权利要求
S1，将低品位铅锌氧化矿、湿法炼锌浸出渣、铁渣、块煤、石英砂和二次含锌物料，按质量比4：4：2：2：2：1进行配料，得到混合矿;
所述低品位铅锌氧化矿中铅锌品位之和大于10%，钙品位小于35%;
所述二次含锌物料包括含锌铁渣、含锌硫酸渣和火法炼铅渣中的任意二种或多种;
S2，将S1中所述混合矿送入侧吹熔炼炉中，得到高铅烟尘和液态含锌熔渣;
S3，将S2中所述液态含锌熔渣送至烟化炉A，熔炼后得到氧化锌烟尘A;
S4，将S2中所述高铅烟尘与铅渣、铁渣、铅精矿按质量比1：1：1：2配料后，送入顶吹熔炼炉中，得到熔融富铅渣，再将所述熔融富铅渣周期性输送至侧吹还原炉，得到粗铅和还原炉渣;
所述粗铅电解熔炼压铸后，得到铅锭和银锭;
S5，将S4中所述还原炉渣周期性送入烟化炉B，得到氧化锌烟尘B;
S6，将所述氧化锌烟尘A和氧化锌烟尘B送入湿法炼锌系统，得到锗精矿、含锌滤液、铁渣和铅渣，所述铅渣、铁渣返回S4中进行配料，所述含锌滤液净化除杂后得到上清液和含锗滤渣;
所述含锗滤渣经灼烧后得到锗精矿;
所述上清液净化、电解熔铸后得到锌锭。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合矿中FeO与SiO2质量比为(1.3～1.5)：1，CaO与SiO2质量比为(0.5～0.8)：1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中所述烟化炉A中股入高压风24000m³/h和4.5t/h的粉煤，炉内温度1150～1250℃，熔炼周期3小时/炉。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S4中所述顶吹熔炼炉内喷入粉煤，控制温度950～1050℃，所述熔融富铅渣的输送周期为2.5～3.5小时，所述侧吹还原炉中温度为1050～1200℃。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S5中所述烟化炉B中股入粉煤和高压风，冶炼温度1100～1250℃，冶炼周期1.5～3h/炉。
6.如权利要求3-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述粉煤热值为4000～6500kcal·kg-1;所述粉煤固定碳含量≥50%，含S量≤2.5%，挥发分占比10%～25%，水分占比≤2%，灰分占比≤30%，粒径≤200目占总粉煤体积的70%以上。
7.如权利要求3-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述粉煤的供给系统为瑞德克粉煤喷吹系统，粉煤给定量为2～5.5t/h。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中所述低品位铅锌氧化矿的粒度≤10mm;所述二次含锌物料的水分含量为10%～18%;所述混合矿中水分含量<18%。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中所述侧吹熔炼炉的冶炼温度为1150～1350℃，熔炼周期为2～4h/炉。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟化炉A和所述烟化炉B中会产生冶炼弃渣，所述冶炼弃渣水淬后得到水淬渣，水淬渣作为水泥建材原料回收利用。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及有色金属冶炼技术领域，尤其涉及一种低品位铅锌氧化矿资源综合回收的方法。
