權(quán)利要求

1.氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)包括預熱單元（1）、預分解爐（2）、回轉(zhuǎn)窯（3），氧化鉛鋅礦從預熱單元（1）加入；所述預熱單元（1）設有卸料口連通至預分解爐（2）；預分解爐（2）爐頂煙氣出口連通至預熱單元（1），預分解爐（2）設有粉煤進料口、二次風口，預分解爐（2）底部與回轉(zhuǎn)窯（3）連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)還包括冷卻機（4）；所述冷卻機（4）一端連接回轉(zhuǎn)窯（3）窯頭，另一端為冷渣出料口；冷卻機（4）換熱產(chǎn)生的二次熱風通過管道連通至預分解爐（2）；所述回轉(zhuǎn)窯（3）窯頭設置有熱風噴槍，提供燃燒用風。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，其特征在于：在預熱單元（1）內(nèi)，氧化鉛鋅礦與煙氣直接接觸預熱或間接接觸預熱。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，其特征在于：氧化鉛鋅礦可以采用連續(xù)加料也可以采用間歇式加料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，其特征在于：預熱單元（1）出口煙氣溫度≤400℃。

6.氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法，其特征在于：所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法包括以下步驟：

A.將氧化鉛鋅礦進行破碎、干燥、磨礦、勻化；

B.將氧化鉛鋅礦加入預熱單元進行預熱；

C.在氧化性氣氛下，將經(jīng)過預熱的氧化鉛鋅加入預分解爐內(nèi)完成預分解反應，并脫除硫、氯等雜質(zhì)；預分解反應產(chǎn)出的高溫煙氣送至步驟（2）的預熱單元預熱氧化鉛鋅礦；

D.預分解爐產(chǎn)出的中間物料進入回轉(zhuǎn)窯，在還原性氣氛下，完成氧化鉛鋅礦中鉛、鋅的還原揮發(fā)；

E.還原反應產(chǎn)生的高溫爐渣余熱回收用于步驟C預分解和步驟D燃燒用風。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法，其特征在于：步驟B所述的預熱是指在預熱單元內(nèi)，氧化鉛鋅礦與高溫煙氣直接或間接接觸，對氧化鉛鋅礦預熱。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法，其特征在于：步驟C所述的氧化性氣氛下，預分解溫度為≥900℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項所述的一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法，其特征在于：步驟D所述的還原性氣氛下，反應溫度≥1100℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法，其特征在于：步驟A所述的氧化鉛鋅礦為氧化鉛鋅礦、低品位氧化鉛鋅礦或氧硫混合礦中的一種或兩種以上混合礦。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氧化鉛鋅礦處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低品位氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

氧化鉛鋅礦礦石結(jié)構(gòu)復雜，選礦難度大，尤其是低品位氧化鉛鋅礦選礦難度較為明顯。同時，隨著優(yōu)質(zhì)鉛、鋅資源不斷開發(fā)利用，低品位氧化鉛鋅礦的高效開發(fā)利用顯得日益重要；在開采優(yōu)質(zhì)鉛、鋅資源的同時，大量低品位氧化鉛鋅礦，由于品味地、回收處理成本過高而堆存于礦山得不到利用，不僅造成資源浪費，而且對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。如何經(jīng)濟、高效利用低品位氧化鉛鋅礦一直是鉛鋅行業(yè)面臨的重大難題。

