热量,更加高效的将有价金属从各粒径的料球中通过分配的氯化物而高效分离。并且在优选的技术方案中,通过在预混过程中即加入了少量的碳基料,由于氯化物的高吸水性,从而能够将大料球的含碳量得到了增加,进一步强化了大料球部分的温度(增加了燃料比例),从而能够更加高效的对该部分物料中有价金属的分离。进一步的在优选技术方案中,通过对各冶金固废的具体种类进行合理限定和选取,从而能够与原料配比达到有效配合,从而形成与氯化物基本全量的各有价金属回收的配比。

附图说明

[0036]附图仅用于示出具体发明的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

[0037]图1为本发明的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法的料层分布示意图。

[0038]图2为本发明实施例1得到灰料的实物图。

[0039]其中:001-大球料,002-中球料,003-小球料;

A-烧结机顶层,B-烧结机中层,C-烧结机底层。

具体实施方式

[0040]为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。本领域技术人员应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

[0041]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0042]本发明所用的原料除特殊具体说明外均为市购。

[0043]以下结合具体的实施例,进一步解释说明本发明的技术方案。

[0044]实施例1

本实施例用于示出采用图1的布料方式进行的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,包括如下步骤:

(1)预混:将1.53重量份的氯化钙、0.09重量份的氯化镁、0.16重量份的氧化钙与5重量份的铜尾渣、30重量份的金尾渣在混料机中进行混合,并且在混合的过程中加入2.5重量份的水,持续混合1.5min,得到预混料。

[0045](2)混合:将43重量份的铜渣选粉、12重量份的含锌尾渣、5重量份的含锌灰、5重量份的瓦斯灰与2.6重量份的煤粉(碳基料)、1.9重量份的生石灰(烧结熔剂)也加入到步骤(1)的混料机中继续进行混合,并且混合的过程中加入3.2重量份的水,继续持续混合2min,得到一混料。

[0046]具体各冶金固废的配比如表1所示,表1为实施例1各冶金固废的配比表。

[0047]表1

配料物料名称铜渣选粉含锌尾渣铜尾渣金尾渣含锌灰瓦斯灰合计配比(重量份)431253055100

具体各冶金固废的组分含量如表2所示,表2为实施例1各冶金固废的组分含量以及混合料组分含量表。

[0048]表2

表2中的合计中各组分的含量即为除了水之外的混合料中各组分的含量,且为了方便描述全部铁的含量,其中Fe以全铁的含量进行限定(Tfe),但是实际在原料中铁以复杂的各种形态存在(包括铁的氧化物等),因此实际含铁的成分含量必然是大于该含量的,所以通过该表达方式的组分总量是不满足100%的。

[0049](3)造粒:将一混料置入到造粒机中,启动造粒机并持续加入5.5重量份的水,持续混料制粒2.8min,造粒得到3~10mm的球料。

[0050](4)布料:如图1所示(图1为模拟的示意图,为展示各个粒径的球料分布方式,其中的烧结机顶层A,烧结机中层B和烧结机底层C三等分料层),将85%的7~10mm球料及30%的5~7mm球料布置于烧结机底层,将15%的7~10mm球料及70%的5~7mm球料布置于烧结机中层,将全部的3~5mm的球料布置于烧结机顶层,料层总厚度为750mm。为布设图1所示的料层结构,采用前后两个布料器,在前面的一个布料器内置入大球料和中球料(普通的九辊布料器布料的时候能够使得相对的大粒径球料由于重力原因先落下),后面一个布料器内置入小球料,从而能够实现在下层布设以大球料为主中层以中球料为主,而在后面设置布料器在布设了大球料和中球料后在其上部布设小球料。小球料集中在顶部,相互之间形成的间隙细小而均匀,基本上避免了小球料填充到大球料间隙之间而造成过度密实而导致气流不畅的缺陷(中球料即使填充到大球料的间隙内,也由于二者粒径之比差别不大而还会形成间隙)。

[0051](5)贵金属分离:对步骤(4)布料后的烧结机进行点火烧结,同时启动向下抽风,将烧结过程中产生的烟在烟道内冷却成灰料,灰料随着风排入到布袋除尘器中,通过布袋除尘器将灰料进行收集。收到的灰料如图2所示,通过图2可以看出,得到的灰料色泽和颗粒均匀。

[0052](6)灰料处理:对灰料中的Zn、K、Na、Au、Ag和Pb进行分类分离回收。

[0053]实施例2

本实施例用于示出采用图1的布料方式进行的另一种配比的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,包括如下步骤:

(1)预混:将1.62重量份的氯化钙、0.10重量份的氯化镁、0.16重量份的氧化钙与6重量份的铜尾渣、24重量份的金尾渣在混料机中进行混合,并且在混合的过程中加入2.2重量份的水,持续混合1.5min,得到预混料。

[0054](2)混合: 39重量份的铜渣选粉、16重量份的含锌尾渣、9重量份的含锌灰、6重量份的瓦斯灰与3.5重量份的煤粉(碳基料)、1.5重量份的生石灰(烧结熔剂)也加入到步骤(1)的混料机中继续进行混合,并且混合的过程中加入3.3重量份的水,继续持续混合2min,得到一混料。

