一種有價金屬的綜合回收處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于有價金屬冶煉領域，尤其是涉及一種有價金屬的綜合回收處理裝置。
【背景技術】
[0002]中國的鋅產量居世界第一，2014年生產鋅金屬含量達561萬噸，其中絕大部分采用濕法工藝，但濕法煉鋅工藝投資大、設備維護麻煩、生產成本高，浸出渣還要采用煙化爐、回轉窯、轉底爐、頂吹爐等火法工藝處理，致使濕法煉鋅又必須輔助火法冶金工序，流程長、設備復雜、投資大、污染排放點多、能耗大幅提高。目前現存的火法煉鋅工藝有密閉鼓風爐、電爐、豎罐工藝，但電爐、豎罐生產成本高、能耗大、效率低，被國家列為明令淘汰的落后工藝，而作為同時可熔煉鉛鋅的工藝——密閉鼓風爐工藝(ISP)，存在落后的燒結工序，燒結過程中SO2逸散造成污染，且還原過程中會消耗大量焦炭，能耗較高，再加上配套設施復雜、投資高等缺點，已進入淘汰期。因此，研發新的鉛鋅熔煉工藝勢在必行。
[0003]在國內黑色和有色冶金領域，存在多種含鉛鋅氧化物的固體廢物如高爐煙塵、電爐煙塵、轉爐煙塵、有色(鉛礦石、鋅礦石、鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石、鉛鋅硫礦石、鉛鋅銅硫礦石、鉛錫礦石、鉛銻礦石、鋅銅礦石)火法冶煉煙塵、冶煉渣、濕法浸出渣、硫化鉛或硫化鋅燒結礦或焙砂等二次資源，另外，在自然界還存在一定儲量的鋅鉛氧化礦類的礦物資源。上述含鋅鉛氧化物的二次資源和原礦資源中，通常還含有Fe、Cu、Cd、Sb、B1、Sn等有價金屬，甚至還含In、Au、Ag等貴金屬，在冶煉鉛鋅的同時，如何綜合回收處理上述金屬，目前世界范圍內還沒有合適的方法。
[0004]因而，為實現鋅鉛冶煉的節能降耗、資源高效回收及解決含鉛鋅固廢環境污染等問題，研究開發新的含鉛鋅鐵等多金屬氧化物類物料的綜合回收處理冶煉工藝勢在必行。
[0005]對于多金屬(二種及以上)的熔池熔煉，如果兩種金屬不互溶且體積比達到8:1以上，那么，含量低的金屬即使被還原出來，但因常規熔池結構的限制，很難被順暢的排出，從而使這種混合熔煉不能進行。例如:當鐵鉛比例達到10:1時，鉛很難被放出。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種有價金屬的綜合回收處理裝置，以解決在冶煉鉛或鋅氧化物類物料的同時，有效回收處理Fe、Cu、Cd、Sb、B1、Sn、In、Au及Ag等金屬的問題。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0008]—種有價金屬的綜合回收處理裝置，包括熔池1、反應塔2及煙道3;
[0009]所述熔池I設置在所述反應塔2的下部，所述反應塔2頂端設有噴嘴4;
[0010]所述熔池I內設有容納粗鉛合金層11、鐵水層12及渣層13的空間，所述熔池I內還設有連通反應塔2與煙道3的流通空間14，所述流通空間14位于所述渣層13上方，所述渣層13對應的所述熔池I壁上設有側吹布置；
[0011]所述熔池I左側設有第一擋墻5，所述第一擋墻5左側與所述熔池I側壁形成盛裝鉛液的盛鉛空間，所述第一擋墻5擋住所述噴嘴4噴出的物料以避免物料落入所述盛鉛空間，所述第一擋墻5下部深入所述粗鉛合金層11中，所述第一擋墻5完全擋住所述鐵水層12及渣層13以避免其流入所述盛鉛空間，所述盛鉛空間對應的熔池I側壁上設有鉛液排放口8;
[0012]所述熔池I右側設有第二擋墻9，所述第二擋墻9底端與所述熔池I底壁緊密相連，所述第二擋墻9頂端位于所述鐵水層12中，所述第二擋墻9右側與所述熔池I側壁形成盛鐵水的盛鐵空間，所述盛鐵空間對應的所述熔池I側壁上設有出鐵口 1，與所述渣層13對應的熔池I側壁上設有出渣口 6。優選的，所述熔池I向左凸。
[0013]第一擋墻5和第二擋墻9的設置，保證了熔池粗鉛合金層11的鉛液只能被壓縮進入盛鉛空間，使鉛液能順利排出，同時，也提高了盛鐵空間中鐵水層的厚度，使其便于排放。此夕卜，第二擋墻9的設置，在一定程度上延緩了熔池I內熔體向右移動的整體速度，便于渣層和金屬熔體的澄清分層，同時也使側吹噴管7噴入的還原劑對渣層13中金屬氧化物的還原更充分，使進入渣中的金屬氧化物含量降低，提高了金屬的回收率。