目前，氧化鉛鋅礦資源化利用的方法主要有選礦工藝、選冶結(jié)合工藝、高溫還原揮發(fā)工藝。選礦工藝主要采用浮選劑富集硫化礦，針對硫化礦選礦工藝，國內(nèi)外學者研究比較多，在此不再贅述，選礦工藝存在的問題是，選礦難度較大，特別是對低品位礦的浮選，處理工藝更為復雜，成本較高，且收率低。選冶結(jié)合工藝是先將氧化礦進行酸性浸出回收氧化礦，然后進行浮選選礦回收硫化礦，該方法在酸性浸出工序產(chǎn)生的浸出液含鋅低、酸耗高、廢水量大，同時產(chǎn)出大量屬危險廢物的浸出渣，需進一步進行無害化處理，廢酸和廢渣難處理，且處理成本較高，環(huán)保難達標，經(jīng)濟性也難以被接受。高溫還原揮發(fā)工藝是指將氧化鉛鋅礦在煙化爐、回轉(zhuǎn)窯、隧道窯等高溫火法冶煉裝置中進行高溫還原揮發(fā)，生成氧化鋅煙塵及爐渣，所產(chǎn)爐渣為一般固廢。目前，在處理鉛鋅礦時，回轉(zhuǎn)窯高溫還原揮發(fā)工藝屬主流工藝，具有較大優(yōu)勢，但存在熱能利用率低（約10%的熱利用率），能耗較高，且產(chǎn)能較低，生產(chǎn)成本居高不下。為此，廣大技術(shù)工作者和研發(fā)人員也正在付出大量精力來降低高溫還原工藝的能耗研究。例如專利CN111270085A通過設置抽真空裝置，使回轉(zhuǎn)窯在真空狀態(tài)下還原揮發(fā)，通過負壓降低體系中鋅蒸氣的分壓，降低還原揮發(fā)所需溫度，進而起到節(jié)約能源的作用。專利CN106766870A通過在回轉(zhuǎn)窯還原區(qū)外部增加熱交換器，提高熱利用率。這些方法在提高回轉(zhuǎn)窯熱能利用率上有一定幫助，但作用有限，熱能仍然得不到充分利用，依然沒有解決高溫還原揮發(fā)工藝高能耗的問題?，F(xiàn)有冶煉設備高能耗、高生產(chǎn)成本，越來越不能被企業(yè)所接受，其所存在的高能耗、高成本存在的諸多問題已成為制約低品位氧化鉛鋅資源化、無害化處理的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容

以處理量為600t/d的現(xiàn)有氧化鉛鋅礦高溫還原揮發(fā)設備為例，在1300℃、強還原氣氛下還原揮發(fā)產(chǎn)出氧化鋅煙塵。煤與礦的質(zhì)量比約為50%，存在處理量小，生產(chǎn)成本高等問題。針對以上問題，發(fā)明人經(jīng)過大量試驗工作及創(chuàng)造性的研究，通過對高溫還原揮發(fā)設備進行優(yōu)化改造，設置預熱單元和預分解爐，充分利用還原揮發(fā)熱能，充分利用煙氣、爐渣余熱，有效延長物料與煙氣接觸時間，并通過礦的粒度控制，物料經(jīng)過預熱、預分解反應后，大幅提高熱利用率及物料還原揮發(fā)速度。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，熱能利用率高達45-65%，燃料消耗量為現(xiàn)有工藝的40%。同時由于還原揮發(fā)速率加快，氧化礦處理量可達400t/h，是現(xiàn)在生產(chǎn)工藝處理量的15倍以上。

為此，本發(fā)明的目的主要有兩個，第一目的在于提供一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，第二目的在于提供一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法。

本發(fā)明的第一目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)及方法包括預熱單元1、預分解爐2、回轉(zhuǎn)窯3及冷卻機4，氧化鉛鋅礦從預熱單元1加入；所述預熱單元1設有卸料口連通至預分解爐2；預分解爐2爐頂煙氣出口連通至預熱單元1，預分解爐2設有粉煤進料口、粒煤進料口、二次風口，預分解爐2底部與回轉(zhuǎn)窯3連通。

進一步地，所述的氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)還包括冷卻機4；所述冷卻機4一端連接回轉(zhuǎn)窯3窯頭，另一端為冷渣出料口；冷卻機4產(chǎn)生的二次熱風通過管道連通至預分解爐2；所述回轉(zhuǎn)窯3窯頭設置有熱風噴槍，提供燃燒用風。

