权利要求
1.一种火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，包括熔炼装置;
所述熔炼装置具有氧化熔炼区和还原熔炼区，所述氧化熔炼区和所述还原熔炼区的底部连通，锌精矿在所述氧化熔炼区内熔炼并氧化脱硫，所述氧化熔炼区熔炼产生的熔渣流入所述还原熔炼区进行还原;
所述氧化熔炼区具有第一排烟口和第一金属排放口，所述还原熔炼区具有第二排烟口、第二金属排放口和排渣口;
所述火法炼锌回收有价金属系统还包括：
第一处理单元和第二处理单元;
所述第一处理单元与所述第一排烟口连接，所述第一处理单元用于回收所述氧化熔炼区排出的烟气中的有价金属，所述第二处理单元与所述第二排烟口连接，所述第二处理单元用于回收所述还原熔炼区排出的烟气中的有价金属。
2.根据权利要求1所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，所述氧化熔炼区具有第一工况和第二工况;
所述第一工况下，所述氧化熔炼区内的温度为1100℃至1300℃，所述氧化熔炼区内的氧料比为100Nm3/t至250Nm3/t;
所述第二工况下，所述氧化熔炼区内的温度为1350℃至1550℃，所述氧化熔炼区内的氧料比为300Nm3/t至500Nm3/t。
3.根据权利要求1所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，还包括第一喷枪，所述氧化熔炼区具有第一喷口，所述第一喷枪与所述第一喷口连接，以向所述氧化熔炼区内喷射氧气;
和/或，所述氧化熔炼区还具有第一进料口，所述第一进料口用于向所述氧化熔炼区内送入锌精矿和熔剂;
和/或，所述第一金属排放口为虹吸口。
4.根据权利要求1所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，所述还原熔炼区包括电热还原段和射流喷吹段，流入所述还原熔炼区的熔渣依次经过所述电热还原段和所述射流喷吹段进行还原，所述第二金属排放口和排渣口靠近所述射流喷吹段设置。
5.根据权利要求4所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，还包括电极和第二喷枪，所述电极设在所述电热还原段内，所述还原熔炼区还具有第二进料口和第二喷口，所述第二进料口用于向所述电热还原段内送入还原剂，所述第二喷口开设在所述射流喷吹段的侧壁上，所述第二喷枪与所述第二喷口连接以向所述射流喷吹段内送入碳质还原剂和氧气。
6.根据权利要求5所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，通过所述第二喷枪喷入所述射流喷吹段的氧气量为所述碳质还原剂完全燃烧所需氧气总量的0.1至0.5。
7.根据权利要求5或6所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，所述电热还原段和所述射流喷吹段沿第一方向布置，所述电热还原段在所述第一方向上的长度a和所述射流喷吹段在所述第一方向上的长度b满足：a>2b;
和/或，所述电热还原段和所述射流喷吹段的补热比例为2:1至5:1;
和/或，所述还原熔炼区内的CO与CO2体积比为20:1至35:1。
8.根据权利要求1所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，所述第一处理单元包括收尘装置，所述收尘装置用于回收所述氧化熔炼区排出的烟气中的高镉烟尘;
和/或，所述第二处理单元包括冷凝装置和精馏装置，所述冷凝装置用于对所述还原熔炼区排出的烟气进行冷凝以回收粗锌，所述精馏装置用于对粗锌精炼以分离出有价金属。
9.根据权利要求8所述的火法炼锌回收有价金属系统，其特征在于，所述精馏装置具有第一精馏温度和第二精馏温度，所述第一精馏温度为900℃至950℃以回收粗锌中的金属铅，所述第二精馏温度为500℃至600℃以回收粗锌中的金属镉。
