CN111733330B - 利用回转窑进行锌富集回收的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用回转窑进行锌富集回收的方法。将预热的入窑原料送入变径回转窑窑尾，并于窑尾鼓入煤粉和富氧空气，进行煅烧反应80～100min；在窑头抽风机的作用下，煅烧反应产生的烟气的流动方向与所述入窑原料的运动方向保持一致，均从所述窑尾运动至所述窑头；收集焙烧矿，磨矿磁选得到铁精矿；对抽风机抽出的烟气进行收集净化处理，使用收尘系统收集含锌粉尘，并将其与入窑原料混合制粒，得到混合入窑物料，送入变径回转窑，循环进行煅烧工序和含锌粉尘收集工序，实现对锌的循环富集；当烟气中锌含量达到10％以上后，直接收集烟气中的含锌粉尘，利用酸浸工艺进行锌的回收。该方法能够有效提高铁和锌的回收率、防止回转窑结圈，且高效节能。

Description

利用回转窑进行锌富集回收的方法

技术领域

本发明涉及冶金和矿物加工技术领域，尤其涉及一种利用回转窑进行锌富集回收的方法。

背景技术

铁矿石是钢铁工业发展过程中的重要原材料，在我国国民经济发展中发挥着比较重要的作用。随着我国钢铁工业的快速发展，对铁矿石的需求不断增长，为了提高铁矿石的品位及综合回收利用率，通常需要将铁矿石进行必要的煅烧加工处理，目前，利用比较广泛的是基于还原煤基直接还原的回转窑-磁选分离流程工艺。该工艺把焙烧、选矿和冶炼结合在一个工艺内完成，省去了选矿、烧结、造球等高能耗、高污染工艺过程，同时缩短了生产周期、降低了能耗、减少了环境污染。

同时，在钢铁生产系统中的锌初始主要来源于废钢和铁矿原料，虽然铁矿中伴生的锌含量都极低，但由于锌的循环富集特点使其在系统中会不断累积。目前，钢铁企业普遍流行的处理方法为回转窑工艺，其基本原理是利用锌沸点较低、高温易挥发的性质，通过还原使粉尘中的锌挥发再富集回收。

回转窑工艺是用固体燃料作还原剂，以回转窑为反应器，能处理较广的原料。回转窑内部物质流运动方式为气固逆向运动，窑头烧嘴产生高温气体，由头至尾的流向与窑尾投加的物料形成逆流接触，高温气流与物料接触而进行热量交换，投加的物料在窑头高温环境下完成冶炼过程。回转窑工艺具有工艺成熟、投资低、运行简单的显著优点，但是不太适宜处置低锌物料，铁料金属化率也低，生产过程中常发生结圈现象。结圈会使回转窑截面积不断减少，造成挡料，恶化焙烧工艺参数，引起窑内工况变化，降低耐材使用寿命，容易出现焙烧矿料指标不稳定等情况。根据研究报道，细粒级低熔点物质入窑和回转窑窑内局部高温是造成窑内结圈的根本原因。

申请号为CN201610737311.5的发明专利公开了一种利用回转窑处理高锌含铁尘泥的方法。该方法将高炉瓦斯灰、转炉OG泥混合、造球；湿球团干燥预热，干燥预热热源为回转窑高温烟气经高低温复合空气换热器产生的热风；在回转窑窑头设置粒煤喷枪、残炭喷枪和粒矿喷枪，将高挥发份煤、残炭、高品位铁矿喷吹入窑；干燥后的球团送入回转窑，在回转窑内直接还原及高温固结后，得到高温金属化球团；金属化球团与过剩残炭等物料经冷却到常温后，磁选分离，得到金属化球团；出回转窑的高温烟气经脱除大颗粒粉尘，再进入高低温复合空气换热器冷却，然后进入布袋除尘器，回收氧化锌粉。但是该方法的不足之处在于：存在回转窑产能低且易发生结圈现象，收集的含锌粉尘中粗氧化锌含量低、脱锌率低等问题。