進一步地，所述的預熱單元1由預熱器通過管道連接組成；所述氧化鉛鋅物料從預熱單元加料口加入。

進一步地，預熱單元1可以設置為物料與煙氣直接接觸預熱，也可以設置為物料與煙氣間接接觸預熱。

進一步地，氧化鉛鋅礦可以采用連續(xù)式加料也可以采用間歇式加料。

進一步地，預熱單元出口煙氣溫度≤400℃。

本發(fā)明的第二目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

所述一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法，包括以下步驟：

A.將氧化鉛鋅礦進行破碎、干燥、磨礦、勻化；

B.將氧化鉛鋅礦加入預熱單元進行預熱；

C.在氧化性氣氛下，將經(jīng)過預熱的氧化鉛鋅加入預分解爐內(nèi)完成預分解反應，并脫除硫、氯等雜質(zhì)；預分解反應產(chǎn)出的高溫煙氣送至步驟B的預熱單元預熱氧化鉛鋅礦；

D.預分解爐產(chǎn)出的中間物料進入回轉(zhuǎn)窯，在還原性氣氛下，完成氧化鉛鋅礦中鉛、鋅的還原揮發(fā)；

E.還原反應產(chǎn)生的高溫爐渣余熱回收用于步驟C預分解和步驟D燃燒用風。

一步地，步驟B所述的高溫預熱是指在預熱單元內(nèi)，高溫煙氣直接與氧化鉛鋅礦進行熱交換或高溫煙氣間接預熱氧化鉛鋅礦。

進一步地，步驟C所述的氧化性氣氛下，預分解溫度為≥900℃。

進一步地，步驟D所述的還原性氣氛下，反應溫度≥1100℃。

進一步地，步驟A所述的氧化鉛鋅礦為氧化鉛鋅礦、低品位氧化鉛鋅礦或氧硫混合礦中的一種或兩種以上混合礦

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過設置預熱單元，使用預熱單元對氧化鉛鋅礦進行預熱，氧化鉛鋅礦在預熱單元內(nèi)被預熱，預熱單元出口氧化鉛鋅礦溫度≥600℃。在預熱單元內(nèi)冶煉煙氣與氧化鉛鋅礦進行換熱，不僅能有效回收煙氣中的余熱，而且能提高入爐氧化鉛鋅礦的溫度和反應速率，達到提高氧化鉛鋅礦處理系統(tǒng)生產(chǎn)能力，降低能耗的目的。

本發(fā)明通過設置預分解爐，并控制預分解爐為氧化性氣氛，粉煤在預分解爐內(nèi)完全燃燒，氧化鉛鋅礦溫度進一步升高，CaCO3等碳酸鹽被加熱分解，ZnS等硫化物中硫被氧化脫除。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)未完全燃燒的CO等可燃物在此處被完全燃燒，燃料利用率得到有效提高；同時回轉(zhuǎn)窯熱風通過冷卻機回收進入預分解爐，熱能得到有效回收，且在預分解爐，只使用較少的燃料即可實現(xiàn)雜質(zhì)的脫出。

本發(fā)明通過使用冷卻機，不僅保證窯渣中殘?zhí)勘煌耆紵铱捎行Щ厥崭G渣余熱，將窯渣溫度從900℃-1100℃降至≤120℃，產(chǎn)出高溫熱風用作回轉(zhuǎn)窯和預分解爐二次風，剩余熱風可用于余熱發(fā)電或磨礦烘干物料。由于冷卻機的使用，窯渣中余熱利用率達60%以上，可有效提高系統(tǒng)熱利用率，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明創(chuàng)造性地使用預熱單元、預分解爐及冷卻機等裝置，不僅實現(xiàn)了煙氣和窯渣余熱回收利用，而且強化了冶金反應過程，加速物料在爐內(nèi)的還原揮發(fā)。通過上述措施，該處理系統(tǒng)較傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝處理能力及熱利用率得到大幅提高。氧化鉛鋅礦日處理量可達傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的15倍以上；系統(tǒng)熱利用可達50%以上，是回轉(zhuǎn)窯或煙化爐還原揮發(fā)的5倍左右。由于熱利用率和產(chǎn)能的大幅提高，氧化鉛鋅礦處理成本降低至約350元/t，僅為現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯或煙化爐還原揮發(fā)生產(chǎn)成本的1/2。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-預熱單元、2-預分解爐、3-回轉(zhuǎn)窯、4-冷卻機。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的說明，以方便技術(shù)人員理解。