背景技术
[0002]我国铅锌矿产资源储量丰富，但贫矿多富矿少，贫矿结构复杂，常伴生氟、氯、砷、镉、汞等杂质，难以处理。当前，国内各铅锌冶炼企业普遍存在原料缺口、精矿原料品位下降、高品位矿原料采购成本高、低品位铅锌矿杂质成分高及冶炼综合能耗高等问题。铅锌企业冶炼原料逐步从高品位硫化铅精矿～中低品位硫化铅精矿～氧化铅精矿、氧化锌精矿～铅锌氧化矿～浸出渣物料～钢厂锌烟灰等二次含锌物料转移，部分企业依赖进口铅锌精矿。随着我国铅锌冶炼产能的不断增长，高品位优质的铅锌矿产资源与冶炼企业的原料缺口矛盾日益突出，不得不冶炼低品位成分复杂的铅锌氧化矿、高氟氯氧化锌烟尘;因此提高低品位铅锌资源综合回收利用技术符合行业发展新趋势。目前，我国对铅锌氧化矿的选矿技术虽有突破，但铅锌金属回收率仅80%左右，冶炼低品位铅锌氧化矿存在能耗高，渣量大等难题。
[0003]低品位铅锌氧化矿产资源的冶炼方法主要有火法冶炼工艺和湿法冶炼工艺。其中，中国专利CN106086457A(一种低品位铅锌氧化矿资源化利用的方法)，该方法虽然实现了对低品位铅锌氧化矿资源的利用，但是，回转窑的使用存在铅锌氧化矿伴生银锗铟等稀贵金属回收率低，锌回收效率低，清理窑结劳动强度较大。
[0004]此外，中国专利CN108456775B(一种侧吹化料～烟化吹炼联合处理含锌物料的方法)提出了将铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料按照任意比例组成混合物料，加入侧吹炉进行化料，得到含F、Cl、As高的氧化锌烟尘;炉渣直接放入烟化炉进行吹炼，烟化炉烟气经过处理得到含F、Cl、As低的氧化锌烟尘。但是该工艺针对的主要是含F、Cl、As的铅锌共生矿，且原料按任意比例混合的方式对低品位铅锌氧化矿中铅锌银锗铟等贵金属的回收率不利，F、Cl杂质对锌湿法冶炼电解粘板问题不容忽视。
[0005]因此，需要提出一种低品位铅锌氧化矿的资源综合回收方法，来提高低品位铅锌氧化矿中铅和锌的回收率，同时对银、锗和镉协同处理，从而实现对低品位铅锌氧化矿资源的综合回收。
[0006]上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
[0007]本申请的主要目的在于提供一种低品位铅锌氧化矿资源综合回收方法，旨在通过提高低品位铅锌氧化矿中铅和锌的回收率，同时对银、锗和镉协同处理，从而实现对低品位铅锌氧化矿资源的综合回收，为低品位铅锌氧化矿资源综合回收大规模工业化生产提供了新的思路。
[0008]为实现上述目的，本发明提供的一种低品位铅锌氧化矿资源综合回收方法，所述方法包括以下步骤：
S1，将低品位铅锌氧化矿、湿法炼锌浸出渣、铁渣、块煤、石英砂和二次含锌物料，按质量比4：4：2：2：2：1进行配料，得到混合矿;
所述低品位铅锌氧化矿中铅锌品位之和大于10%，钙品位小于35%;
所述二次含锌物料包括含锌铁渣、含锌硫酸渣和火法炼铅渣中的任意二种或多种;
S2，将S1中所述混合矿送入侧吹熔炼炉中，得到高铅烟尘和液态含锌熔渣;
S3，将S2中所述液态含锌熔渣送至烟化炉A，熔炼后得到氧化锌烟尘A;
S4，将S2中所述高铅烟尘与铅渣、铁渣、铅精矿按质量比1：1：1：2配料后，送入顶吹熔炼炉中，得到熔融富铅渣，再将所述熔融富铅渣周期性输送至侧吹还原炉，得到粗铅和还原炉渣;
所述粗铅电解熔炼压铸后，得到铅锭和银锭;
S5，将S4中所述还原炉渣周期性送入烟化炉B，得到氧化锌烟尘B;
