回轉窯生產鎳鐵精粉和氧化鋅的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及資源的循環再生領域，特別涉及從各種含有色金屬的廢料中生產鎳鐵精粉和氧化鋅的技術。
[0002]
【背景技術】
[0003]近年來，我國一方面鋅、鎳鐵等資源需求缺口很大，產量也很大，但另一方面由于冶煉技術不到位，產生大量含少量鋅、鐵、鎳等重要金屬的工業廢灰渣，直接將工業廢渣排放到環境中，會造成能源、資源的再次浪費和污染環境。由于回收成本比較高、效益低，回收技術不過關，能大規模有效回收廢渣的企業還較少。
[0004]直接生產氧化鋅的方法普遍維氏爐法和回轉窯生產法。但維氏爐法的產量很低，不適合大規模生產，特別是各種低品位的廢渣回收?；剞D窯雖然產量很大，甚至單窯日產量可達到千噸以上，各種鋅和鎳鐵收率也還可以，但是回轉窯占地大，投資也大，并回收時大量煙塵會進入產品中，使氧化鋅的質量比較差。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明的目的是通過改變回轉窯中物料的配方、改變進氣方式和分離方法，提供一種能經濟有效地從各種廢料(含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產生的浸出渣、鐵渣，含鎳、含鋅、含鐵廢渣)中生產鎳鐵精粉和氧化鋅的方法。
[0007]回轉窯生產鎳鐵精粉和氧化鋅的方法，包括下述步驟:
1)、配料:
將含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產生的廢渣和焦炭、無煙煤按質量比:1:0.1?
0.2: 0.1?0.2混合，用球磨將廢料磨細，細度要求1-8mm;加入回轉窯的爐塵沉降料、尾氣收塵料;廢渣要求:除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量小于1%;
2)、預加熱:
將混合料加熱至100°C?500°C ;加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻;
3)、焙燒:
預加熱后的混合料通過喂料器進入回轉窯，通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為I: 10?50，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為100 V?300 V ;反應開始可噴入燃油進行助燃，混合料中的無煙煤、焦炭與通入的水蒸汽和空氣發生氧化反應，生成CO和H2, CO和出及煤中的C與渣中的ZnO發生還原反應，并燃燒產生大量的熱量，回轉窯中的溫度可達1400?1600°C，生成Zn蒸汽，Zn蒸汽又被空氣中的O2氧化，生成ZnO氣體，ZnO氣體和大量的爐塵、爐灰成為爐氣，產生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為800?1200°C;產生的爐氣通過氣固分離器分離得到爐塵沉降料和煙氣，煙氣進行冷卻收料得到氧化鋅產品，由于氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，可以得到的氧化鋅產品含量達到95%以上，尾氣進行收塵、水沫除塵、最后進入脫硫塔脫硫;爐塵沉降料、尾氣收塵料返回配料工序;
4)、球磨磁選:
焙燒后爐渣進行空氣冷卻、水淬、球磨、磁選，得到鎳鐵精粉;殘留磁選渣中的金屬很少，而且經過高溫燒結后，金屬玻璃化，不再溶出，磁選渣料主要含鈣鎂硅，可以作為建材配料產品外送建筑行業再利用。
[0008]所述步驟(I)中所述的含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產生的廢渣要求:除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量小于1%。
[0009]所述步驟(I)中所述的混合料細度要求6_。
[0010]所述步驟(2)中所述的將混合料加熱至300°C。
[0011]所述步驟(3)中所述的通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為1: 30，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為200 °C。
[0012]所述步驟(3)中所述的回轉窯中的溫度可達1500°C。
[0013]所述步驟(3)中所述的產生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為9000C。