在具體實施方式中，在未做特殊說明的情況下，所述的百分含量均為質(zhì)量百分含量。

本發(fā)明提供了一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)。

實施例1：

一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，如圖1所示，該處理系統(tǒng)包括：預熱單元1、預分解爐2、回轉(zhuǎn)窯3及冷卻機4。

預熱單元1與預分解爐2連通，在預熱單元1內(nèi)氧化鉛鋅物料與從預分解爐2內(nèi)出來的氧化鋅煙氣間接或直接接觸，完成氧化鉛鋅物料的預熱，預熱單元1可以采用任何能實現(xiàn)氧化鋅煙塵與氧化鉛鋅物料直接或間接接觸換熱的氣固換熱設備，例如：旋風預熱單元、多膛爐式預熱單元及內(nèi)層為物料通道，外層為煙氣通道等的套管式熱交換設備等。在預熱單元1實現(xiàn)對氧化鉛鋅物料的預熱，同時對煙氣中的熱量進行回收，提高熱能利用率。從預熱單元1出來的煙氣溫度≤400℃。

回轉(zhuǎn)窯3窯頭設置有熱風噴槍，向回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)提供燃燒用風或熱能。預分解爐2底部與回轉(zhuǎn)窯3窯尾連通。冷卻機4一端連接回轉(zhuǎn)窯3窯頭，另一端為冷渣出料口，冷卻機4將回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)余熱回收后產(chǎn)出600℃-900℃熱風，并送至預分解爐2內(nèi)和回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)作為二次燃燒風。

通過設置冷卻機4，對回轉(zhuǎn)窯3所產(chǎn)高溫窯渣余熱進行回收，得到低溫的爐渣和600℃-900℃熱風，熱風回收送至預分解爐2或回轉(zhuǎn)窯3回收利用。通過回收回轉(zhuǎn)窯3煙氣及窯渣余熱，可極大地節(jié)約預分解爐2內(nèi)粉煤消耗，同時完成預分解爐內(nèi)粉煤及回轉(zhuǎn)窯內(nèi)未完全燃燒的CO燃燒完全，預分解爐2內(nèi)溫度≥900℃。在預分解爐2內(nèi)，CaCO3等碳酸鹽分解完全，ZnS等硫化物中硫被氧化脫除。

預分解爐2設有粉煤進料口、二次風口和粒煤加料口，粒煤加料口液可以設置在回轉(zhuǎn)窯的窯尾處。從粉煤進料口加入粒度≤80μm，水分≤1%的粉煤，為預分解爐2補充熱量；二次風口用于提供氧氣，起到提供粉煤燃燒及氧化脫硫用氧的作用；粒煤加料口加入2mm≤粒度≤8mm，水分≤10%的粒煤，粒煤通過預分解爐2加入到回轉(zhuǎn)窯3，為回轉(zhuǎn)窯提供熱量，更為重要的是提供還原性氣氛，起到還原揮發(fā)ZnO、PbO的目的。

