處理鋅窯渣的方法和系統與流程

2023-05-29 10:36:26

本發明屬於冶金技術領域，具體而言，本發明涉及一種處理鋅窯渣的方法和系統。

背景技術：

鋅的冶煉主要有火法和溼法兩種方式。火法是用高溫煙化揮發，以ZnO煙塵的形式返回浸出回收其中的鋅；溼法是高溫高酸浸出，使鋅進入溶液，同時大量的鐵也隨之進入溶液，隨後使用黃鉀鐵礬法、針鐵礦法或赤鐵礦法除鐵，使含鋅液再返回到中性浸出回收其中的鋅。多年的實踐證明，用中性浸出、高溫高酸處理浸出渣、除鐵、淨化、電解的溼法煉鋅，在鋅的回收率、綜合回收有價金屬，節能及環保上較火法有一定的優點。至今溼法煉鋅已成為生產鋅的主要方法，在世界鋅的總產量中，大約有80％是用溼法生產。

溼法煉鋅過程中，採用兩段中性浸出得到的鋅渣一般有兩種工藝進行回收，一是火法，即採用迴轉窯揮發法；另一種是溼法，即熱酸浸出法。迴轉窯揮發法是我國溼法煉鋅渣處理使用的典型流程，國內經過三十餘年的發展，其技術已經成熟，現有以株冶為代表的較多煉鋅廠採用。鋅窯渣是溼法煉鋅時的浸出渣再配加40％～50％的焦粉，在迴轉窯內高溫下提取鋅、鉛等金屬後的殘餘物。由於揮發窯在生產中所配的焦粉未能完全燃燒，造成部分焦粉殘留在窯渣中，不回收則會造成能源的損失，且鋅窯渣富集了鋅精礦中的銀、金、銅、鎵、鐵等有價金屬，是很有價值的資源。

目前國內外鋅窯渣處理工藝主要有：選礦方法、還原硫化法、鼓風爐溶煉法、熔融氯化揮發法、熔池熔煉法、高溫熔煉法、微波硫化-浮選聯合處理法。但均存在著工藝流程複雜、回收元素單一或者添加輔料過多等問題，不能大規模的實現窯渣的綜合利用。

因此，現有的處理鋅窯渣的技術有待進一步改進。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種處理鋅窯渣的方法和系統，該方法可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，並且所得金屬鐵粉的品位可達90％以上，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種處理鋅窯渣的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：

(1)將鋅窯渣進行烘乾處理，得到鋅窯渣烘乾料；

(2)將所述鋅窯渣烘乾料進行破碎處理，以便得到鋅窯渣破碎料；

(3)將所述鋅窯渣破碎料和鈣類添加劑進行混合成型，成型後在球團表面噴淋含有氧化鋁的石灰水，以便得到混合球團；

(4)將所述混合球團供給至轉底爐的進料區，使得所述混合球團依次經過所述轉底爐的預熱區、中溫區和高溫區、冷卻區進行還原，得到的含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區排出，得到金屬化球團從出料區排出；

(5)將所述金屬化球團進行磨礦磁選處理，以便得到金屬鐵粉和尾礦。

由此，根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法通過將鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑混合後供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳作為還原劑用於窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的深度還原，從而不僅節省了還原劑用量，而且實現了窯渣中碳的再利用，同時本申請在配料階段加入鈣類添加劑，可以減少還原過程中球團內部含硫相與鐵的結合，從而降低後續所得金屬鐵粉中硫含量，進而使得所得金屬鐵粉可以作為煉鋼的優質原料使用，並且在球團成型後噴淋含有氧化鋁的石灰水，不僅可以提高所得混合球團的強度和耐高溫性，防止球團在轉底爐內軟熔粘接，而且可以在還原過程中生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣中，從而降低後續煙氣脫硫成本，另外本申請可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，從而實現鋅窯渣的資源化利用，解決現有技術中窯渣大量堆積佔地和汙染環境的難題，並且本申請所得金屬鐵粉的品位可達90％以上，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上。

另外，根據本發明上述實施例的處理鋅窯渣的方法還可以具有如下附加的技術特徵：

在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述鋅窯渣烘乾料中含水量為8～12wt％。由此，可以顯著提高鐵氧化物以及鉛鋅混合物的還原效率。

在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，所述鋅窯渣破碎料粒徑不高於4mm。由此，可以進一步提高鐵氧化物以及鉛鋅混合物的還原效率。

在本發明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述鋅窯渣破碎料與所述鈣類添加劑的質量比為100：(5～20)。由此，可以顯著提高所得金屬鐵粉的品位。

在本發明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述鈣類添加劑的粒徑為75微米～2毫米。由此，可以進一步提高所得金屬鐵粉的品位。

在本發明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述鈣類添加劑為選自石灰石、生石灰和消石灰中的至少一種。由此，可以進一步提高所得金屬鐵粉的品位。