10.一种火法炼锌回收有价金属方法，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的火法炼锌回收有价金属系统进行火法炼锌和有价金属回收，具体包括以下步骤：
将锌精矿、熔剂和氧气输送入氧化熔炼区内进行熔化和氧化脱硫处理，得到铜锍和含硫熔渣，铜锍经第一金属排放口排出;
提高所述氧化熔炼区内的温度和氧料比，在所述氧化熔炼区内对含硫熔渣进一步氧化脱硫，并得到高镉烟尘和低硫熔渣，低硫熔渣流入还原熔炼区内，高镉烟尘经第一排烟口排出并通过第一处理单元收集;
在所述还原熔炼区加入还原剂以对低硫熔渣进行还原处理，得到携带有价金属锌蒸汽和铁水，锌蒸汽由第二排烟口排出并经第二处理单元精炼分离出有价金属，铁水经第二金属排放口排出。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种火法炼锌回收有价金属系统及方法。
背景技术
[0002]锌的冶炼主要分为火法冶炼和湿法冶炼，湿法炼锌技术流程长，产生的浸出渣和铁渣等属于危险废物，需要进行无害化处理，能源消耗偏高并带来了新的污染。火法冶炼主要分为鼓风炉炼锌、竖罐炼锌和电炉炼锌，相关技术中的火法炼锌技术备料过程复杂，金属回收率低。
发明内容
[0003]本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0004]发明人认识到，鼓风炉炼锌只能处理具有一定铅锌比的铅锌混合矿，入炉前必须对原料进行烧结处理，鼓风炉终渣含锌5%至7%，渣含锌高，锌等有价金属回收率低;竖罐炼锌中，锌精矿入炉前必须进行焙烧、球团等脱硫成型处理，对原料成分要求较高、备料过程复杂，终渣含锌5%至10%，锌、铜、金、银的有价金属回收率均较低;电炉炼锌中，锌精矿入炉前需要进行焙烧等脱硫处理，入炉后冶炼过程中需控制炉内气氛和温度，床能力和还原效率低，终渣含锌3%至6%，铜富集到底铁回收，回收率较低，此外，火法冶炼单系列产能小，无法满足现代化大工业生产的要求。
[0005]发明人还认识到，湿法冶炼主要是通过硫酸体系浸出含锌氧化物，锌精矿浸出前必须进行焙烧等脱硫处理，得到硫酸锌溶液经净液、电解沉积得到阴极锌片，经锌熔铸得到Zn99.995%锌锭。但是，该流程工序较多、过程复杂、投资巨大、能耗偏高，单电积工序的吨锌直流电耗就达到3000kWh。更重要的是，湿法过程产生大量的浸出渣、铁渣等，其产出率超过50%，且均属于危险废物，需进行无害化处理，又造成了大量的能源消耗并带来了新的污染。湿法工艺分为常规浸出工艺和热酸浸出工艺，其中以常规浸出工艺为主，占总产能的70%至80%，铜的回收率一般为30%至40%，最好水平也只能达到50%，金和银的回收率相近，均为约60%，有价金属回收率较低。
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0007]为此，本发明的实施例提出一种火法炼锌回收有价金属系统，能够实现短流程火法炼锌，且简化备料过程，提高金属回收率。
[0008]本发明的实施例还提出一种火法炼锌回收有价金属方法。
[0009]本发明实施例的火法炼锌回收有价金属系统，包括熔炼装置;
[0010]所述熔炼装置具有氧化熔炼区和还原熔炼区，所述氧化熔炼区和所述还原熔炼区的底部连通，锌精矿在所述氧化熔炼区内熔炼并氧化脱硫，所述氧化熔炼区熔炼产生的熔渣流入所述还原熔炼区进行还原;
[0011]所述氧化熔炼区具有第一排烟口和第一金属排放口，所述还原熔炼区具有第二排烟口、第二金属排放口和排渣口;
[0012]所述火法炼锌回收有价金属系统还包括：
[0013]第一处理单元和第二处理单元;
[0014]所述第一处理单元与所述第一排烟口连接，所述第一处理单元用于回收所述氧化熔炼区排出的烟气中的有价金属，所述第二处理单元与所述第二排烟口连接，所述第二处理单元用于回收所述还原熔炼区排出的烟气中的有价金属。