申请号为CN201310490196.2的发明专利公开了一种以高炉烟尘为原料回转窑生产次氧化锌粉的方法。该方法按预定质量比，将高炉烟尘、沉降粉、返粉和石灰混匀，控制混合料含水量为16～22％质量比；按常规制成球团，得入炉球团原料，然后在回转窑进行高温烟化处理入炉原料生产次氧化锌粉。制成的球团显著改善了回转窑中的物料透气性能，降低综合能耗。但是，该方法的不足之处在于：存在脱锌率低、还原后的物料金属化率低、回转窑产能低的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具备高效锌回收产率、有效防止结圈的利用回转窑进行锌富集回收的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种利用回转窑进行锌富集回收的方法，包括如下步骤：

S1、原料制备：采用质量比为1～5:1的无烟煤和焦粉作为还原煤，与铁矿石、冶金粉尘混合均匀造球并干燥处理，得到预定粒度的入窑原料；

S2、煅烧工序：将步骤S1制备的所述入窑原料经过预热后，送入变径回转窑窑尾，并于所述窑尾通过鼓风机鼓入煤粉和预定氧气浓度并经过预热的富氧空气，进行煅烧反应80～100min；所述入窑原料随着所述变径回转窑以2～3min/r的速度转动依次经过预热段、中间段和高温段，并逐渐移动至窑头；在设置于所述窑头的抽风机预定抽风压力的作用下，所述煅烧反应产生的烟气的流动方向与所述入窑原料的运动方向保持一致，均从所述窑尾运动至所述窑头；收集焙烧矿，磨矿磁选得到铁精矿；

S3、烟气处理：对所述抽风机抽出的所述烟气进行收集净化处理：首先使用收尘系统对含锌粉尘进行收集；然后，将经过所述收尘系统后的尾气进行净化处理；

S4、锌富集：将步骤S3得到的所述含锌粉尘制成粒度为3～5mm的物料，然后与所述入窑原料混合，得到混合入窑物料，将预热后的所述混合入窑物料送入所述变径回转窑，进行步骤S2的所述煅烧工序，所述含锌粉尘中的粗氧化锌颗粒再次被还原成气态锌，富集到煅烧产生的烟气中；然后对所述烟气进行步骤S3所述的含锌粉尘收集工序；重复步骤S4的工序，实现对所述含锌粉尘中锌的循环富集；

S5、锌回收：当步骤S4所得的所述烟气中锌含量达到10％以上后，则不再进行步骤S4所述的锌富集工序；直接收集所述烟气中的含锌粉尘，然后利用酸浸工艺对所述含锌粉尘中的所述锌进行回收。

优选的，在步骤S1中，所述入窑原料的粒度为5～15mm；所述还原煤、所述铁矿石和所述冶金粉尘的配比为15～35％：25～40％：25～45％。

优选的，所述还原煤中，灰分含量低于10％，且所述灰分的软熔温度大于1300℃。

优选的，在步骤S2中，所述变径回转窑为

尺寸的变径回转窑，其中，所述高温段的直径为

长度为35m，所述预热段的直径为

长度为25m，所述中间段的直径为

到

长度为10m。

优选的，所述变径回转窑的填充率为10～15％。

优选的，在步骤S2中，所述入窑原料的投入量为250～350t/d；所述入窑原料的预热温度大于200℃。

优选的，在步骤S2中，所述富氧空气中，氧气的浓度为25～30％；所述富氧空气的预热温度大于200℃。

优选的，在步骤S2中，所述鼓风机的鼓风压力为150～200KPa。

优选的，在步骤S2中，所述抽风机的所述抽风压力为-45～-50KPa。

优选的，在步骤S4中，所述含锌物料的制备采用膨润土为粘结剂。

优选的，在步骤S5中，所述酸浸工艺参数设置为：硫酸浓度130～150g/L，浸出时间为25～40min，所述硫酸和所述含锌粉尘的液固比为4～6：1，浸出温度为60～80℃，搅拌速度为400～600r/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的利用回转窑进行锌富集回收的方法，具有防止回转窑结圈、提高锌的回收率，同时提高窑内热能利用率的优点，这主要是由于：