[0055]具体各冶金固废的配比如表3所示,表3为实施例2各冶金固废的配比表。

[0056]表3

配料物料名称铜渣选粉含锌尾渣铜尾渣金尾渣含锌灰瓦斯灰合计配比(重量份)391662496100

具体各冶金固废的组分含量和配比如表4所示,表4为实施例2各冶金固废的组分含量以及混合料组分含量表。

[0057]表4

(3)造粒(即烧结矿常规使用的“二混”):将一混料置入到造粒机中,启动造粒机并持续加入6.5重量份的水,持续混料制粒2.5min,造粒得到3~10mm的球料。

[0058](4)布料:也同样的如图1所示的方式进行布料。将88%的7~10mm球料及28%的5~7mm球料布置于烧结机底层,将12%的7~10mm球料及72%的5~7mm球料布置于烧结机中层,将全部的3~5mm的球料布置于烧结机顶层,料层总厚度为700mm。

[0059](5)贵金属分离:对步骤(4)布料后的烧结机进行点火烧结,同时启动向下抽风,将烧结过程中产生的烟在烟道内冷却成灰料,灰料随着风排入到布袋除尘器中,通过布袋除尘器将灰料进行收集。

[0060](6)灰料处理:对灰料中的Zn、K、Na、Au、Ag和Pb进行分类分离回收。

[0061]实施例3

本实施例用于示出强化底层烧结的用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法,其它设置方式与实施例2相同,不同之处在于步骤(1)中还另外加入了0.5重量份的煤粉(碳基料)且在步骤(2)中减少了0.5重量份煤粉(碳基料)的添加,从而保持了与实施例2总物料量的一致。

[0062]对实施例1、实施例2和实施例3得到的灰料进行成分检测(采用化学分析法(重量法和滴定法相结合)的检测方法),得到灰料中各组分如表5所示的结果。表5为各实施例组分含量和回收率表。

[0063]表5

实施例序号成分TFeZnK2ONa2OAu(g/t)Ag(g/t)Pb1质量分数/%2.183.0418.8612.671.041756.741元素回收率/%0.092.8175.0858.7186.4390.6096.432质量分数/%2.033.5119.2115.861.151836.632元素回收率/%0.0843.2476.4773.4995.5794.7494.863质量分数/%2.013.5218.9213.051.201866.813元素回收率/%0.083.2575.3260.4799.7396.2997.43

通过表5的结果可以看出,在灰料中铁含量非常少,而金、银、铅、锌以及碱金属的回收率非常高,尤其是金、银、铅的回收率,基本都在85%以上。结合图2的宏观照片可以看到其色泽均一。并且比较各实施例发现,由于相对于实施例2,实施例3在预混的时候即将部分煤粉进行了添加,金、银、铅、锌的回收率均比实施例2高。这是由于在预混阶段先将部分煤粉进行添加,而由于氯化物的高吸水性从而将这些物料提前紧密结合,实现了预混的核心中包含了相对多的燃料,而这部分核心大多数最终以大球料的形式存在于铺料底层,继而不仅使得其中的有价金属更加充分的被分离出来,而且也提高了该部分的温度,从而提高了回收率。

[0064]对比例1

本对比例用于示出不进行预混的对比性试验,本对比例与实施例1的不同之处在于没有设置预混步骤,而是直接将各原料与同质量的水进行混合,其它设置方式与实施例1相同,针对最终得到的灰料进行检测,得到如表6所示结果,表6为对比例1的灰料成分及不同有价金属元素的回收率表。

[0065]表6

成分TFeZnK2ONa2OAu(g/t)Ag(g/t)Pb质量分数/%6.522.3621.9214.050.251125.98元素回收率/%0.272.1887.2665.1020.7857.9885.56

通过表6与实施例1相比较,发现没有经过步骤(1)的预混,虽然也能将有价金属分离提取出来,并且虽然碱金属的回收率有一定的提高,但是针对于金、银、铅、锌的回收率相对于实施例1有明显的下降,从而在实施例1的这种物料的配比下,如果不采用预混的方式将氯化物优先与有价金属高含量的固废接触并优先形核,则无法高效的将有价金属分离提取处理,从而证明了本发明设置预混的方式且配合粒径布料的方式能够高效的将贵有价金属高效实现提取分离。

[0066]对比例2

本对比例用于示出不进行本发明粒径布料的方式,而是直接采用现有九辊布料器进行常规布料(常规九辊布料器进行一次布料),得到总体而言底层大粒径而顶层中小粒径的布料方式(可以发现有相当一部分的小球料填充到了大球料之间的间隙内),其它设置方式与实施例1相同(也进行了预混步骤)。针对最终得到的灰料进行检测,得到如表7所示结果,表7为对比例2的灰料成分及不同有价金属元素的回收率表。

[0067]表7

成分TFeZnK2ONa2OAu(g/t)Ag(g/t)Pb质量分数/%12.313.0119.2611.580.851253.21元素回收率/%0.512.7876.6753.6670.6464.7145.93

通过表7与实施例1相比较,发现没有进行具体布料设置之后,灰料中出现了相对多量的铁,并且锌、金、银和铅的回收率都有一定程度的下降,尤其是铅的回收率降低比率很多。这是由于没有进行具体布料,小粒径在填充大球料之间的间隙,造成气流不畅,从而热量分布不均,很多氯化钙和氯化镁没有充分的与固废中物料在高温下反应而造成了一定程度的浪费,在负压情况下,一部分高含铁量的灰分被抽吸到烟道中,造成了灰料中铁含量相对实施例1较高,而由于气流不畅导致在没有充分反应之前,很多灰分被抽吸到烟道中,从而造成有价金属回收率得到一定程度的限制。从而表明本发明布料的设置更加适用本发明设置的配比,并且与预混形成了协同技术效果。

[0068]以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

说明书附图(2)

声明:
“用于冶金固废分离贵金属的烧结配料方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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