[0015]本发明实施例的火法炼锌回收有价金属系统，能够实现短流程火法炼锌，且简化备料过程，提高金属回收率。
[0016]在一些实施例中，所述氧化熔炼区具有第一工况和第二工况;
[0017]所述第一工况下，所述氧化熔炼区内的温度为1100℃至1300℃，所述氧化熔炼区内的氧料比为100Nm3/t至250Nm3/t;
[0018]所述第二工况下，所述氧化熔炼区内的温度为1350℃至1550℃，所述氧化熔炼区内的氧料比为300Nm3/t至500Nm3/t。
[0019]在一些实施例中，还包括第一喷枪，所述氧化熔炼区具有第一喷口，所述第一喷枪与所述第一喷口连接，以向所述氧化熔炼区内喷射氧气;
[0020]和/或，所述氧化熔炼区还具有第一进料口，所述第一进料口用于向所述氧化熔炼区内送入锌精矿和熔剂;
[0021]和/或，所述第一金属排放口为虹吸口。
[0022]在一些实施例中，所述还原熔炼区包括电热还原段和射流喷吹段，流入所述还原熔炼区的熔渣依次经过所述电热还原段和所述射流喷吹段进行还原，所述第二金属排放口和排渣口靠近所述射流喷吹段设置。
[0023]在一些实施例中，还包括电极和第二喷枪，所述电极设在所述电热还原段内，所述还原熔炼区还具有第二进料口和第二喷口，所述第二进料口用于向所述电热还原段内送入还原剂，所述第二喷口开设在所述射流喷吹段的侧壁上，所述第二喷枪与所述第二喷口连接以向所述射流喷吹段内送入碳质还原剂和氧气。
[0024]在一些实施例中，通过所述第二喷枪喷入所述射流喷吹段的氧气量为所述碳质还原剂完全燃烧所需氧气总量的0.1至0.5。
[0025]在一些实施例中，所述电热还原段和所述射流喷吹段沿第一方向布置，所述电热还原段在所述第一方向上的长度a和所述射流喷吹段在所述第一方向上的长度b满足：a>2b;
[0026]和/或，所述电热还原段和所述射流喷吹段的补热比例为2:1至5:1;
[0027]和/或，所述还原熔炼区内的CO与CO2体积比为20:1至35:1。
[0028]在一些实施例中，所述第一处理单元包括收尘装置，所述收尘装置用于回收所述氧化熔炼区排出的烟气中的高镉烟尘;
[0029]和/或，所述第二处理单元包括冷凝装置和精馏装置，所述冷凝装置用于对所述还原熔炼区排出的烟气进行冷凝以回收粗锌，所述精馏装置用于对粗锌精炼以分离出有价金属。
[0030]在一些实施例中，所述精馏装置具有第一精馏温度和第二精馏温度，所述第一精馏温度为900℃至950℃以回收粗锌中的金属铅，所述第二精馏温度为500℃至600℃以回收粗锌中的金属镉。
[0031]本发明实施例的火法炼锌回收有价金属方法，采用上述的火法炼锌回收有价金属系统进行火法炼锌和有价金属回收，具体包括以下步骤：
[0032]将锌精矿、熔剂和氧气输送入氧化熔炼区内进行熔化和氧化脱硫处理，得到铜锍和含硫熔渣，铜锍经第一金属排放口排出;
[0033]提高所述氧化熔炼区内的温度和氧料比，在所述氧化熔炼区内对含硫熔渣进一步氧化脱硫，并得到高镉烟尘和低硫熔渣，低硫熔渣流入还原熔炼区内，高镉烟尘经第一排烟口排出并通过第一处理单元收集;
[0034]在所述还原熔炼区加入还原剂以对低硫熔渣进行还原处理，得到携带有价金属锌蒸汽和铁水，锌蒸汽由第二排烟口排出并经第二处理单元精炼分离出有价金属，铁水经第二金属排放口排出。
附图说明
[0035]图1是本发明实施例的火法炼锌回收有价金属系统的结构示意图。
[0036]图2是本发明实施例的熔炼装置的结构示意图。
[0037]图3是图2中A向的结构示意图。
[0038]附图标记：
[0039]1、熔炼装置;11、氧化熔炼区;111、第一进料口;12、还原熔炼区;121、电热还原段;122、射流喷吹段;123、第二进料口;124、电极;13、第一金属排放口;14、第一排烟口;15、第一喷口;16、第二金属排放口;17、排渣口;18、第二排烟口;19、第二喷口;
[0040]2、第一处理单元;
