一種短流程火法煉鋅方法，屬于有色金屬冶金領域。煉鋅過程是將粉狀硫化物鋅精礦通過流態化焙燒完全脫除S，轉化成氧化物焙砂，然后以氧化物為主的焙砂經過造粒或者不經過造粒和粉煤一起加入到另外一臺流態化還原爐中進行強還原，使ZnO還原成金屬鋅進入氣相，與此同時，鐵則被還原成金屬態；氣態金屬鋅進入鋅雨冷凝器冷凝回收，在此過程中能夠被金屬鋅溶解的伴生元素進入金屬鋅，在后續的精煉過程中與鋅分離；原礦中的鐵通過安放在還原流態化爐壁上的水冷套中的電磁鐵或永磁鐵吸附到還原流態化爐壁，定期清理。本發明方法處理能力大、成本低、工藝簡單、流程短。

技術領域

本發明屬于有色金屬冶金領域，涉及一種鉛鋅冶金方法。

技術背景

濕法煉鋅是目前主要的冶煉方法，通過濕法冶煉的鋅占總產量的80％以上。所謂濕法煉鋅，根據工藝流程的不同，可分為間接浸出煉鋅法和直接浸出煉鋅法。間接浸出煉鋅主要工藝流程為“沸騰焙燒—浸出—凈化—電積”，在此工藝流程中，硫化鋅精礦經高溫沸騰氧化焙燒(900-1100℃)后轉化為氧化物焙砂，經過中性浸出或低酸浸出溶出鋅、含鋅溶液經除雜、凈化后送入電解工序陰極電積得到電鋅。

由于硫化鋅精礦中伴生有不同含量的鐵(10-35％)，在沸騰焙燒過程中導致大量鐵酸鋅的生成，因鐵酸鋅不溶于稀酸，在常規中浸和低酸浸出過程中，20％左右的鋅以及90％以上的鐵以鐵酸鋅的形式損失到浸出渣中。

為了回收浸出渣中的鋅，常采用回轉窯揮發法或高溫高酸浸出法。回轉窯揮發法是將浸出渣配以一定的粉煤或碎焦，在1100-1300℃溫度的回轉窯中揮發鋅、鉛等有價金屬并以使之以煙塵的形式回收，由于含有較多的氟、氯等雜質元素，必須經過除雜工序，才能進入到鋅浸出工段。因該工藝能耗高、環境污染嚴重、回轉窯結圈嚴重。高溫高酸浸出工藝是控制浸出酸度在200-300g/l、浸出溫度在90-95℃的條件下，鐵酸鋅被分解成硫酸鋅和硫酸鐵進入到溶液中，為了后續電解工段的正常運行，必須對溶液中的鐵鋅進行分離，工業上常采用的方法有黃鉀鐵礬法、針鐵礦法和赤鐵礦法。但此工藝流程長，設備腐蝕嚴重，且產生的大量沉鐵渣無法利用，導致了鐵資源的浪費。

為了避免鐵酸鋅的生成，國內外學者開發了常壓氧浸和高壓氧浸等直接浸出煉鋅工藝。硫化鋅精礦不經過沸騰氧化焙燒階段，而直接采用硫酸浸出，得到硫酸鋅溶液、單質硫和鐵氧化物。但該工藝鋅浸出效率低，產生的硫單質促使固液分離困難，且產生的鐵渣仍然無法綜合利用，使該工藝的發展受到一定的限制。

濕法煉鋅的優勢在于原料的適應性強、可以綜合提取伴生有價元素，但是存在溶液凈化工序繁雜、電積過程能耗高、酸霧嚴重等問題。常規的火法煉鋅，如橫罐煉鋅、豎罐煉鋅等方法采用間接加熱法，難以避免能耗高、成本高而逐漸被淘汰；電爐煉鋅電耗太高而基本沒有為工業界所接受。

處理硫化鋅精礦的傳統方法是采用流態化氧化焙燒，使鋅從硫化物形態轉化成以ZnO、ZnO·Fe2O3、ZnO·SiO2、ZnO·Al2O3等氧化物為主的形態，這種過程與目前常規鋅濕法冶金過程相同。本發明所述的方法的特別之處在于：經過氧化焙燒以后所得焙砂的后續處理。常規濕法冶金是把焙砂通過余熱鍋爐回收余熱、降溫后，進行浸出、溶液凈化、電積。本發明則是將焙砂趁熱進入另外一臺流態化焙燒床中，進行強還原氣氛的流態化還原。

中國專利C22B19/02(2006.01)I提出一種富銦高鐵鋅焙砂的低溫流態化還原方法：在570℃低溫弱還原處理工藝，將鐵酸鋅還原成ZnO、Fe3O4及部分鐵，然后經過冷卻、磨細制漿以后進行磁選分離鐵，ZnO則采用傳統的酸浸進行回收。

CN 103276197 A提出了一種一種鋅焙砂閃速還原焙燒的方法，其特征在于，將粒度為74μm～125μm的鋅焙砂用組成為CO濃度在0～18％vol之間的CO+N2或CO+CO2混合氣體輸送焙砂并以噴射方式加入到溫度控制為800℃～1050℃，氣氛控制CO濃度為0.01～2％vol，CO2濃度為1～50％vol，O2濃度為0～1％vol的閃速焙燒爐內，鋅焙砂在閃速焙燒爐內呈懸浮態下落，鋅焙砂在閃速焙燒爐內停留時間為1～3秒。