本實用新型是一種通過回轉(zhuǎn)窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，涉及一種利用回轉(zhuǎn)窯裝置處置含鋅危險廢物回收鋅的提取方法，屬于冶金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前用回轉(zhuǎn)窯裝置來處置濕法煉鋅浸出渣、除鐵中和渣、高爐煉鐵瓦斯灰，廢水處理中和渣、豎罐煉鋅渣、火法煉鉛水淬渣等含鋅危險廢物，提取和回收鋅、鉛、鐵、銦、錫、鉍、鍺等金屬，實現(xiàn)鋅危險廢物減量化和資源化，減少和消除對環(huán)境污染的同時，能夠?qū)⒂袃r金屬實現(xiàn)回收，對社會有重要意義。用回轉(zhuǎn)窯裝置來處置含鋅危險廢物并回收鋅金屬，是一種比較成熟的工藝和技術(shù)。其鋅的提取方法主要包括配料、焙燒、收集三個步驟：

1）. 配料：含鋅危險廢物和焦煤粉混合均勻，并達到以下質(zhì)量百分比標準：鋅6%至14%，水分12%至25%，以發(fā)熱量計含碳1300至2000大卡/千克，粒度5至15mm；

2）. 焙燒：混合均勻后的物料通過給料裝置從回轉(zhuǎn)窯的窯尾下料管進入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，物料依次經(jīng)過干燥帶，預(yù)熱到，反應(yīng)帶，冷卻帶，在反應(yīng)帶處含鋅物料在1100℃~1300℃的溫度下，鋅、碳、氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)后，鋅揮發(fā)并從爐渣中溢出，在負壓作用下，進入收塵裝置收集。爐渣以金屬氧化物的狀態(tài)進入回轉(zhuǎn)窯冷卻帶，從窯頭排除；

3）. 收集：鋅以氧化鋅微粒的形態(tài)隨煙氣進入窯尾收塵裝置，在窯尾一次沉降室收集的氧化鋅微粒，從一次沉降室排除后，返回配料系統(tǒng)配料，再進入回轉(zhuǎn)窯繼續(xù)焙燒；從二次收塵室和布袋收塵室收集的氧化鋅微粒塵混合均勻后裝袋，成為次氧化鋅產(chǎn)品。從回轉(zhuǎn)窯頭以金屬氧化物的形態(tài)排除的爐渣，用水淬防氧化處理后收集，用于回收鐵和殘?zhí)?，降低生產(chǎn)成本。

用回轉(zhuǎn)窯來處置含鋅危險廢物，鋅的回收率質(zhì)量百分比一般85%至90%，爐渣含鋅質(zhì)量百分比1.5%至2.5%，次氧化鋅產(chǎn)品的含鋅質(zhì)量百分比55%至65%。通常情況下，回轉(zhuǎn)窯窯頭爐的渣出口處耐火磚只有5至10mm的高度，窯頭內(nèi)的爐渣只有貼附窯壁的薄薄一層，只占窯內(nèi)徑截面積的7～10%。在含鋅危險廢物成分穩(wěn)定的情況下，回轉(zhuǎn)窯相應(yīng)的對應(yīng)一個穩(wěn)定的處理量；而現(xiàn)有技術(shù)中，通過將爐渣中含鋅進一步降低來提高鋅的回收率是困難的，因此在處理的含鋅危險廢物含鋅質(zhì)量百分比≥15%至20%時，爐渣中的含鋅質(zhì)量百分比≥2.0%，因此鋅的回收率低，碳的利用率低，成本相對較高，能耗相對較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的問題是，提供一種回轉(zhuǎn)窯處置含鋅危險廢物時，讓爐渣中的鋅還原反應(yīng)更徹底，降低爐渣中的含鋅量，提高鋅的回收率，實現(xiàn)降低生產(chǎn)成本的工藝技術(shù)裝置。

本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，包括依次連接的回轉(zhuǎn)窯、一次沉降室、收塵裝置，其中收塵裝置為依次連接的表冷二次沉降室和布袋收集室，回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置一次風(fēng)管，通過在回轉(zhuǎn)窯的窯頭出渣口設(shè)置一層具有擋壩作用的耐火磚擋圈，目的在于阻擋爐料并生成料層；以及在回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置二次風(fēng)管，一次風(fēng)管與二次風(fēng)管各自通過風(fēng)機鼓風(fēng)。