控制預分解爐2粉煤加入量為氧化鉛鋅礦量的0-15%，控制預分解爐2內(nèi)過剩空氣系數(shù)1.2-1.5，粉煤燃燒更為充分，保證爐內(nèi)呈氧化性氣氛，在預分解爐2內(nèi)，粉煤及回轉(zhuǎn)窯內(nèi)未完全燃燒的CO燃燒完全。預分解爐2呈圓柱形設置，爐腰收縮，內(nèi)襯耐火磚。爐腰收縮可加快腰部煙氣流速，使煙氣和礦粉流速發(fā)生突變，達到分散效果，使氧化鉛鋅礦粉與粉煤、煙氣的接觸更充分，并延長氧化鉛鋅礦粉料下落時間，保證物料在爐內(nèi)充分反應。

控制預分解爐2粒煤加入量為氧化鉛鋅礦的6-15%，控制回轉(zhuǎn)窯3過剩空氣系數(shù)為0.8-1.2，保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈強還原性氣氛，窯內(nèi)溫度≥1100℃，物料中ZnO、PbO被完全揮發(fā)進入煙氣。從預分解爐2內(nèi)加入的粒煤，在預分解爐2內(nèi)基本不參與反應，進入回轉(zhuǎn)窯后燃燒并提供還原性氣氛，使氧化鉛鋅礦還原揮發(fā)。

回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出窯渣溫度高達900-1400℃，經(jīng)冷卻機4冷卻后窯渣溫度降至80-120℃，冷卻機4產(chǎn)出的二次風溫度600-900℃。

該氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)可以采用連續(xù)式加料或間歇式加料。采用間歇式加料，當預分解爐2內(nèi)物料含鋅達到15-35%時,停止加料，系統(tǒng)內(nèi)含鋅物料繼續(xù)完成還原揮發(fā)產(chǎn)出氧化鋅煙塵，氧化鋅煙塵在收塵系統(tǒng)內(nèi)得到回收，所得煙塵含鋅45-60%。含鋅煙塵回收后，繼續(xù)投料，如此循環(huán)。采用連續(xù)加料，當預分解爐2內(nèi)物料含鋅品位達到25-45%時，打開預分解爐底部卸料口將含鋅物料卸出，送火法或濕法處理回收鋅。卸料可以采用間歇式卸料，也可以為連續(xù)式卸料，通過間歇式卸料可得到含鋅更高的物料。

實施例2：

一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)，預熱單元為旋風預熱單元，其余與實施例1相同。如圖2所示，該處理系統(tǒng)包括：旋風預熱單元1、預分解爐2、回轉(zhuǎn)窯3及冷卻機4。旋風預熱單元1由5級旋風收塵器通過管道連接組成（如附圖2所示，C1代表一級旋風除塵器，C2代表二級旋風除塵器，依次類推）。氧化鉛鋅礦從預熱單元第1級旋風除塵器C1與第2級旋風除塵器C2的連接管道加入，氧化鉛鋅礦在旋風收塵器及管道內(nèi)與煙氣直接接觸換熱，煙氣中的余熱被回收，氧化鉛鋅礦被預熱至600℃-900℃。預分解爐2爐頂煙氣出口連通至預熱單元第5級旋風除塵器C5進風口，旋風預熱單元1第4級旋風除塵器C4卸料口連通至預分解爐2的中部，因為整個旋風分離系統(tǒng)是在負壓下運行，如果將C4卸料口連通至預分解爐2的上部，則大量氧化鉛鋅礦在預分解爐尚未充分反應即被帶走，設置在中部，則可保證從C4卸料口下來的礦粉充分反應。第5級旋風除塵器C5卸料口連通至預分解爐2底部?；剞D(zhuǎn)窯3窯頭設置有熱風噴槍，向回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)提供燃燒用風或熱能。預分解爐2底部與回轉(zhuǎn)窯3窯尾連通。冷卻機4采用篦式冷卻機，冷卻機4一端連接回轉(zhuǎn)窯3窯頭，另一端為冷渣出料口，篦式冷卻機4將回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)余熱回收后產(chǎn)出600℃-900℃熱風，并送至預分解爐2內(nèi)和回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)作為二次燃燒風。