在本發明的一些實施例中，在步驟(4)中，所述預熱區的溫度為700～900攝氏度，所述中溫區的溫度為900～1200攝氏度，所述高溫區的溫度為1200～1300攝氏度，所述冷卻區的溫度為800～900℃。由此，可以進一步提高鐵氧化物以及鉛鋅混合物的還原效率。

在本發明的一些實施例中，所述處理鋅窯渣的方法進一步包括：(6)將所述含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵經布袋收塵器收集。

在本發明的再一個方面，本發明提出了一種實施上述處理鋅窯渣的方法的系統。根據本發明的實施例，該系統包括：

鋅窯渣烘乾裝置，所述鋅窯渣烘乾裝置具有鋅窯渣入口和鋅窯渣烘乾料出口；

破碎裝置，所述破碎裝置具有鋅窯渣烘乾料入口和鋅窯渣破碎料出口，所述鋅窯渣烘乾料入口與所述鋅窯渣烘乾料出口相連；

混合成型裝置，所述混合成型裝置具有鋅窯渣破碎料入口、鈣類添加劑入口、含有氧化鋁的石灰水入口和混合球團出口，所述鋅窯渣破碎料入口與所述鋅窯渣破碎料出口相連；

轉底爐，所述轉底爐內沿著爐底轉動方向依次形成進料區、預熱區、中溫區、高溫區、冷卻區和出料區，所述進料區設置有混合球團入口，所述預熱區設置有煙塵出口，所述出料區設置有金屬化球團出口，所述混合球團入口和所述混合球團出口相連；

磨礦磁選裝置，所述磨礦磁選裝置具有金屬化球團入口、金屬鐵粉出口和尾礦出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。

由此，根據本發明實施例的處理鋅窯渣的系統通過將鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑混合後供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳作為還原劑用於窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的深度還原，從而不僅節省了還原劑用量，而且實現了窯渣中碳的再利用，同時本申請在配料階段加入鈣類添加劑，可以減少還原過程中球團內部含硫相與鐵的結合，從而降低後續所得金屬鐵粉中硫含量，進而使得所得金屬鐵粉可以作為煉鋼的優質原料使用，並且在球團成型後噴淋含有氧化鋁的石灰水，不僅可以提高所得混合球團的強度和耐高溫性，防止球團在轉底爐內軟熔粘接，而且可以在還原過程中生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣中，從而降低後續煙氣脫硫成本，另外本申請可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，從而實現鋅窯渣的資源化利用，解決現有技術中窯渣大量堆積佔地和汙染環境的難題，並且本申請所得金屬鐵粉的品位可達90％以上，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上。

在本發明的一些實施例中，所述處理鋅窯渣的系統進一步包括：布袋收塵器，所述布袋收塵器具有煙塵入口、粉塵出口和氣體出口，所述煙塵入口與所述煙塵出口相連。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明一個實施例的處理鋅窯渣的方法流程示意圖；

圖2是根據本發明再一個實施例的處理鋅窯渣的方法流程示意圖；

圖3是根據本發明一個實施例的處理鋅窯渣的系統結構示意圖；

圖4是根據本發明再一個實施例的處理鋅窯渣的系統中轉底爐的俯視結構示意圖；

圖5是根據本發明又一個實施例的處理鋅窯渣的系統結構示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種處理鋅窯渣的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：(1)將鋅窯渣進行烘乾處理，得到鋅窯渣烘乾料；(2)將所述鋅窯渣烘乾料進行破碎處理，以便得到鋅窯渣破碎料；(3)將所述鋅窯渣破碎料和鈣類添加劑進行混合成型，成型後在球團表面噴淋含有氧化鋁的石灰水，以便得到混合球團；(4)將所述混合球團供給至轉底爐的進料區，使得所述混合球團依次經過所述轉底爐的預熱區、中溫區和高溫區、冷卻區進行還原，得到的含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區排出，得到金屬化球團從出料區排出；(5)將所述金屬化球團進行磨礦磁選處理，以便得到金屬鐵粉和尾礦。發明人發現，通過將鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑混合後供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳作為還原劑用於窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的深度還原，從而不僅節省了還原劑用量，而且實現了窯渣中碳的再利用，同時本申請在配料階段加入鈣類添加劑，可以減少還原過程中球團內部含硫相與鐵的結合，從而降低後續所得金屬鐵粉中硫含量，進而使得所得金屬鐵粉可以作為煉鋼的優質原料使用，並且在球團成型後噴淋含有氧化鋁的石灰水，不僅可以提高所得混合球團的強度和耐高溫性，防止球團在轉底爐內軟熔粘接，而且可以在還原過程中生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣中，從而降低後續煙氣脫硫成本，另外本申請可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，從而實現鋅窯渣的資源化利用，解決現有技術中窯渣大量堆積佔地和汙染環境的難題，並且本申請所得金屬鐵粉的品位可達90％以上，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上。