S6，将所述氧化锌烟尘A和氧化锌烟尘B送入湿法炼锌系统，得到锗精矿、含锌滤液、铁渣和铅渣，所述铅渣、铁渣返回S4中进行配料，所述含锌滤液净化除杂后得到上清液和含锗滤渣;
所述含锗滤渣经灼烧后得到锗精矿;
所述上清液净化、电解熔铸后得到锌锭。
[0009]可选地，所述混合矿中FeO与SiO2质量比为(1.3～1.5)：1，CaO与SiO2质量比为(0.5～0.8)：1。
[0010]可选地，S3中所述烟化炉A中股入高压风24000m³/h和4.5t/h的粉煤，炉内温度1150～1250℃，熔炼周期3小时/炉。
[0011]可选地，S4中所述顶吹熔炼炉内喷入粉煤，控制温度950～1050℃，所述熔融富铅渣的输送周期为2.5～3.5小时，所述侧吹还原炉中温度为1050～1200℃。
[0012]可选地，S5中所述烟化炉B中股入粉煤和高压风，冶炼温度1100～1250℃，冶炼周期1.5～3h/炉。
[0013]可选地，所述粉煤热值为4000～6500kcal·kg-1;所述粉煤固定碳含量≥50%，含S量≤2.5%，挥发分占比10%～25%，水分占比≤2%，灰分占比≤30%，粒径≤200目占总粉煤体积的70%以上。
[0014]可选地，所述粉煤的供给系统为瑞德克粉煤喷吹系统，粉煤给定量为2～5.5t/h。
[0015]可选地，S1中所述低品位铅锌氧化矿的粒度≤10mm;所述二次含锌物料的水分含量为10%～18%;所述混合矿中水分含量<18%。
[0016]可选地，S2中所述侧吹熔炼炉的冶炼温度为1150～1350℃，熔炼周期为2～4h/炉。
[0017]可选地，所述烟化炉A和所述烟化炉B中会产生冶炼弃渣，所述冶炼弃渣水淬后得到水淬渣，水淬渣作为水泥建材原料回收利用。
[0018]发明原理：
低品位铅锌氧化矿含有铅锌金银锗镉、砷硫铊氟氯、铁硅钙铝镁等元素，根据各种元素的物理化学性质不同、有价金属含量高低确定联合冶炼工艺，先采用侧吹熔炼炉高温氧化还原冶炼工艺铅锌金银锗镉砷进入中间品烟尘，杂质元素铊氟氯分离进入烟气，氧化矿中的硫以二氧化硫烟气的形式送入中浓度烟气制酸系统生产浓硫酸，杂质铁硅钙铝镁氧化物分离造渣。再应用铅锌联合冶炼工艺优势，火法冶炼铅金银生产粗铅，湿法冶炼生产锌镉锗，最终达到综合回收铅锌金银锗镉等有价金属的目的。氧化矿中铅锌品位越低，铁硅钙铝镁元素含量越高，冶炼工艺控制越难，金属回收率越低，能耗越高，弃渣产量越高。
[0019]本申请实施例提供一种低品位铅锌氧化矿资源综合回收的方法，至少具备以下有益效果：
1、本申请通过将低品位铅锌氧化矿与其他物料按特定比例配比后，利用侧吹熔炼炉将所有物料熔化并进行初步反应，生成的熔渣流入烟化炉;在烟化炉中，熔渣中的金属进一步被还原挥发，最终得到高纯度的金属产品，整个侧吹熔炼炉+烟化炉的综合回收联合工艺结合了侧吹熔炼炉原料适用性广和烟化炉金属回收率高、生产能力大的优点，提高了低品位铅锌氧化矿中铅和锌的回收率，同时对银、锗和镉协同处理，实现了对低品位铅锌氧化矿资源的综合回收;
2、本申请通过侧吹熔炼炉将氧化矿中的硫以二氧化硫烟气的形式送入中浓度烟气制酸系统，相较于传统低浓度二氧化硫烟气进入尾气脱硫系统，尾气处理成本更低，更适合大规模工业生产;
3、本申请通过侧吹熔炼炉以及烟化炉的综合回收工艺回收铅锌银锗金属，相较于烟化炉直接冶炼工艺，矿物处理能力大，使得低品位铅锌氧化矿中有价金属通过综合回收工序被综合回收利用，适合大规模工业生产;
