处理铅锌冶炼渣的转底炉和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理铅锌冶炼渣的转底炉和方法。
【背景技术】
[0002]铅和锌是国民经济发展过程中不能缺少的重要金属材料，在工业生产和人类生产中被广泛地应用。近些年，铅锌冶炼企业发展迅猛，中国已经成为全球最重要的铅锌生产国之一O
[0003]我国铅锌冶炼企业规模和数量逐年扩大，铅锌产量快速增加，冶炼技术取得巨大进展。但是，铅锌冶炼工艺流程复杂，污染物产生的环节较多。铅锌冶炼的迅猛发展，导致大量的废气、污水、废渣(如鼓风炉炼铅渣、黄钾铁钒渣)等的产生，造成严重的环境污染。其中，废渣的产生量较多。根据国家发展和改革委员会《大中固体废物利用实施方案》中的统计，我国在2010年产出的冶炼废渣量大约是3.15亿吨，其中仅铅锌冶炼渣的产生量就达到了430万吨。
[0004]铅锌冶炼渣富含金属铁，镓、铟、金和银等稀贵金属，还含有铅、镉、砷等有毒元素以及迀移性强的金属。大量的铅锌冶炼渣采用传统的任意倾倒、露天堆置或简单填埋的处理方式，占用大面积的土地，造成土地资源紧缺。随着时间的推移，由于自然风化和雨水冲刷的作用，铅锌冶炼渣中的金属元素会侵入空气、水体和土壤，成为重要污染源。如果不进行合理的回收与利用，不仅危及人类和动物的健康，影响植物和植被的生长，而且导致有价金属资源的浪费。
[0005]因此，铅锌冶炼渣的处理技术有待进一步探究。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理铅锌冶炼渣的转底炉和方法，该转底炉可以解决现有技术中铅锌冶炼渣中有价元素不能综合回收的难题，并且可以实现铅锌冶炼渣中铁、铅、锌、铟、硫等有价元素在同一个设备中被回收。
[0007]在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理铅锌冶炼渣的转底炉。根据本发明的实施例，该转底炉包括；
[0008]可转动炉底；
[0009]环形炉膛，所述环行炉膛中限定出冶炼空间，并且沿着所述环形炉膛的周向，按物料的进入区域依次将所述冶炼空间依次分为进料区、预热区、分解区、挥发区、还原区和出料区；
[0010]第一隔墙，所述第一隔墙设置在进料区和预热区之间；
[0011]第二隔墙，所述第二隔墙设置在挥发区和还原区之间；
[0012]第三隔墙，所述第三隔墙设置在还原区和出料区之间；
[0013]第一加热单元，所述第一加热单元设置在所述分解区中；以及
[0014]第二加热单元，所述第二加热单元设置在所述还原区中。
[0015]由此，根据本发明实施例的处理铅锌冶炼渣的转底炉通过将冶炼空间依次分为进料区、预热区、分解区、挥发区、还原区和出料区，使得铅锌冶炼渣中硫元素在分解区以硫化物形式被回收，并且铅、锌、铟元素在挥发区的烟道中以氧化铅、氧化锌和氧化铟的形式被回收，而其中的铁元素在还原区以单质铁的形式存在于金属化球团中被回收利用，从而解决了现有技术中冶炼铅锌渣中有价元素不能综合回收的难题，进而解决了由于铅锌冶炼渣无法利用而导致有价资源的浪费问题，同时通过采用转底炉可以实现铅锌冶炼渣中铁、铅、锌、铟、硫等有价元素在同一个设备中被回收，从而可以显著降低设备投资成本，进而提高企业的经济效益。
[0016]另外，根据本发明上述实施例的处理铅锌冶炼渣的转底炉还可以具有如下附加的技术特征:
[0017]在本发明的一些实施例中，所述第一加热单元被设置为适于将所述分解区的温度控制在800?1220摄氏度，所述第二加热单元被设置为适于将所述还原区的温度控制在1200?1350摄氏度。由此，可以显著提高有价元素的回收率。
[0018]在本发明的一些实施例中，所述第一加热单元包括非蓄热式烧嘴。由此，可以进一步提尚有价兀素的回收率。
[0019]在本发明的一些实施例中，所述第二加热单元包括非蓄热式烧嘴和蓄热式烧嘴。由此，可以显著提高金属铁的回收率。
[0020]在本发明的一些实施例中，在所述还原区中，在周向方向上，沿炉底转动方向，所述蓄热式烧嘴设置在所述非蓄热式烧嘴的下游。由此，可以进一步提高金属铁的回收率。
[0021]在本发明的一些实施例中，所述处理铅锌冶炼渣的转底炉进一步包括:第一烟道，所述第一烟道设置在所述挥发区中；以及第二烟道，所述第二烟道设置在所述还原区。由此，可以进一步提高有价元素的回收率。
[0022]在本发明的第二个方面，本发明提出了一种处理铅锌冶炼渣的方法。根据本发明的实施例，该方法是采用上述的处理铅锌冶炼渣的转底炉进行的。根据本发明的具体实施例，该方法包括:
[0023](I)使含有铅锌冶炼渣和还原剂的球团经由所述进料区进入所述预热区，并且在所述预热区进行预热处理，以便使得所述球团中的结晶水挥发，其中，所述铅锌冶炼渣含有硫酸盐；
[0024](2)使步骤(I)中所得到的物料进入所述分解区，并且在所述分解区使所述硫酸盐分解为硫化物和金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化铅、氧化锌、氧化铟和氧化铁；
[0025](3)使步骤(2)中所得到的物料进入所述挥发区，并且在所述挥发区使氧化铅、氧化锌和氧化铟在所述还原剂的作用下被还原为金属铅、锌和铟，并回收所述金属铅、锌和铟；
[0026](4)使步骤(3)中所得到的物料进入还原区，并且在所述还原区使所述氧化铁在所述还原剂的作用下被还原为单质铁，以便获得金属化球团；以及
[0027](5)在所述出料区回收所述金属化球团。
[0028]由此，根据本发明实施例的处理铅锌冶炼渣的方法通过将冶炼空间依次分为进料区、预热区、分解区、挥发区、还原区和出料区，使得铅锌冶炼渣中硫元素在分解区以硫化物形式被回收，并且铅、锌、铟元素在挥发区的烟道中以氧化铅、氧化锌和氧化铟的形式被回收，而其中的铁元素在还原区以单质铁的形式存在于金属化球团中被回收利用，从而解决了现有技术中冶炼铅锌渣中有价元素不能综合回收的难题，进而解决了由于铅锌冶炼渣无法利用而导致有价资源的浪费问题，同时通过采用转底炉可以实现铅锌冶炼渣中铁、铅、锌、铟、硫等有价元素在同一个设备中被回收，从而可以显著降低设备投资成本，进而提高企业的经济效益。
[0029]另外，根据本发明上述实施例的处理铅锌冶炼渣的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0030]在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，利用所述第一烟道回收所述金属铅、锌和铟。由此，可以显著提高铅锌冶炼渣中铅、锌和铟有价元素的高效回收。
[0031]在本发明的一些实施例中，所述预热区的温度为500?700摄氏度，所述分解区的温度为800?1220摄氏度，所述挥发区的温度为800?1000摄氏度，所述还原区的温度为1200?1350摄氏度。由此，可以进一步提高有价元素的回收率。
[0032]在本发明的一些实施例中，所述处理铅锌冶炼渣的方法进一步包括:(6)通过磨矿磁选方法从所述金属化球团分离单质金属铁。
[0033]在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，进一步