旋風預熱單元1由5級旋風收塵器組成，第1級旋風收塵器C1卸料口通過管道連通至第3級旋風收塵器C3出口煙道，第2級旋風收塵器C2卸料口通過管道連通至第4四級旋風收塵器C4出口煙道。采用以上結(jié)構(gòu)可保證物料與煙氣充分接觸，并延長預熱時間，達到提高熱利用率的目的。經(jīng)過旋風預熱單元1處理的煙氣經(jīng)第1級旋風器出口排出，出口煙氣溫度≤400℃。

本發(fā)明還提供一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法。

實施例1：（直接接觸換熱）

一種氧化鉛鋅資源化無害化處理方法，具體步驟如下：

（1）將100000t成分為Pb 1.26%； Zn 6.73%； CaO 27.86%；SiO2 22.34%； Al2O3 2.35%；MgO 1.57%； S 0.34%(鉛、鋅氧化率達75%)的低品位氧化鉛鋅礦依次進行破碎、球磨。破碎后粒度≤35mm占比80%；球磨為粒度≤80μm，水份≤0.5%的物料。

（2）將24000t含碳65%、2mm≤粒度≤8mm、水分≤10%的無煙煤分為兩份，其中12000t進行球磨，粉煤粒度≤80μm，水分≤1%；另外12000t制備為2mm≤粒度≤8mm，水分≤10%的粒煤堆存?zhèn)溆谩?/span>

（3）采用處理能力5000t/d的生產(chǎn)系統(tǒng)，將球磨后的氧化鉛鋅礦按照250t/h的料量均勻加入預熱單元，控制預熱單元出口煙氣溫度為310℃，出口壓力-5800Pa，工況風速12m/s。將氧化鉛鋅礦預熱至860℃。

（4）將粒度≤80μm，水分≤1%的粉煤按照18.4t/h的速度均勻噴入預分解爐內(nèi)，控制空氣過剩系數(shù)1.25，爐內(nèi)呈氧化性氣氛，爐內(nèi)溫度1150℃。在預分解爐內(nèi)粉煤及回轉(zhuǎn)窯內(nèi)產(chǎn)生產(chǎn)的剩余CO得到充分燃燒；從預熱器進入預分解爐的氧化鉛鋅礦所含硫、砷、氟、氯等雜質(zhì)得到脫除，CaCO3等碳酸鹽得到分解。尾氣經(jīng)收塵后送脫硫。

（5）將含碳量65%、2mm≤粒度≤8mm、水分≤10%的粒煤按照15t/h的速度均勻加入預分解爐內(nèi)，控制回轉(zhuǎn)窯空氣過剩系數(shù)0.85，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈強還原性氣氛，窯內(nèi)溫度1350℃。

（6）連續(xù)進料5h后，預熱器內(nèi)氧化鉛鋅礦含鋅富集至35%，打開預分解爐底部卸料口將高含鋅物料卸出，送火法或濕法處理回收鋅金屬。該方法可連續(xù)進料，間歇式或連續(xù)卸料。

（7）將回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出的1240℃窯渣送冷卻機進行回收余熱，產(chǎn)出溫度為85℃的窯渣及產(chǎn)出950℃的熱風。冷機熱效率≥65%。所產(chǎn)熱風輸送至回轉(zhuǎn)窯窯頭、預分解爐作為二次燃燒風，剩余熱風作為煤粉制備、氧化鉛鋅礦的烘干熱源，其余全部進入余熱鍋爐低溫發(fā)電。

實施例2：（間接接觸換熱）

一種氧化鉛鋅礦資源化無害化處理方法，具體步驟如下：

（1）將100萬t成分為Pb 5.26%；Zn 13.73%；CaO 17.09%； SiO2 35.94%； Al2O30.85%；MgO 3.57%； S 5.34%(鉛、鋅氧化率達55%)的低品位氧化鉛鋅礦依次進行破碎、球磨。破碎后粒度≤18mm占比75%；球磨為粒度≤75μm，水份≤0.9%的物料。