4、本申请通过控制混合矿原料的配比，控制工艺过程中的渣型、冶炼温度和冶炼周期，调控整个铅锌冶炼系统中的关键工艺控制参数，使得低品位铅锌氧化矿中铅的回收率大于95%，锌的回收率大于93%，相较于传统的烟化炉直接冶炼低品位氧化矿工艺，提高了铅锌的回收率;
6、本申请适用于所有铅锌品位之和>10%的低品位铅锌氧化矿的冶炼，不再对含锌量是否大于含铅量进行严格限定，而传统的回转窑工艺中原料铅锌总含量需达到48%以上且含锌量大于含铅量，两者相比，本申请原料适用性更广。
附图说明
[0020]图1为本发明的流程示意图。
[0021]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。
具体实施方式
[0022]为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0023]试验步骤
S1，将低品位铅锌氧化矿、湿法炼锌浸出渣、铁渣、块煤、石英砂和二次含锌物料，按质量比4：4：2：2：2：1进行配料，得到混合矿;低品位铅锌氧化矿的粒度≤10mm;低品位铅锌氧化矿中铅锌品位之和大于10%，钙品位小于35%;二次含锌物料包括含锌铁渣、含锌硫酸渣和火法炼铅渣中的任意二种或多种;混合矿中水分含量<18%;
S2，向侧吹熔炼炉内加入天然气与富氧空气，将S1中混合矿送入侧吹熔炼炉中，熔炼后得到高铅烟尘和液态含锌熔渣;
S3，向烟化炉A股入高压风和粉煤，控制温度1150～1250℃，将S2中液态含锌熔渣送至烟化炉A，熔炼后得到氧化锌烟尘A;
S4，将S2中高铅烟尘与铅渣、铁渣、铅精矿按质量比1：1：1：2配料后，送入顶吹熔炼炉中，向顶吹熔炼炉内喷入粉煤，控制温度950～1050℃，熔炼后得到熔融富铅渣，再将熔融富铅渣周期性输送至侧吹还原炉，向侧吹还原炉中股入富氧空气和天然气，加入块煤，控制温度1050～1200℃，还原熔炼得到粗铅和还原炉渣;粗铅电解熔炼压铸后，得到铅锭和银锭;
S5，将S4中还原炉渣周期性送入烟化炉B，向烟化炉B中股入粉煤和高压风，得到氧化锌烟尘B;
S6，将氧化锌烟尘A和所述氧化锌烟尘B送入湿法炼锌系统，得到锗精矿、含锌滤液、铁渣和铅渣，铅渣、铁渣返回S4中进行配料，含锌滤液净化除杂后得到上清液和含锗滤渣;含锗滤渣经灼烧后得到锗精矿;
上清液净化、电解熔铸后得到锌锭。
[0024]基于上述说明提出本发明一种低品位铅锌氧化矿资源综合回收方法的实施例。
[0025]第一实施例
本实施例中进行可行性试验;
试验步骤
S1，将低品位铅锌氧化矿、湿法炼锌浸出渣、铁渣、块煤、石英砂和二次含锌物料，按质量比4：4：2：2：2：1进行配料，得到混合矿;每配料混合料60吨，需添加16t低品位铅锌氧化矿、16t湿法炼锌浸出渣、8t铁渣、8t块煤、8t石英砂和4t二次含锌物料;低品位铅锌氧化矿的粒度≤10mm;低品位铅锌氧化矿中铅锌品位之和大于10%，钙品位小于35%;二次含锌物料包括含锌铁渣、含锌硫酸渣和火法炼铅渣中的任意二种或多种;混合矿中水分含量<18%;
S2，混合料以27t/h匀速加入熔炼中的侧吹熔炼炉内，向侧吹熔炼炉内加入天然气与富氧空气;控制侧吹熔炼炉冶炼低品位铅锌氧化矿的工艺条件：通入天然气的压力为0.2～0.4MPa，流量1000～1400Nm³/h;富氧空气压力0.18～0.35MPa、流量9000～10000Nm3/h。熔炼温度1150～1350℃，富氧空气浓度为53%;
将S1中混合矿送入侧吹熔炼炉中，熔炼周期3小时/炉，将熔炼产生的熔渣通过渣溜槽流淌至烟化炉A，放渣前后探渣熔池差>0.6米。熔化炉熔炼产生的二氧化硫烟气经余热锅炉降温、电收尘器收尘，送往烟气制酸;熔炼后得到高铅烟尘和液态含锌熔渣;产生的高铅烟尘，送往铅火法冶炼配料。