1)相比于常规的进料方式，本发明将燃料煤粉和入窑物料从窑尾同侧进料，并利用抽风机在窑头形成的负压以及鼓风机形成的窑尾向窑头推动压力的双重作用下，使得还原煅烧反应产生的烟气的流动方向与铁矿石入窑原料的运动方向保持一致，均从所述窑尾运动至所述窑头；使得回转窑内部物质流运动方式为气固同向运动，窑尾烧嘴燃烧产生高温气体，与窑尾投加的物料形成同向流动接触，高温气流与物料接触进行热量交换，投加的物料依次经过预热段-中间段-高温段，在窑头高温段的高温环境下完成冶炼过程。

相比于常规的气固逆向运动的进料方式，该方案的优点在于：提高了炉料在回转窑的滚落速度，降低了球团在炉内的停留时间，进而减少了球团在回转窑内部的粘结，提高了回转窑冶炼效率；此外，能够有效的防止气流返窜、炉料被气流返吹回原料仓。

2)采用含锌粉尘在回转窑中的“内循环”工艺，将含锌粉尘经过造粒变大粒径后再与入窑原料混合后，再次送入回转窑中，进行煅烧，使粗氧化锌颗粒再次被还原成气态锌，富集到煅烧产生的烟气中，实现了锌的循环富集，有效提高了含锌粉尘中锌的品位，大大提升了锌的回收产率。而且通过将含锌粉尘进行造粒扩大粒径，再进行富集，可以进一步防止回转窑结圈。

3)采用变径回转窑，在窑体长度方向上通过中间段的过渡产生变径结构，使窑内空间适合于气体体积的变化，以免火焰或高温烟气沿进程方向逐渐离开入窑原料表面，有利于窑内的高温段辐射传热及预热段对流传热，可有效防止窑内温度分布不均以及局部高温，进而防止结圈。一方面，在高温段和预热段之间进行变径，能够有效保持高温段的压力，减小高温段向预热段的辐射传热，有利于燃料的完全燃烧。另一方面，减小预热段直径能够增加预热段的传热量，并且能够使窑气贴附入窑原料表面流动并充满窑膛。由于窑头高温段的直径大于窑尾低温段的直径。物料在高温段与窑壁的相对运动线速度就大于低温段，与高温段窑壁接触的时间也相对缩短，有利于避免细粒过热。同时，低温段直径相对较小，其实际填充率相对较高，导致低温段还原气氛好于高温段，利于还原反应的进行。变径回转窑高温段直径较大有利于燃料的充分燃烧，预热段的直径变小，能够集中热量保持有效的节能，相比于常规的通径回转窑，变径回转窑能够节能20％左右，提高窑内热能利用率，同时也提高了还原焙烧的产率。

4)采用富氧空气进行助燃，可以减少助燃气体鼓入量，进而使得烟气量减少，烟尘产物(粗氧化锌)的品位提高；同时因氧气浓度提高，燃烧速率也得到提高，促使回转窑处理能力提高，燃料消耗减少。本发明将变径回转窑结构和富氧空气助燃技术结合起来，相互配合，在很大程度上提高回转窑的还原处理能力和窑内热能利用率，有效防止结圈，提高了含锌粉尘中锌的品位。

5)还原煤中，无烟煤主要用于燃烧维持回转窑温度，焦粉作为反应的还原剂。采用灰分含量低于10％，且灰分的软熔温度大于1300℃的煤粉材料作为还原煤，当煤灰的熔点高时，煤灰与铁矿石中氧化亚铁反应生成的多组分化合物的熔点也会很高，在一定程度上减小了低熔点化合物的产生，可以有效的防止回转窑的结圈，提高了煅烧工艺中还原焙烧的效率。另外，入窑原料的粒度越小，其表面曲率越大，熔化温度就越低，很容易在温度较低时就软熔，造成窑内物质粘结。而且粒度细小的入窑原料活性大，极易反应生成低熔点化合物，在较高的温度下熔化形成结圈物。本发明采用粒度为5～15mm的入窑原料，原料粒度较大且粒度分布尺寸均匀，有效的防止回转窑的结圈，提高了煅烧工艺中还原焙烧产率。