（2）將20萬t含碳量58%、2mm≤粒度≤8mm、水分≤10%的無煙煤分為兩份，其中8萬t進行球磨，粉煤粒度≤80μm，水分≤1%；另外12萬t制備為2mm≤粒度≤8mm，水分≤10%的粒煤堆存?zhèn)溆谩?/span>

（3）采用處理能力10000t/d的生產(chǎn)系統(tǒng)，將球磨后的氧化鉛鋅礦按照500t/h的料量均勻加入預熱器，控制預熱器出口煙氣溫度量385℃，出口壓力-7000Pa，工況風速12m/s。將氧化鉛鋅礦預熱至715℃。

（4）將粒度≤80μm，水分≤1%的粉煤按照32.5t/h的速度均勻噴入預分解爐內(nèi)，控制空氣過剩系數(shù)1.45，預分解爐內(nèi)呈氧化性氣氛，溫度1080℃。在預分解爐內(nèi)粉煤及回轉(zhuǎn)窯內(nèi)未燃燒完的CO得到充分燃燒；從旋風預熱器進入預分解爐的氧化鉛鋅礦所含硫、砷、氟、氯等雜質(zhì)得到脫除，CaCO3等碳酸鹽得到分解。尾氣經(jīng)收塵后送脫硫。

（5）將含碳量58%、2mm≤粒度≤8mm、水分≤10%的粒煤按照62.5t/h的速度均勻加入預分解爐內(nèi)，控制回轉(zhuǎn)窯空氣過剩系數(shù)0.95，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈強還原性氣氛，窯內(nèi)溫度1350℃。

（6）回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)產(chǎn)出的氧化鋅煙氣通過預分解爐進入預熱單元外層煙氣管道送收塵處理，收塵后得到氧化鋅煙塵，氧化鋅煙塵含鋅55%，生產(chǎn)過程中連續(xù)進料，連續(xù)產(chǎn)出氧化鋅煙塵。該方法預熱單元換熱效果較直接接觸換熱差，但生產(chǎn)過程連續(xù)，較為穩(wěn)定。適合用于處理含鋅品位≥10%的物料。

（7）將回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出的1160℃窯渣送冷卻機進行回收余熱，產(chǎn)出溫度為115℃的窯渣及1040℃的熱風。冷機熱效率≥58%。所產(chǎn)熱風輸送至回轉(zhuǎn)窯窯頭、預分解爐作為二次燃燒風，剩余熱風作為煤粉制備、氧化鉛鋅礦的烘干熱源，其余全部進入余熱鍋爐低溫發(fā)電。

實施例3：（旋風預熱單元預熱）

一種鉛鋅氧化礦資源化無害化處理方法，具體步驟如下：

（1）將50000t原料成分為Pb 2.26%Zn 9.73%CaO 21.86% SiO2 28.34%Al2O30.35%MgO 0.57%S 4.34%(鉛、鋅氧化率達60%)的低品位氧化鉛鋅礦依次進行破碎、球磨。破碎后粒度≤25mm占比70%；將物料球磨為粒度≤60μm，水份≤0.8%。

（2）將10000t含碳量60%、2mm≤粒度≤6mm、水分≤8%的無煙煤分為兩份，其中5000t進行球磨，粉煤粒度≤60μm，水分≤0.6%；另外5000t制備為2mm≤粒度≤8mm，水分≤10%的粒煤堆存?zhèn)溆谩?/span>

（3）采用處理能力3000t/d的生產(chǎn)系統(tǒng)，將球磨后的氧化鉛鋅礦按照136t/h的料量均勻加入旋風預熱器，控制旋風預熱器出口煙氣溫度量290℃，出口壓力-6000Pa，工況風速8m/s。將氧化鉛鋅礦預熱至960℃。