[0041]3、第二处理单元;31、冷凝装置;32、精馏装置;
[0042]41、还原剂送料装置;42、电极升降装置;43、混料装置;44、上料装置;
[0043]51、锌精矿;52、熔剂。
具体实施方式
[0044]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0045]以下结合图1-图3对本发明实施例的火法炼锌回收有价金属系统及方法进行详细说明。
[0046]如图1-图3所示，本发明实施例的火法炼锌回收有价金属系统，包括熔炼装置1，熔炼装置1具有氧化熔炼区11和还原熔炼区12，氧化熔炼区11和还原熔炼区12的底部连通，锌精矿51在氧化熔炼区11内熔炼并氧化脱硫，氧化熔炼区11熔炼产生的熔渣流入还原熔炼区12进行还原，氧化熔炼区11具有第一排烟口14和第一金属排放口13，还原熔炼区12具有第二排烟口18、第二金属排放口16和排渣口17。
[0047]本发明实施例提供的熔炼装置1能够通过氧化熔炼区11的氧化脱硫和还原熔炼区12的高温还原实现短流程火法炼锌，锌精矿51无需复杂备料和处理，将锌精矿51、熔剂52和氧气直接送入氧化熔炼区11内进行氧化脱硫，避免在入炉前对锌精矿51进行处理。本发明实施例中的氧化熔炼区11内，锌精矿51能够在低温低氧势的工况下熔炼造铜锍，进而捕集大部分的铜、金、银等贵金属，铜锍沉积到熔池底部并由第一金属排放口13排出，然后再在高温高氧势的工况下进行充分脱硫，产生含有镉和铅的烟尘，烟尘随烟气从第一排烟口14排出。氧化熔炼区11的熔渣流入还原熔炼区12，熔渣中包含有锌和剩余的有价金属，熔渣能够在还原熔炼区12内进行高温还原，产出生铁水，剩余的少量铜、金、银等有价金属在生铁水中回收，生铁水由第二金属排放口16排出，剩余的铅和镉以及铟、锗等还原形成蒸汽随锌蒸汽一起从第二排烟口18排出。
[0048]火法炼锌回收有价金属系统还包括第一处理单元2和第二处理单元3;第一处理单元2与第一排烟口14连接，第一处理单元2用于回收氧化熔炼区11排出的烟气中的有价金属，第二处理单元3与第二排烟口18连接，第二处理单元3用于回收还原熔炼区12排出的烟气中的有价金属。
[0049]也就是说，氧化熔炼区11产生的烟气和烟尘由第一排烟口14排出，并进入第一处理单元2，实现对含有有价金属镉和铅的烟尘的回收，携带有价金属的锌蒸汽从第二排烟口18排出并进入第二处理单元3，进而实现锌、剩余的有价金属的回收。
[0050]本发明实施例的火法炼锌回收有价金属系统，能够实现短流程火法炼锌，且简化备料过程，提高金属回收率。
[0051]在一些实施例中，氧化熔炼区11具有第一工况和第二工况。
[0052]第一工况下，氧化熔炼区内的温度为1100℃至1300℃，氧化熔炼区内的氧料比为100Nm3/t至250Nm3/t。
[0053]第二工况下，氧化熔炼区内的温度为1350℃至1550℃，氧化熔炼区内的氧料比为300Nm3/t至500Nm3/t。
[0054]应当理解的是，在第一工况下，氧化熔炼区内为低温低氧势条件，锌精矿在氧化熔炼区的低温低氧势条件下氧化脱硫，并获得含硫高锌熔渣和捕集了大部分的铜、金、银等贵金属的铜锍，实现了大部分铜、金、银等贵金属的回收。在第二工况下，氧化熔炼区内为高温高氧势条件，高锌熔渣在氧化熔炼区的高温高氧势条件下能够进一步脱硫，形成低硫高锌熔渣和含有镉和铅的高镉烟尘，实现了镉和铅的回收。
[0055]低温低氧势条件下，形成的含硫高锌熔渣含S2%至5%，形成的铜锍中含Cu10%至30%，70%至80%的Cu、80%至90%的Au和80%至90%的Ag富集在铜锍中进行回收。
[0056]高温高氧势条件下，形成的低硫高锌熔渣中含S<1%，含Zn40%至60%，形成的高镉烟尘中含Cd>12%。
[0057]本发明实施例的氧势以氧料比表示，氧料比为氧气体积与矿料的质量比。