由此，上述工艺相互协同，显著提高锌的回收率，并且有效防止回转窑结圈现象，实现锌的高效富集回收。

附图说明

图1为本发明提供的利用回转窑进行锌富集回收的方法示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种利用回转窑进行锌富集回收的方法，包括如下步骤：

S1、原料制备：采用质量比为1～5:1的无烟煤和焦粉作为还原煤，与铁矿石、冶金粉尘混合均匀造球并干燥处理，得到预定粒度的入窑原料；

S2、煅烧工序：将步骤S1制备的所述入窑原料经过预热后，送入变径回转窑窑尾，并于所述窑尾通过鼓风机鼓入煤粉和预定氧气浓度并经过预热的富氧空气，进行煅烧反应80～100min；所述入窑原料随着所述变径回转窑以2～3min/r的速度转动依次经过预热段、中间段和高温段，并逐渐移动至窑头；在设置于所述窑头的抽风机预定抽风压力的作用下，所述煅烧反应产生的烟气的流动方向与所述入窑原料的运动方向保持一致，均从所述窑尾运动至所述窑头；收集焙烧矿，磨矿磁选得到铁精矿；

S3、烟气处理：对所述抽风机抽出的所述烟气进行收集净化处理：首先使用收尘系统对含锌粉尘进行收集；然后，将经过所述收尘系统后的尾气进行净化处理；

S4、锌富集：将步骤S3得到的所述含锌粉尘制成粒度为3～5mm的物料，然后与所述入窑原料混合，得到混合入窑物料，将预热后的所述混合入窑物料送入所述变径回转窑，进行步骤S2的所述煅烧工序，所述含锌粉尘中的粗氧化锌颗粒再次被还原成气态锌，富集到煅烧产生的烟气中；然后对所述烟气进行步骤S3所述的含锌粉尘收集工序；重复步骤S4的工序，实现对所述含锌粉尘中锌的循环富集；

S5、锌回收：当步骤S4所得的所述烟气中锌含量达到10％以上后，则不再进行步骤S4所述的锌富集工序；直接收集所述烟气中的含锌粉尘，然后利用酸浸工艺对所述含锌粉尘中的所述锌进行回收。

进一步地，在步骤S1中，所述入窑原料的粒度为5～15mm；所述还原煤、所述铁矿石和所述冶金粉尘的配比为15～35％：25～40％：25～45％。

进一步地，所述还原煤中，灰分含量低于10％，且所述灰分的软熔温度大于1300℃。

进一步地，在步骤S2中，所述变径回转窑为

尺寸的变径回转窑，其中，所述高温段的直径为

长度为35m，所述预热段的直径为

长度为25m，所述中间段的直径为

到

长度为10m。

进一步地，所述变径回转窑的填充率为10～15％。

进一步地，在步骤S2中，所述入窑原料的投入量为250～350t/d；所述入窑原料的预热温度大于200℃。

进一步地，在步骤S2中，所述富氧空气中，氧气的浓度为25～30％；所述富氧空气的预热温度大于200℃。

进一步地，在步骤S4中，所述含锌物料的制备采用膨润土为粘结剂。

进一步地，在步骤S2中，所述鼓风机的鼓风压力为150～200KPa。

进一步地，在步骤S2中，所述抽风机的所述抽风压力为-45～-50KPa。

进一步地，在步骤S5中，所述酸浸工艺参数设置为：硫酸浓度130～150g/L，浸出时间为25～40min，所述硫酸和所述含锌粉尘的液固比为4～6：1，浸出温度为60～80℃，搅拌速度为400～600r/min。

下面通过具体的实施例对本发明提供的利用回转窑进行锌富集回收的方法做进一步的详细描述。

实施例1

原料为低品位铁矿石，利用回转窑进行锌富集回收的方法：

S1、原料制备：采用质量比为1:1的无烟煤和焦粉作为还原煤，与铁矿石和冶金粉尘混合均匀造球并干燥处理，得到粒度平均分布为5～15mm的入窑原料；其中，所述还原煤、所述铁矿石和所述冶金粉尘的配比为25％：35％：40％；所述还原煤中，灰分含量为8％，且所述灰分的软熔温度大于1300℃。