（4）將粒度≤60μm，水分≤0.6%的粉煤按照10.9t/h的速度均勻噴入預分解爐內(nèi)，控制空氣過剩系數(shù)1.15，預分解爐內(nèi)呈氧化性氣氛，溫度1050℃。在預分解爐內(nèi)粉煤及回轉(zhuǎn)窯內(nèi)未燃燒完全的CO得到充分燃燒；從旋風預熱器進入預分解爐的氧化鉛鋅礦所含硫、砷、氟、氯等雜質(zhì)得到脫除，CaCO3等碳酸鹽得到分解。尾氣經(jīng)收塵后送脫硫。

（5）將含碳量60%、2mm≤粒度≤6mm、水分≤8%的粒煤按照12t/h的速度均勻加入預分解爐內(nèi)，控制回轉(zhuǎn)窯空氣過剩系數(shù)0.75，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)呈強還原性氣氛，窯內(nèi)溫度1310℃。

（6）連續(xù)進料5h后，預熱器內(nèi)氧化鉛鋅礦含鋅富集至32%，停止加料，預熱器內(nèi)含鋅物料進一步完成還原揮發(fā)，生產(chǎn)氧化鋅煙塵并進入收塵系統(tǒng)。本方法采用間歇式加料生產(chǎn)，從預熱單元的煙氣管道進料，繼續(xù)連續(xù)投料5h，停止加料1h進行揮發(fā)反應，待預熱器內(nèi)氧化鉛鋅礦含鋅富集至32%，繼續(xù)連續(xù)投料5h，如此循環(huán)，富集回收得到高品位的氧化鋅煙塵，煙塵含鋅55%。

（7）將回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出的1180℃窯渣送篦式冷卻機進行回收余熱，產(chǎn)出溫度為95℃的窯渣及產(chǎn)出1000℃的熱風。篦式冷機熱效率≥62%。所產(chǎn)熱風輸送至回轉(zhuǎn)窯窯頭、預分解爐作為二次燃燒風，剩余熱風作為煤粉制備、氧化鉛鋅礦的烘干熱源，其余全部進入余熱鍋爐低溫發(fā)電。

以上，采用實施例1的方式，所得物料含鋅較低，生產(chǎn)過程穩(wěn)定連續(xù)，換熱效果較好。采用實施例2的方式，過程連續(xù)穩(wěn)定，但換熱效果較差。采用實施例3的方式，所得煙塵含鋅最高，換熱效果最好，但生產(chǎn)過程為間歇式進料，過程不連續(xù)；

對比例：

使用與實施例3相同處理能力的回轉(zhuǎn)窯，將1000t原料成分為Pb 2.26%； Zn 9.73%；CaO 21.86%； SiO2 28.34%； Al2O30.35%； MgO 0.57%； S 4.34%(鉛、鋅氧化率達60%)的低品位氧化鉛鋅礦依次進行破碎、球磨。破碎后粒度≤25mm占比70%；將物料球磨為粒度≤60μm，水份≤0.8%。

將破碎后的氧化鉛鋅礦與無煙煤按1：0.45的比例加入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，控制回轉(zhuǎn)窯溫度1300℃，空氣系數(shù)0.75。物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)過預熱升溫，還原揮發(fā)產(chǎn)出高溫窯渣和煙氣。窯渣經(jīng)水淬后外賣；煙氣經(jīng)表冷器降溫、布袋收塵后回收氧化鋅煙塵。使用該方法窯渣和煙氣余熱均未得到回收利用，煤耗高達40%-55%，熱利用率約為10%，采用連續(xù)加料連續(xù)出料，氧化鉛鋅礦投料量為8t/h，收集的氧化鋅煙塵中鋅含量為55%。

通過對比例發(fā)現(xiàn)，在與常規(guī)只有回轉(zhuǎn)窯的還原揮發(fā)系統(tǒng)相比，本申請的技術(shù)方案，單位礦的煤耗降低55.5%，產(chǎn)能提高15.63倍。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。

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氧化鉛鋅礦資源化無害化處理系統(tǒng)及方法.pdf