[0058]进一步地，第一工况下，氧化熔炼区内的温度为1100℃、1130℃、1175℃、1200℃、1265℃或1300℃，氧化熔炼区内的氧料比为100Nm3/t、120Nm3/t、142Nm3/t、155Nm3/t、195Nm3/t、230Nm3/t或250Nm3/t。
[0059]第二工况下，氧化熔炼区内的温度为1350℃、1380℃、1395℃、1426℃、1448℃、1496℃、1525℃或1550℃，氧化熔炼区内的氧料比为300Nm3/t、320Nm3/t、342Nm3/t、355Nm3/t、395Nm3/t、430Nm3/t、495Nm3/t或500Nm3/t。
[0060]在两种不同的工况条件下，通过合理控制不同阶段的氧料比，可以保障炉内不同节段的化学反应的稳定性，实现对熔炼工艺的精确控制和优化，能够降低能耗和成本，提高金属回收率。
[0061]在一些实施例中，火法炼锌回收有价金属系统还包括第一喷枪，氧化熔炼区11具有第一喷口15，第一喷枪与第一喷口15连接，以向氧化熔炼区11内喷射氧气。
[0062]第一喷枪向氧化熔炼区11喷射氧气或者富氧空气，调控氧化熔炼区11内的氧料比，保障不同阶段熔炼氧化脱硫处理。
[0063]可选地，第一喷枪的数量为多个，多个第一喷枪并排间隔布置。第一喷枪喷射的气体还能够起到对熔渣充分搅拌的作用，促使氧化熔炼区11内充分进行化学反应。
[0064]进一步地，第一喷枪在竖直方向上的位置较第一金属排放口13和氧化熔炼区11与还原熔炼区12的连通口的位置高，避免对沉积在氧化熔炼区11底部的铜锍造成较大的扰动，便于铜锍顺利排出。
[0065]在一些实施例中，氧化熔炼区11还具有第一进料口111，第一进料口111用于向氧化熔炼区11内送入锌精矿51和熔剂52。锌精矿51和熔剂52经混料装置43混合均匀后，由输送机等上料机装置输送入氧化熔炼区11内，完成上料。混料装置43可以为搅拌筒，锌精矿51和熔剂52加入搅拌筒后通过搅拌混合即可，降低了备料的难度，且无需进行其他入炉前的处理。
[0066]熔剂52可以为石英砂，锌精矿51和熔剂52的比例为5：1至20：1。
[0067]在一些实施例中，第一金属排放口13为虹吸口。在低温低氧势条件下，氧化熔炼区11内形成的铜锍沉积到熔池的底部，通过虹吸口放出，提高了铜锍的品质，优化冶炼的工艺，避免熔渣流出。
[0068]在一些实施例中，还原熔炼区12包括电热还原段121和射流喷吹段122，流入还原熔炼区12的熔渣依次经过电热还原段121和射流喷吹段122进行还原，第二金属排放口16和排渣口17靠近射流喷吹段122设置。
[0069]本发明实施例中电热还原段121和射流喷吹段122两个阶段的还原，实现对熔渣进行深度还原，由氧化熔炼区11流入还原熔炼区12的熔渣先经过电热还原段121还原，再经过射流喷吹段122深度还原，剩余的少量铜、金、银等有价金属随生铁水由第二金属排放口16排出，炉渣由排渣口17排出，剩余的铅和镉以及铟、锗等有价金属随高锌蒸汽由第二排烟口18排出。
[0070]本发明实施例通过对还原熔炼区12进行分段，并依次对熔渣进行还原处理，提高了熔炼的效率和金属回收率，并且能够使得还原处理工艺得到更有效的控制，实现短流程火法炼锌工艺。
[0071]进一步地，还原熔炼区12还包括电极124和第二喷枪，电极124设在电热还原段121内，还原熔炼区12还具有第二进料口123和第二喷口19，第二进料口123用于向电热还原段121内送入还原剂，还原剂经与第二进料口123连接的还原剂送料装置41定量输送入电热还原段121内，第二喷口19开设在射流喷吹段122的侧壁上，第二喷枪与第二喷口19连接以向射流喷吹段122内送入碳质还原剂和氧气。
[0072]电热还原段121采用电极124补热，还原剂由第二进料口123加入电热还原段121内，第二喷枪用于向射流喷吹段122内送入碳质还原剂和氧气，一方面能够为深度还原提供热量，另一方面能够为还原过程提供还原剂。