S2、煅烧工序：将步骤S1制备的所述入窑原料预热到200℃后，送入变径回转窑窑尾，所述变径回转窑的填充率为10％；入窑原料的投入量为300t/d；并于所述窑尾通过鼓风机以150KPa的鼓风压力，鼓入煤粉和氧气浓度为25％并经过预热温度达到200℃的富氧空气，进行煅烧反应90min；所述入窑原料随着所述变径回转窑以2.5min/r的速度转动依次经过预热段、中间段和高温段，并逐渐移动至窑头；在设置于所述窑头的抽风机以抽风压力为-45KPa的作用下，所述煅烧反应产生的烟气的流动方向与所述入窑原料的运动方向保持一致，均从所述窑尾运动至所述窑头；收集焙烧矿，冷却后进行磨矿、磁选工序，得到铁精矿；尾矿焙烧渣运往水泥厂和砖厂用于生产建筑材料。

其中，所述变径回转窑为

尺寸的变径回转窑，其中，所述高温段的直径为

长度为35m，所述预热段的直径为

长度为25m，所述中间段的直径为

到

长度为10m。

S3、烟气处理：对所述抽风机抽出的所述烟气进行收集净化处理：首先使用收尘系统对含锌粉尘进行收集；然后，将经过所述收尘系统后的尾气采用循环喷淋结合碱液吸收法对烟气中二氧化硫及重金属进行净化，循环液为一定量的氢氧化钠和石灰石配制而成的浆液。

S4、锌富集：将步骤S3得到的所述含锌粉尘制成粒度为5mm的含锌物料(含锌物料的制备采用膨润土为粘结剂)，然后与所述入窑原料混合，得到混合入窑物料，将预热后温度为200℃的所述混合入窑物料送入所述变径回转窑，进行步骤S2的所述煅烧工序，所述含锌粉尘中的粗氧化锌颗粒再次被还原成气态锌，富集到煅烧产生的烟气中；然后对所述烟气进行步骤S3所述的含锌粉尘收集工序；重复步骤S4的工序，实现对所述含锌粉尘中锌的循环富集。

S5、锌回收：当步骤S4所得的所述烟气中锌含量达到10％以上后，则不再进行步骤S4所述的锌富集工序；直接收集所述烟气中的含锌粉尘，然后利用酸浸工艺对所述含锌粉尘中的所述锌进行回收；所述酸浸工艺参数设置为：硫酸浓度140g/L，浸出时间为30min，所述硫酸和所述含锌粉尘的液固比为5：1，浸出温度为70℃，搅拌速度为450r/min。

对比例1

与实施例1的不同之处在于：采用常规的进料方式进行回转窑的煅烧反应，即入窑原料从窑尾送入，煤粉和富氧空气从对侧窑头鼓入，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

对比例1中，回转窑内部物质流运动方式为气固逆向运动，窑头烧嘴产生高温气体，由头至尾的流向与窑尾投加的物料形成逆流接触，高温气流与物料接触而进行热量交换，投加的物料在窑头高温环境下完成冶炼过程。

对比例1的铁回收率为81％，锌回收率为69％，低于实施例1中的回收效率。

对比例2

与实施例1的不同之处在于：采用常规的空气作为助燃气体的设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例2-3

与实施例1的不同之处在于：所述富氧空气中，氧气的浓度的设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

本发明采用富氧空气进行助燃，相比于对比例2中的常规空气(氧气浓度为21％)，可以减少助燃气体鼓入量，进而使得烟气排放量大幅减少，烟尘产物(粗氧化锌)的品位得到提高。同时，由于氧气浓度的提高，燃烧速率也得到提高，能够加强回转窑还原焙烧的处理能力，使得铁矿石回收充分，回收品位和回收率均得到提升，还很大程度上减少了燃料的消耗。

实施例4-7

与实施例1的不同之处在于：回转窑填充率和入窑原料的投入量设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