[0026]S3，向烟化炉A股入高压风24000m³/h和4.5t/h的粉煤，接收侧吹熔炼炉的熔渣前后二次风压差>10KPa，控制还原挥发温度1150～1250℃;熔炼周期3小时/炉，生产含铅锌银锗的氧化锌烟尘供给湿法炼锌系统。产生的尾渣水淬外运，供建材水泥行业使用;
将S2中液态含锌熔渣送至烟化炉A，熔炼后得到氧化锌烟尘A;
烟化炉A还原熔炼，废渣渣型成分要求：含铁22～28%，含二氧化硅20～24%，含氧化钙12～18% 。
[0027]S4，将S2中高铅烟尘与铅渣、铁渣、铅精矿按质量比1：1：1：2配料后，送入顶吹熔炼炉中，熔炼周期3小时/炉，向顶吹熔炼炉内喷入粉煤，控制温度950～1050℃，熔炼后得到熔融富铅渣，再将熔融富铅渣周期性输送至侧吹还原炉，向侧吹还原炉中股入富氧空气和天然气，加入块煤，控制温度1050～1200℃，还原熔炼得到粗铅和还原炉渣;粗铅电解熔炼压铸后，得到铅锭和银锭;
S5，将S4中还原炉渣周期性送入烟化炉B，向烟化炉B中股入粉煤和高压风，得到氧化锌烟尘B;
S6，将氧化锌烟尘A和所述氧化锌烟尘B送入湿法炼锌系统，得到锗精矿、含锌滤液、铁渣和铅渣，铅渣、铁渣返回S4中进行配料，含锌滤液净化除杂后得到上清液和含锗滤渣;含锗滤渣经灼烧后得到锗精矿;
上清液净化、电解熔铸后得到锌锭。
[0028]物料成分如下：
表1湿法炼锌浸出渣主要化学成分(干基，%)
Ge、Ag的单位为g/t
表2低品位铅锌氧化矿主要化学成分(干基，%)
Ge、Ag的单位为g/t
氧化锌烟尘湿法炼锌如流程所述。
[0029]第一对比例
与实施例一相比，采用其他工艺处理同一批次的低品位铅锌氧化矿和湿法炼锌浸出渣，试验结果如下：
表3处理低品位铅锌氧化矿常用工艺能耗指标
综上，从表3可以看出，本发明侧吹熔炼炉协同烟化炉工艺相较于其他几种冶炼工艺，原料适用性广，矿物处理能力大，铅的回收率大于等于98%，锌的回收率为88%～94.5%，银的回收率为95%～98%，锗的回收率达83%，镉以海绵镉进行产品化回收。
[0030]第二对比例
与实施例一相比，其他条件完全不变，仅处理另一批次的低品位铅锌氧化矿和湿法炼锌浸出渣，其主要化学成分如下表;
将本申请中的的侧吹熔炼炉+烟化炉工艺与烟化炉直接冶炼工艺进行单独对比(处理相同批次的低品位铅锌氧化矿和湿法炼锌浸出渣)，试验结果如下：
表4浸出渣主要化学成分(干基，%)
Ge、Ag的单位为g/t
表5氧化矿主要化学成分(干基，%)
Ge、Ag的单位为g/t
熔炼过程中根据全流程设备工况、负压、渣熔池深度、渣型、烟气量、温度、硫酸烟气SO2浓度和锅炉蒸发量，侧吹熔炼炉与上下游冶金炉的周期匹配性等实际情况综合调控，实时调整块煤加入量和物料的加料速率。天然气流量>1200Nm³/h;富氧空气浓度>45%，富氧空气流量>8000Nm³/h。
[0031]表6处理低品位铅锌氧化矿常用工艺能耗指标
综上，侧吹熔炼炉+烟化炉工艺相较于烟化炉直接冶炼工艺，矿物处理能力大、铅锌氧化矿主金属品位适应能力强;铅锌金属回收率更高，铅的回收率大于等于98%，锌的回收率为88%～94.5%，银的回收率达95～98%，锗的回收率达83%。
[0032]需要说明的是，尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0033]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
说明书附图(1)