[0073]本发明实施例中通过第二喷枪喷入射流喷吹段122的氧气量为碳质还原剂完全燃烧所需氧气总量的0.1至0.5。使得碳质还原剂部分燃烧补充热量，未燃烧部分能够作为还原剂对熔渣进行高温深度还原处理，提高熔炼的效率和效果。
[0074]电极124采用石墨电极124，还设置有电极升降装置42，用于驱动电极124沿竖直方向升降。
[0075]可选地，通过第二喷枪喷入射流喷吹段122的氧气量为碳质还原剂完全燃烧所需氧气总量的0.1、0.2、0.33、0.36、0.41、0.44、0.485或0.5，当由第二喷枪喷入射流喷吹段122的氧气量过少、且小于碳质还原剂完全燃烧所需氧气总量的0.1倍时，难以达到理想的补热效果，无法发挥射流喷吹段122的深度还原的效果，当由第二喷枪喷入射流喷吹段122的氧气量过多、且大于碳质还原剂完全燃烧所需氧气总量的0.5倍时，会导致热量的浪费，增加了热耗，同时会导致作为还原剂的量减少，不利于深度还原反应。
[0076]进一步地，电热还原段121和射流喷吹段122的补热比例为2:1至5:1，例如电热还原段121和射流喷吹段122的补热比例为2:1、3:1、3.4:1、4.2:1、4.6:1或5:1。通过调节电热还原段121和射流喷吹段122的补热比例可以优化熔渣在电热还原段121和射流喷吹段122的温度和还原处理的程度，优化还原工艺，提高熔炼效果。
[0077]进一步地，还原熔炼区12内的CO与CO2体积比为20:1至35:1。控制还原熔炼区12内CO与CO2体积比在合理的区间范围内，从而优化还原处理工艺，保障生产效率和提高产品的品质，有助于提高金属的直收率和回收率。
[0078]在一些实施例中，电热还原段121和射流喷吹段122沿第一方向布置，电热还原段121在第一方向上的长度a和射流喷吹段122在第一方向上的长度b满足：a>2b。
[0079]本发明实施例中通过对还原熔炼区12的空间的进一步优化，可以提高熔渣在该区域的还原处理效果，促使熔渣能够得到充分、深度还原，进而获取高品质的产品。
[0080]还原熔炼区12的横截面呈近似矩形，第一方向即为还原熔炼区12的横截面的长度方向。
[0081]例如，还原熔炼区12在第一方向上的长度为L，电热还原段121在第一方向上的长度a为3/4L，射流喷吹段122在第一方向上的长度b为1/4L。
[0082]又或者，电热还原段121在第一方向上的长度a为5/7L，射流喷吹段122在第一方向上的长度b为2/7L。
[0083]当a≤2b时，则容易导致熔渣在还原熔炼区12的还原处理效果差，熔渣在电热还原段121的还原处理时间相对过短，而在射流喷吹段122的还原处理时间相对过长，印象熔渣的熔炼效果和产品的品质。
[0084]在一些实施例中，第一处理单元2包括收尘装置，收尘装置用于回收氧化熔炼区11排出的烟气中的高镉烟尘。
[0085]高镉烟尘和烟气经过收尘装置后，高镉烟尘和含有硫化物的烟气分离看，烟气经无害化处理后排放至大气，高镉烟尘中的镉、铅等有价金属得以被回收。
[0086]进一步地，第二处理单元3包括冷凝装置31和精馏装置32，冷凝装置31用于对还原熔炼区12排出的烟气进行冷凝以回收粗锌，精馏装置32用于对粗锌精炼以分离出有价金属。
[0087]高锌蒸汽在经过冷凝装置31后产出粗锌，粗锌经精馏装置32进行精炼，进而得到锌、铅和镉。
[0088]其中，精馏装置32具有第一精馏温度和第二精馏温度，第一精馏温度为900℃至950℃以回收粗锌中的金属铅，第二精馏温度为500℃至600℃以回收粗锌中的金属镉。
[0089]通过精馏可以回收镉、铅、铟、锗等有价金属，第一精馏温度下回收粗锌中的金属铅，第二精馏温度下回收粗锌中的金属镉。
[0090]例如，第一精馏温度为900℃、910℃、915℃、923℃、936℃、947℃或950℃。第二精馏温度为500℃、510℃、517℃、522℃、536℃、539℃或500℃，通过合理控制不同阶段的精馏温度，获取精锌和其他有价金属。
[0091]本发明实施例中的精锌的含Zn>99.995%。