当物料停留时间不变时，回转窑填充率和入窑原料投入量的增大，能提高回转窑产量，但是由于料层增厚，物料运动受到限制，因此对物料的翻动和焙烧不利。填充率和投入量过小，则设备生产能力没有有效利用，还会提高生产成本。

对比例3

与实施例1的不同之处在于：采用常规通径回转窑进行煅烧工艺，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

对比例3采用的通径回转窑为：

通径回转窑。

本发明采用的变径回转窑，延长了高温还原段的长度。由于窑头高温段的直径大于窑尾低温段的直径，物料在高温段与窑壁的相对运动线速度就大于低温段，与高温段窑壁接触的时间也相对缩短，有利于避免细粒过热。同时，低温段直径相对较小，其实际填充率相对较高，导致低温段还原气氛好于高温段，利于还原反应的进行。由此，变径回转窑高温段直径较大有利于燃料的充分燃烧，预热段的直径变小，能够集中热量保持有效的节能，相比于常规的通径回转窑，提高窑内热能利用率，同时也提高了还原焙烧的产率。

对比例3中，铁回收率为87％，锌回收率为80.1％，低于实施例1中的回收效率，而能耗却高出实施例1的20％左右，回转窑运行一段时间还易产生结圈现象。

实施例8-11

与实施例1的不同之处在于：所述鼓风压力和所述抽风压力的设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

鼓风压力的增大和抽风负压力的增大，会导致烟气流速上升，被烟气带人烟尘的生料增多，从而使含锌粉尘中的锌含量增大，富集效果明显提高。但是，烟气流速增大会在一定程度内破坏回转窑内的还原气氛，使得铁矿石的金属化率降低，反应不充分，进而影响锌的回收产率。

对比例4

与实施例1的不同之处在于：采用灰分含量为20％的常规还原煤材料，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例12-16

与实施例1的不同之处在于：步骤S1中原料的参数设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

还原煤配比量越高，即配碳量越高，碳的气化速度就越大，CO还原速度越快，促进了铁氧化物的还原过程。煤的反应性对还原过程影响较大，本发明采用灰分含量低的还原煤材料，其反应性好，可以使反应空间维持较高的CO浓度，促进铁氧化物还原，允许采用较低的还原温度，有利于防止回转窑结圈，可以相应降低对还原用煤灰分软化温度和矿石软化温度的要求。还原煤中，无烟煤主要用于燃烧维持回转窑温度，焦粉作为反应的还原剂。

实施例17-20

与实施例1的不同之处在于：回转窑的转速和煅烧时间设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。

随着煅烧还原时间的延长，铁矿石不断被氧化，金属化率逐渐增加，达到一定程度后，铁矿石的金属化率增加速度逐渐减缓。煅烧时间影响原料的热传递和化学反应的进程，同时也决定了原料是否被再氧化，所以回收率随加热时间的增长先增加，又减少，原因在于：时间太短，煅烧不充分，还原反应没有完成，原料金属化率低，回收率低；时间过长，又会造成还原产物又被二次氧化，降低回收率。

回转窑转速的大小决定着窑内原料的流通能力以及原料在窑内的焙烧时间，并且在一定程度上对回转窑内的温度造成影响。提高回转窑的转速，可以加快窑内物料的翻滚，使物料混合均匀，从而达到窑内物料温度均匀、减少窑内物料局部受热过高现象的发生。但是，提高回转窑的转速，必然会降低物料在回转窑内的停留时间。转速过低，会直接导致处理量降低，窑尾返料增多，同时物料在窑内翻动情况不好，也造成炉渣含锌增高，造成锌回收产率的下降。

综上所述，本发明提供了一种利用回转窑进行锌富集回收的方法。将预热的入窑原料送入变径回转窑窑尾，并于窑尾鼓入煤粉和富氧空气，进行煅烧反应80～100min；在窑头抽风机的作用下，煅烧反应产生的烟气的流动方向与所述入窑原料的运动方向保持一致，均从所述窑尾运动至所述窑头；收集焙烧矿，磨矿磁选得到铁精矿；对抽风机抽出的烟气进行收集净化处理，使用收尘系统收集含锌粉尘，并将其与入窑原料混合制粒，得到混合入窑物料，送入变径回转窑，循环进行煅烧工序和含锌粉尘收集工序，实现对锌的循环富集；当烟气中锌含量达到10％以上后，直接收集烟气中的含锌粉尘，利用酸浸工艺进行锌的回收。该方法能够有效提高铁和锌的回收率、防止回转窑结圈，且高效节能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (6)