所述擋圈的徑向厚度為300至450mm；所述爐渣在窯頭的積存高度為300至450mm，長度是7至8米。

二次風(fēng)管的供風(fēng)量與供風(fēng)角度可調(diào)節(jié)。

二次風(fēng)管與回轉(zhuǎn)窯底面的夾角為3至5°，窯尾煙氣壓力為負壓20Pa至負壓35Pa。

所述二次風(fēng)管可埋入料層之中。

本實用新型的技術(shù)原理在于，通過窯頭擋圈增加料層的同時，必須通入二次風(fēng)管；如果僅僅增加料層，雖然能通過擋圈來減緩溫度的降低，但料的堆積也會造成窯頭局部溫度過熱，在料層隨爐轉(zhuǎn)動的同時，造成窯頭耐火材料的急劇磨損，大大降低回轉(zhuǎn)窯的使用壽命；通入的二次風(fēng)管與回轉(zhuǎn)窯底面的夾角為3至5°，二次風(fēng)管的出風(fēng)口可埋入料層之中，從而吹散料層，具有防堆積和防局部高溫的作用。含鋅危險廢物中的鋅在回轉(zhuǎn)窯中，受碳的作用，在1000至1300℃的溫度下被還原成鋅蒸汽，碳既是提供了熱源，也是鋅的還原劑。鋅蒸汽在煙氣中被氧化成次氧化鋅粉，在窯尾的負壓作用下，進入一次沉降室、二次沉降室和布袋收塵室收集。一次沉降室的次氧化鋅塵，含鋅22%至25%，品位低，返回配料，重新入爐焙燒；二次沉降室的次氧化鋅塵含鋅質(zhì)量百分比52%至57%，布袋室的氧化鋅含鋅質(zhì)量百分比64%至68%，將二次沉降室和布袋收塵室的氧化鋅塵收集后，用螺旋混料機混合均勻，包裝，成為次氧化鋅粉產(chǎn)品出售。

本實用新型的有益效果是：爐渣在冷卻帶處以一定的厚度存積并隨爐轉(zhuǎn)動，在此過程中通過二次風(fēng)管通入空氣攪動爐渣，使爐渣中殘余碳繼續(xù)和殘余鋅發(fā)生反應(yīng)，鋅得到進一步回收利用，碳得到進一步充分燃燒，降低了爐渣中的殘余鋅量和殘余碳量，既充分利用了碳的消耗，又回收了殘余鋅，降低了回轉(zhuǎn)窯裝置處置含鋅危險廢物時的生產(chǎn)成本，使得鋅的回收率質(zhì)量百分比提升為92%至94%，爐渣含鋅質(zhì)量百分比降低為0.8%至1.2%、含固定碳小于等于15%。

附圖說明

附圖1為現(xiàn)有技術(shù)示意圖。

附圖2為本實用新型回轉(zhuǎn)窯窯頭示意圖。

附圖3為附圖2左視圖。

附圖4為回轉(zhuǎn)窯窯頭工作示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1至4對本實用新型作進一步說明，由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯1處置含鋅危險廢物時，當鋅含量較高，質(zhì)量百分比達到14%以上時，回轉(zhuǎn)窯1產(chǎn)出的金屬氧化物爐渣中的殘留含鋅質(zhì)量百分比在1.5%至2.5%以上，碳殘留質(zhì)量百分比≥25%。其主要原因是在反應(yīng)帶處，鋅、碳、氧之間的接觸不好，鋅、碳、氧之間的反應(yīng)進行的不充分、不徹底，導(dǎo)致碳燃燒不完全，鋅的還原不徹底，爐渣中鋅殘量高。

本實用新型提供了一種利用回轉(zhuǎn)窯1處置含鋅危險廢物，使鋅的還原比較徹底的的方法，包括依次連接的回轉(zhuǎn)窯1、一次沉降室2、收塵裝置3，其中收塵裝置3為依次連接的表冷二次沉降室31和布袋收集室32，回轉(zhuǎn)窯1窯頭設(shè)置一次風(fēng)管11，通過在回轉(zhuǎn)窯1的窯頭出渣口設(shè)置一層具有擋壩作用的耐火磚擋圈12減緩窯頭物料溫度的降低，目的在于阻擋爐料并生成料層；以及在回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置二次風(fēng)管13吹散料層，防堆積和防局部高溫，一次風(fēng)管11與二次風(fēng)管13各自通過風(fēng)機鼓風(fēng)。使得鋅的回收率質(zhì)量百分比提升為92%至97%，爐渣含鋅質(zhì)量百分比降低為0.8%至1.2%，爐渣含固定碳質(zhì)量百分比小于等于15%，提高了含鋅危險廢物的利用率。