[0092]同时，本发明实施例的锌的回收率可达97%至98%，铅的回收率可达97%至98%，铜的回收率可达90%至95%，镉的回收率可达90%至95%，金的回收率可达90%至95%，银的回收率可达90%至95%，铟的回收率可达90%至95%，锗的回收率可达90%至95%。
[0093]本发明实施例的火法炼锌回收有价金属方法，采用上述的火法炼锌回收有价金属系统进行火法炼锌和有价金属回收，具体包括以下步骤：
[0094]S101、将锌精矿51、熔剂52和氧气输送入氧化熔炼区11内进行熔化和氧化脱硫处理，得到铜锍和含硫熔渣，铜锍经第一金属排放口13排出。铜锍中含Cu10%至30%，70%至80%的Cu、80%至90%的Au和80至90%的Ag富集在铜锍中能够得到回收，含硫熔渣中的含S2%至5%。
[0095]在该步骤中，采用低温低氧势条件进行氧化脱硫，也即上述实施例中的第一工况下进行反应处理。
[0096]S102、提高氧化熔炼区11内的温度和氧料比，在氧化熔炼区11内对含硫熔渣进一步氧化脱硫，并得到高镉烟尘和低硫熔渣，低硫熔渣流入还原熔炼区12内，高镉烟尘经第一排烟口14排出并通过第一处理单元2收集。
[0097]其中，高镉烟尘含Cd>12%，低硫熔渣中含S<1%，含Zn40%至60%。
[0098]该步骤中，采用高温高氧势条件进行进一步脱硫，也即上述实施例中的第二工况下进行反应处理。
[0099]本发明实施例中的粗锌经粗锌精馏装置32进行精炼，粗锌在精馏装置32中通过控制温度，分离回收镉和铅。
[0100]本发明实施例中原料适应性强，无需复杂备料，物料混合后可直接入炉。混合物料在氧化熔炼区11采用低温低氧势条件进行氧化脱硫，形成铜锍，捕集铜、金、银等有价金属;再提高氧化熔炼区11温度和氧势，实现深度脱硫，并形成高镉烟尘回收镉、铅等有价金属。
[0101]S103、在还原熔炼区12加入还原剂以对低硫熔渣进行还原处理，得到携带有价金属锌蒸汽和铁水，锌蒸汽由第二排烟口18排出并经第二处理单元3精炼分离出有价金属，铁水经第二金属排放口16排出。
[0102]高锌渣(即低硫熔渣)在还原熔炼区12进行还原，通过控制CO与CO2体积比，还原熔池中的有价金属，熔渣中锌还原形成锌蒸汽，镉、铅、铟、锗等有价金属挥发进入锌蒸汽，由还原熔炼区12的第二排烟口18排出，锌蒸汽经冷凝装置31冷凝产出粗锌;高锌渣中铁元素还原生成生铁，剩余的铜、金、银等有价金属富集在生铁中回收。
[0103]本发明实施例的还原过程中通过控制CO与CO2体积比，生成生铁，捕集回收剩余的铜、金、银等有价金属，同时，镉、铅、铟、锗等有价金属富集到锌蒸汽中，通过对锌蒸汽冷凝得到粗锌，并对粗锌精馏，回收剩余的铅和镉，同时铟、锗等高沸点金属富集在硬锌中进一步回收。
[0104]采用本发明实施例的系统和方法，锌的回收率可达97%至98%，铅的回收率可达97%至98%，铜的回收率可达90%至95%，镉的回收率可达90%至95%，金的回收率可达90%至95%，银的回收率可达90%至95%，铟的回收率可达90%至95%，锗的回收率可达90%至95%。
[0105]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0106]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0107]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0108]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0109]在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0110]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
说明书附图(3)