1.一种利用回转窑进行锌富集回收的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、原料制备：采用质量比为1～5:1的无烟煤和焦粉作为还原煤，与铁矿石、冶金粉尘混合均匀造球并干燥处理，得到预定粒度的入窑原料；

S2、煅烧工序：将步骤S1制备的所述入窑原料经过预热后，送入变径回转窑窑尾，并于所述窑尾通过鼓风机鼓入煤粉和预定氧气浓度并经过预热的富氧空气，进行煅烧反应80～100min；所述入窑原料随着所述变径回转窑以2～3min/r的速度转动依次经过预热段、中间段和高温段，并逐渐移动至窑头；在设置于所述窑头的抽风机预定抽风压力的作用下，所述煅烧反应产生的烟气的流动方向与所述入窑原料的运动方向保持一致，均从所述窑尾运动至所述窑头；收集焙烧矿，磨矿磁选得到铁精矿；

S3、烟气处理：对所述抽风机抽出的所述烟气进行收集净化处理：首先使用收尘系统对含锌粉尘进行收集；然后，将经过所述收尘系统后的尾气进行净化处理；

S4、锌富集：将步骤S3得到的所述含锌粉尘与所述入窑原料混合，得到混合入窑物料，将预热后的所述混合入窑物料送入所述变径回转窑，进行步骤S2的所述煅烧工序，所述含锌粉尘中的粗氧化锌颗粒再次被还原成气态锌，富集到煅烧产生的烟气中；然后对所述烟气进行步骤S3所述的含锌粉尘收集工序；重复步骤S4的工序，实现对所述含锌粉尘中锌的循环富集；

S5、锌回收：当步骤S4所得的所述烟气中锌含量达到10％以上后，则不再进行步骤S4所述的锌富集工序；直接收集所述烟气中的含锌粉尘，然后利用酸浸工艺对所述含锌粉尘中的所述锌进行回收；

在步骤S2中，所述富氧空气中，氧气的浓度为25～30％；所述富氧空气的预热温度大于200℃；

在步骤S2中，所述鼓风机的鼓风压力为150～200KPa；

在步骤S2中，所述抽风机的所述抽风压力为-45～-50KPa；

在步骤S4所述混合入窑物料中，所述含锌粉尘还包括预处理步骤：将所述含锌粉尘采用膨润土为粘结剂，制成粒度为3～5mm的含锌物料。

2.根据权利要求1所述的利用回转窑进行锌富集回收的方法，其特征在于：在步骤S1中，所述入窑原料的粒度为5～15mm；所述还原煤、所述铁矿石和所述冶金粉尘的配比为15～35％：25～40％：25～45％。

3.根据权利要求1所述的利用回转窑进行锌富集回收的方法，其特征在于：所述还原煤中，灰分含量低于10％，且所述灰分的软熔温度大于1300℃。

4.根据权利要求1所述的利用回转窑进行锌富集回收的方法，其特征在于：在步骤S2中，所述变径回转窑为尺寸的变径回转窑，其中，所述高温段的直径为长度为35m，所述预热段的直径为长度为25m，所述中间段的直径为到长度为10m。

5.根据权利要求1所述的利用回转窑进行锌富集回收的方法，其特征在于：所述变径回转窑的填充率为10～15％；所述入窑原料的投入量为250～350t/d；所述入窑原料的预热温度大于200℃。

6.根据权利要求1所述的利用回转窑进行锌富集回收的方法，其特征在于：在步骤S5中，所述酸浸工艺参数设置为：硫酸浓度130～150g/L，浸出时间为25～40min，所述硫酸和所述含锌粉尘的液固比为4～6：1，浸出温度为60～80℃，搅拌速度为400～600r/min。

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