[0014]根據本實用新型的一個實施例，所述盛鉛空間頂端與所述流通空間14連通。
[0015]根據本實用新型的一個實施例，所述熔池I底端設有排空口15。
[0016]根據本實用新型的一個實施例，所述側吹布置包括多個側吹噴管7，各所述側吹噴管7沿所述熔池I橫向設置。
[0017]根據本實用新型的一個實施例，所述第二擋墻9下部插入所述熔池I底部。
[0018]根據本實用新型的一個實施例，所述出渣口6所在位置與所述渣層13下部對應。
[0019]根據本實用新型的一個實施例，所述出鐵口10所在位置與所述鐵水層12的下部對應。
[0020]相對于現有技術，本實用新型所述的有價金屬的綜合回收處理裝置及處理方法具有以下優勢:
[0021]本實用新型所述的有價金屬的綜合回收處理裝置提高了有價的金屬的回收率(由于還原充分，進入渣里的金屬量少)；而且第一擋墻及第二擋墻的設置，能夠使被還原出來的金屬被順暢的排出。
[0022]—種有價金屬的綜合回收方法，包括如下步驟:
[0023]S1:以鋅鉛氧化物為主要成分的物料需要進行混合、破碎和干燥處理，得到干燥的礦粉；
[0024]S2:干燥的礦粉與含碳燃料、氧氣及熔劑一起，經設置在所述反應塔2頂部的噴嘴4噴入所述的有價金屬的綜合回收處理裝置中；所述反應塔2內的溫度為1100_1350°C，金屬氧化物以極大的比表面積狀態彌撒于高溫熾熱、充滿CO還原氣分的反應塔2中，通過傳熱、傳質和氣-固、氣-液反應，迅速完成粉料中鋅鉛等氧化物的還原和熔化;被還原出來的Zn和Cd迅速氣化通過流通空間14進入煙道3，被還原出來的Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、In、Bi有少量揮發進入煙道3;
[0025]S3:所述反應塔2內未被完全還原的金屬氧化物降落在所述熔池I中，所述熔池I中設有側吹布置，通過側吹向熔體中分別噴吹煤粉和氧氣，為熔池I提供熱量并實現熔體的對流，同時使熔池I保持強還原環境，使Zn、Pb、Fe、Cu、Sb、B1、Sn、In、Cd的氧化物徹底的在1350-1650°C高溫熔池I中完成還原，這其中，還原出來的Zn和Cd絕大部分會迅速氣化離開熔體進入煙道3，而還原出來的？13、？6、01、313、311、111、81在除了有少量揮發進入煙道3外，其余都流經渣層13后進入熔池I下部；由于Fe和Pb的量相對于其他金屬較大，且Fe和Pb熔體完全不互溶，金屬層分為鐵水層和粗鉛合金層，由于密度的原因，熔池I從上到下形成渣層13、鐵水層12、粗鉛合金層11三層結構，同時，Cu、Zn、Sb、B1、Sn、Cd等有價金屬和In、Au、Ag等貴金屬易溶解于高溫的鉛水中，在還原析出的鉛滴進行聚集并在向下流動過程中，不斷捕集熔池I內存在的少量的Cu、Sb、B1、Sn、In、Au、Ag等金屬及少量未蒸發的Zn、Cd，形成粗鉛合金層11;鉛水經鉛液排放口 8排出后得到粗鉛；
[0026]S4:冷凝收鋅:煙道3中的金屬蒸汽經引風機引入冷凝系統得到粗鋅；
[0027 ] S5:粗鉛及粗鋅的精煉:粗鉛中含少量Zn、Cu、Sb、B 1、Sn、In、Au、Ag、Cd，采用常規的火法精煉或電解精煉進行分離，提純Pb并分離Zn、Cu、Sb、B1、Sn、In、Au、Ag、Cd;粗鋅中含少量Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、Cd、In、Bi，后續利用金屬沸點的差異，可采用精餾工藝或其他常規方法來提純 Zn 并分離 Pb、Fe、Cu、Sb、Sn、Cd、In、Bi。
[0028]根據本實用新型的一個實施例，所述反應塔2內的溫度優選為1200°C。
[0029]根據本實用新型的一個實施例，步驟SI中物料選自:二次資源、原礦資源或冶煉原料。
[0030]其中，二次資源為:
[0031]①鋼鐵