所述擋圈12的徑向厚度為300至450mm；所述爐渣在窯頭的積存高度為300至450mm，長度是7至8米。

二次風(fēng)管13的供風(fēng)量與供風(fēng)角度可調(diào)節(jié)。

二次風(fēng)管13與回轉(zhuǎn)窯1底面的夾角為3至5°，窯尾煙氣壓力為負壓20Pa至負壓35Pa。

所述二次風(fēng)管13可埋入料層之中。

含鋅廢物反應(yīng)過程如下：

1）.含鋅危險廢物和焦煤粉混合，符合控制的質(zhì)量標準：鋅6至14%；水分12至25%；混合以后碳的發(fā)熱量在1300至2000大卡/千克，粒度5~15mm.

2）.將配料后檢驗合格的含鋅危險廢物混合料送入回轉(zhuǎn)窯1內(nèi)焙燒還原，生成金屬氧化鋅微粒和金屬化爐渣。

3）.含鋅物料在反應(yīng)帶處，溫度1100℃至1300℃，鋅在碳的作用下還原揮發(fā)出來，生成金屬鋅微粒。爐渣進入冷卻帶，由于窯頭尺寸改造后，爐渣在窯頭會有300至450mm的積存高度，長度是7至8米。在冷卻帶出供入二次空氣，攪動爐渣運動，爐渣中的碳在氧的作用下，繼續(xù)和殘留鋅發(fā)生還原反應(yīng)，鋅得以揮發(fā)出來，形成鋅的金屬微粒，隨煙氣流向窯尾系統(tǒng)。

4）.收集：鋅以次氧化鋅微粒的形態(tài)隨煙氣進入窯尾收塵裝置3，在一次沉降室2收集的次氧化鋅微粒，從一次沉降室2排除后，返回配料系統(tǒng)配料，再進入回轉(zhuǎn)窯1繼續(xù)焙燒；從表冷二次沉降室31和布袋收塵室32收集的氧化鋅微粒塵混合均勻后裝袋，成為次氧化鋅粉產(chǎn)品，含鋅質(zhì)量百分比55~65%。爐渣從回轉(zhuǎn)窯頭以金屬氧化物的形態(tài)排除，用水冷卻水淬防氧化處理后收集，用于回收鐵和殘?zhí)肌t渣含鋅0.8~1.2%、含固定碳≤15%。

5）.在回轉(zhuǎn)窯爐渣出口處的位置，耐火磚砌筑高度在300~450mm,目的是使爐渣在回轉(zhuǎn)窯1的軸向方向有一定的積存量，減低爐渣的降溫速度，再向一定厚度的爐渣中供入二次風(fēng)，強化了爐渣中的鋅、碳與氧的反應(yīng)。

實施例以某有色金屬提煉廠一次性處置100噸含鋅危險廢物為例，對本實用新型的技術(shù)措施和工藝方法進行說明：

1、回轉(zhuǎn)窯1窯頭出渣口的擋圈12為耐火磚，耐火磚砌所筑尺寸為徑向增加330mm；回轉(zhuǎn)窯1的窯頭位置結(jié)構(gòu)尺寸改變，其目的是形成擋壩作用，一定時間內(nèi)繼續(xù)強化爐渣中鋅、碳之間的反應(yīng)，降低了爐渣中的殘余鋅量和殘余碳量，既充分利用了碳的消耗，又回收了殘余鋅，降低了回轉(zhuǎn)窯裝置處置含鋅危險廢物時的生產(chǎn)成本。窯頭另設(shè)一臺風(fēng)機與二次風(fēng)管13連接，二次風(fēng)管13布置為可移動式，設(shè)有可調(diào)風(fēng)量的閥門。

2、稱取含鋅危險廢物100噸，然后配入質(zhì)量比為42%的焦粉，然后用裝載機進行均勻混合，然后對混合均勻的混合料檢查：含鋅質(zhì)量百分比 10~14%，水分質(zhì)量百分比16~18%，混合料發(fā)熱值 1800大卡/千克。

3、將符合配料質(zhì)量要求的混合物料用皮帶輸送機械輸送到窯尾下料裝置，均勻給入回轉(zhuǎn)窯1中。混合料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1中干燥段的干燥、預(yù)熱段的預(yù)熱，和反應(yīng)段的焙燒還原后，在冷卻帶又受二次鼓風(fēng)的攪拌還原、氧化作用，鋅生成次氧化鋅粉產(chǎn)品及金屬化爐渣，其中干燥段的最高溫度保持在750℃、預(yù)熱段的最高溫度保持在950℃左右，反應(yīng)段的最高溫度保持在1100~1300℃左右，冷卻帶處經(jīng)二次風(fēng)管113鼓風(fēng)以后溫度維持在1100~1200℃.