[0014]所述步驟(3)中所述的氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，可以得到的氧化鋅產品含量達到95%。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果體現在:
(I )、采用回轉窯從廢料中生產鎳鐵精粉和氧化鋅的技術，燃燒效率高，用的燃料較少，且能回收大量的熱量，經濟回收價值高。
[0016](2)、采用無煙煤和焦炭混合，并用高溫水蒸汽和空氣的方法，還原效率高，燃燒熱值也較高。氧化鋅的回收率較高。
[0017](3 )、采用加熱的氣固分離器，分離效果好，生產的氧化鋅含量高。
[0018]
【具體實施方式】:
實施例1 I)、配料:
1000kg含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產生的浸出渣、鐵渣，含鎳、含鋅、含鐵廢渣，其中鐵25.82%、鎳0.56%、鋅12.51%，除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量0.68%，和10kg焦炭、10kg無煙煤混合，用球磨將廢料磨細，細度為3.2mm。加入回轉窯的50kg爐塵沉降料、20kg尾氣收塵料。其中焦炭和無煙煤是市場上普通的產品。
[0019]2)、預加熱:
將混合料加熱至100°C。加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻。
[0020]3)、焙燒:
預加熱后的混合料通過喂料器進入回轉窯，通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為I: 10，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為100°C。反應開始可噴入燃油進行助燃，混合料中的無煙煤、焦炭與通入的水蒸汽和空氣發生氧化反應，生成⑶和出，CO和出及煤中的C與渣中的ZnO發生還原反應，并燃燒產生大量的熱量，回轉窯中的溫度可達1400°C，生成Zn蒸汽，Zn蒸汽又被空氣中的O2氧化，生成ZnO氣體，ZnO氣體和大量的爐塵、爐灰成為爐氣，產生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為800°C。產生的爐氣通過氣固分離器分離得到50kg爐塵沉降料和煙氣，煙氣進行冷卻收料得到150kg氧化鋅產品，由于氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，得到的氧化鋅產品含量為95.8%，尾氣進行收塵、水沫除塵、最后進入脫硫塔脫硫。得到20kg尾氣收塵料。爐塵沉降料、尾氣收塵料返回配料工序。
[0021]4)、球磨磁選:
焙燒后爐渣進行空氣冷卻、水淬、球磨、磁選，得到鎳鐵精粉;殘留磁選渣中的金屬很少，而且經過高溫燒結后，金屬玻璃化，不再溶出，磁選渣料主要含鈣鎂硅，可以作為建材配料產品外送建筑行業再利用。
[0022]
實施例2 I)、配料:
1000kg含有色金屬及貴金屬廢料處理過程產生的浸出渣、鐵渣，含鎳、含鋅、含鐵廢渣，其中鐵25.82%、鎳0.56%、鋅12.51%，除含鎳、鐵、鋅以外的金屬含量0.68%，和200kg焦炭、200kg無煙煤混合，用球磨將廢料磨細，細度要求5.6mm。加入回轉窯的65kg爐塵沉降料、25kg尾氣收塵料。其中焦炭和無煙煤是市場上普通的產品。
[0023]2)、預加熱:
將混合料加熱至500°C。加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻。
[0024]3)、焙燒:
預加熱后的混合料通過喂料器進入回轉窯，通入高溫水蒸汽和空氣的混合氣體，水蒸汽和空氣的比例為1:50，高溫水蒸汽和空氣的混合氣體加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，混合氣體的溫度為300°C。反應開始可噴入燃油進行助燃，混合料中的無煙煤、焦炭與通入的水蒸汽和空氣發生氧化反應，生成⑶和出，CO和出及煤中的C與渣中的ZnO發生還原反應，并燃燒產生大量的熱量，回轉窯中的溫度可達1600°C，生成Zn蒸汽，Zn蒸汽又被空氣中的O2氧化，生成ZnO氣體，ZnO氣體和大量的爐塵、爐灰成為爐氣，產生的爐氣通過加熱的氣固分離器，氣固分離器加熱的熱源來自回轉窯的放熱及爐渣的冷卻，溫度為1200°C。產生的爐氣通過氣固分離器分離得到65kg爐塵沉降料和煙氣，煙氣進行冷卻收料得到155kg氧化鋅產品，由于氣固分離器良好的分離效果，氧化鋅中含有的爐塵較少，得到的氧化鋅產品含量96.5%，尾氣進行收塵、水沫除塵、最后進入脫硫塔脫硫。得到25kg尾氣收塵料。爐塵沉降料、尾氣收塵料返回配料工序。
[0025]4)、球磨磁選:··············
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