[发明专利]锌精矿冶炼装置和锌精矿冶炼方法

说明书

本发明提供了一种锌精矿冶炼装置和锌精矿冶炼方法。该装置包括：熔炼装置、熔渣检测单元、碳基还原剂供应装置、烟化装置和收尘装置，熔炼装置设置有第一进料口、探渣取样口、富氧空气侧吹喷枪、第一含锌烟气出口和高锌渣排放口；熔渣检测单元用于检测高锌渣中二价铁的含量；碳基还原剂供应装置设置有碳基还原剂供应口，碳基还原剂供应口与第一进料口连通，碳基还原剂供应装置与熔渣检测单元连锁，当高锌渣中二价铁的含量低于预定值时，开启碳基还原剂供应装置；烟化装置设置有第二进料口、粉煤喷枪、第二含锌烟气出口和放渣口，第二进料口与高锌渣排放口连通；收尘装置设置有收尘口，收尘口分别与第一含锌烟气出口和第二含锌烟气出口连通。

技术领域

本发明涉及锌精矿冶炼领域，具体而言，涉及一种锌精矿冶炼装置和锌精矿冶炼方法。

背景技术

锌具有优良的物理化学性质，其用途很广，在国民经济中占据重要地位。锌的消耗量很大，主要消耗在镀锌方面。从市场需求看，过去十年，我国市场对锌的需求量大幅增长。随着环保压力的增加以及对于锌冶炼行业能耗要求的进一步提高，需要不断改进现有生产工艺，降低环境污染与生产能耗，增加锌的产量。

目前，锌的生产主要包括火法和湿法两种工艺。鼓风炉、竖罐和电炉是目前仅存的火法炼锌工艺，但这些工艺的能耗普遍较高。其中，鼓风炉、竖罐对原料成分要求较高、备料过程复杂；电炉需控制炉内气氛和温度，防止铁的大量还原；三种火法炼锌工艺锌直收率均较低，其中，鼓风炉、电炉渣含锌高，锌总回收率低。并且，除单台鼓风炉的产能可达5万吨锌/年以上，竖罐和电炉的单系列产能仅为几千吨/年，较难满足现代工业化大生产的要求。

近年来，锌冶炼主要以湿法流程为主，锌精矿经流化焙烧得到焙烧矿，焙烧矿经过细磨后送酸浸。酸浸主要包括热酸浸出和中性(低酸)浸出。热酸浸出会导致焙烧渣中的铁进入浸出液影响后续的电解工序，因此需要先除铁，除铁的方法主要包括黄钾铁钒法、针铁矿法、喷淋除铁、赤铁矿法等，其中，赤铁矿法所产赤铁矿可以直接外卖炼铁，相比其他三种方法不会产生大量的废渣，具有较大优势。但赤铁矿法流程长，蒸汽消耗量大，能耗高，所产赤铁矿品质较低。因此，目前，中性(低酸)浸出应用较广，该方法可以避免铁的浸出，浸出液经简单净化后即可进行电解，但该方法会产生含锌较高(一般含锌15％～18％)的浸出渣，这种锌浸出渣属于危险废物，其处置必须严格执行相关标准进行处理，处理处置费用昂贵，极大增加了企业负担。由此可见，锌的湿法工艺流程工序较多、过程复杂、投资巨大、能耗偏高。最重要的是，湿法过程产生大量的浸出渣、铁渣等，其产出率超过50％，这些渣均属于危险废物，需进行无害化处理，又造成了大量的能源消耗和新的污染。

鉴于上述问题的存在，有必要提供一种针对锌精矿的短流程、低能耗、绿色环保高效的冶炼方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种锌精矿冶炼装置和锌精矿冶炼方法，以解决现有的锌精矿冶炼工艺存在流程长、环保差、能耗高、投资大、有价金属回收率低等问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种锌精矿冶炼装置，锌精矿冶炼装置包括：熔炼装置、熔渣检测单元、碳基还原剂供应装置、烟化装置和收尘装置，熔炼装置设置有第一进料口、探渣取样口、富氧空气侧吹喷枪、第一含锌烟气出口和高锌渣排放口；熔渣检测单元用于检测高锌渣中二价铁的含量；碳基还原剂供应装置设置有碳基还原剂供应口，碳基还原剂供应口与第一进料口连通，且碳基还原剂供应装置与熔渣检测单元连锁，当高锌渣中二价铁的含量低于预定值时，开启碳基还原剂供应装置；烟化装置设置有第二进料口、粉煤喷枪、第二含锌烟气出口和放渣口，第二进料口与高锌渣排放口连通；及收尘装置设置有收尘口和含锌粉尘出口，收尘口分别与第一含锌烟气出口和第二含锌烟气出口连通。

进一步地，锌精矿冶炼装置还包括：酸浸装置和电解装置，酸浸装置设置有酸液入口、含锌粉尘入口和锌浸出液排放口，含锌粉尘入口与含锌粉尘出口连通；电解装置设置有第三进料口和电解废液排放口，第三进料口与锌浸出液排放口通过锌浸出液输送通道连通。