含鋅危險廢物中的鋅在回轉(zhuǎn)窯1中受碳的作用，在1100~1300℃的溫度下被還原成鋅蒸汽，碳既是提供了熱源，也是鋅的還原劑。鋅蒸汽在煙氣中被氧化成次氧化鋅粉，在窯尾的負壓20Pa~負壓35Pa作用下，進入一次沉降室2、表冷二次沉降室31和布袋收塵室32收集。其中一次沉降室2的次氧化鋅粉含鋅質(zhì)量百分比為22~25%，品位低，又返回配料，重新入爐焙燒；表冷二次沉降室31的次氧化鋅粉含鋅質(zhì)量百分比為52~57%，布袋收塵室32的次氧化鋅粉含鋅質(zhì)量百分比為64~68%，將表冷二次沉降室31和布袋收塵室32的次氧化鋅粉收集后，用螺旋混料機混合均勻，包裝，成為次氧化鋅粉產(chǎn)品出售。

在窯頭冷卻帶處，二次風(fēng)管13向爐渣切向供風(fēng)，在一定壓力下，爐渣和空氣發(fā)生攪拌接觸，最終從窯頭排除,爐渣中的鋅、碳繼續(xù)和氧發(fā)生反應(yīng)。

金屬化爐渣從窯頭排除后，用水進行冷卻，目的是水淬后，使鐵不易氧化，以利后續(xù)工藝回收鐵。

最終爐渣含鋅質(zhì)量百分比降低為0.8~1.2%，含固定碳質(zhì)量百分比降低為12~15%。提高了含鋅危險廢物的利用率。

技術(shù)特征：

1.一種通過回轉(zhuǎn)窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，包括依次連接的回轉(zhuǎn)窯、一次沉降室、收塵裝置，其中收塵裝置為依次連接的表冷二次沉降室和布袋收集室，回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置一次風(fēng)管，其特征在于：

通過在回轉(zhuǎn)窯的窯頭出渣口設(shè)置一層具有擋壩作用的耐火磚擋圈，以及在回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置二次風(fēng)管，一次風(fēng)管與二次風(fēng)管各自通過風(fēng)機鼓風(fēng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過回轉(zhuǎn)窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，其特征在于：

擋圈的徑向厚度為300至450mm；爐渣在窯頭的積存高度為300至450mm，長度是7至8米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過回轉(zhuǎn)窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，其特征在于：

二次風(fēng)管的供風(fēng)量與供風(fēng)角度可調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過回轉(zhuǎn)窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，其特征在于：二次風(fēng)管與回轉(zhuǎn)窯底面的夾角為3至5°，窯尾煙氣壓力為負壓20Pa至負壓35Pa。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種通過回轉(zhuǎn)窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，其特征在于：

所述二次風(fēng)管可埋入料層之中。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型是一種通過回轉(zhuǎn)窯提高含鋅危險廢物利用率的裝置，涉及一種利用回轉(zhuǎn)窯裝置處置含鋅危險廢物回收鋅的提取方法，屬于冶金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括依次連接的回轉(zhuǎn)窯、一次沉降室、收塵裝置，其中收塵裝置為依次連接的表冷二次沉降室和布袋收集室，回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置一次風(fēng)管，通過在回轉(zhuǎn)窯的窯頭出渣口設(shè)置擋圈減緩窯頭物料溫度的降低，以及在回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)置二次風(fēng)管吹散料層，防堆積和防局部高溫，使得鋅的回收率質(zhì)量百分比提升為92%至94%，爐渣含鋅質(zhì)量百分比降低為0.8%至1.2%，爐渣含固定碳質(zhì)量百分比小于等于15%，提高了含鋅危險廢物的利用率。

技術(shù)研發(fā)人員：李賢明

受保護的技術(shù)使用者：湖南博一環(huán)保科技有限公司

文檔號碼：201620674079

技術(shù)研發(fā)日：2016.06.30

技術(shù)公布日：2017.03.15