下面參考圖1和2對本發明實施例的處理鋅窯渣的方法進行詳細描述。根據本發明的實施例，該方法包括：

S100：將鋅窯渣進行烘乾處理

根據本發明的實施例，將鋅窯渣進行烘乾處理，以便得到鋅窯渣烘乾料。由此，可以顯著提高後續還原階段鉛鋅的揮發效率以及鐵的回收效率。具體的，鋅窯渣來自於鋅浸出渣配入大量焦粉在迴轉窯中經高溫揮發鋅鉛金銀等金屬後再經水淬得到的廢渣，鋅浸出渣與焦粉的混合物料在經過迴轉窯高溫區時，渣料呈半熔化狀態，物料間有互相粘結現象，浸出渣中的氧化鐵大部分被還原成金屬鐵，由於揮發窯工藝的需要，配入大量的煤未完全反應，因此窯渣含碳高，同時渣料呈半熔化狀態，各物質互相嵌布緊密，並且該步驟中，所得鋅窯渣烘乾料中含水量為8～12wt％。

S200：將鋅窯渣烘乾料進行破碎處理

根據本發明的實施例，將上述得到的鋅窯渣烘乾料進行破碎處理，得到鋅窯渣破碎料。具體的，採樣對輥破碎機將鋅窯渣烘乾料破碎至粒徑不高於4mm。

S300：將鋅窯渣破碎料和鈣類添加劑進行混合成型，成型後在球團表面噴淋含有氧化鋁的石灰水

根據本發明的實施例，將上述得到的鋅窯渣破碎料和鈣類添加劑進行混合成型，成型後在球團表面噴淋含有氧化鋁的石灰水，得到混合球團。發明人發現，通過在配料階段加入鈣類添加劑，可以減少還原過程中球團內部含硫相與鐵的結合，從而降低後續所得金屬鐵粉中硫含量，進而使得所得金屬鐵粉可以作為煉鋼的優質原料使用，並且在球團成型後噴淋含有氧化鋁的石灰水，可以提高所得混合球團的強度和耐高溫性，防止球團在轉底爐內軟熔粘接，還可以在還原過程中生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣中，從而降低後續煙氣脫硫成本。

根據本發明的一個實施例，鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑的混合比例並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑的質量比可以為100：(5～20)。發明人發現，鈣類添加劑加入量過低，無法保證其與窯渣中含硫物質充分結合，而鈣類添加劑加入量過高，容易引起球團粉化嚴重，導致所得生球強度降低。

根據本發明的再一個實施例，鈣類添加劑的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，鈣類添加劑的粒徑可以為75微米～2毫米。發明人發現，鈣類添加劑粒徑過細，容易造成球團軟熔嚴重，同時需要增加磨細成本，而其粒徑過高，不利於成球，也不利於鈣類添加劑在球團中均勻分布。

根據本發明的又一個實施例，鈣類添加劑的具體類型並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，鈣類添加劑為選自石灰石、生石灰和消石灰中的至少一種。發明人發現，採用該類添加劑可以顯著優於其他類型提高後續所得金屬鐵粉的品位。

S400：將混合球團供給至轉底爐的進料區，使得混合球團依次經過轉底爐的預熱區、中溫區、高溫區和冷卻區進行還原，得到的含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區排出，得到金屬化球團從出料區排出

該步驟中，具體的，將上述得到的混合球團供給至轉底爐的進料區，隨著爐底的轉動，混合球團依次經過轉底爐的預熱區、中溫區、高溫區和冷卻區進行還原，混合球團中的Fe3O4、PbS、ZnO、ZnS利用窯渣中的C進行充分還原，得到的含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區排出，並且得到的金屬化球團從出料區排出。發明人發現，通過將鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑混合後供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳作為還原劑用於窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的深度還原，從而不僅節省了還原劑用量，而且實現了窯渣中碳的再利用，同時可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，從而實現鋅窯渣的資源化利用，解決現有技術中窯渣大量堆積佔地和汙染環境的難題，並且經檢測，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上，硫揮發進入煙氣的比率低於5％。

根據本發明的一個實施例，預熱區的溫度可以為700～900攝氏度，中溫區的溫度可以為900～1200攝氏度，高溫區的溫度可以為1200～1300攝氏度，冷卻區的溫度可以為800～900℃。由此，可以進一步提高鐵氧化物以及鉛鋅混合物的還原效率。

S500：將金屬化球團進行磨礦磁選處理

該步驟中，具體的，將上述得到的金屬化球團經冷卻後破碎至2mm以下後進行磨礦磁選，從而可以分離得到金屬鐵粉和尾礦，並且通過檢測，金屬鐵粉中鐵品位可達到90％以上，S含量<0.1％，Cu含量2～3％，尾礦中鐵含量僅為5～6％，鐵回收率達到90％以上。

根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法通過將鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑混合後供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳作為還原劑用於窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的深度還原，從而不僅節省了還原劑用量，而且實現了窯渣中碳的再利用，同時本申請在配料階段加入鈣類添加劑，可以減少還原過程中球團內部含硫相與鐵的結合，從而降低後續所得金屬鐵粉中硫含量，進而使得所得金屬鐵粉可以作為煉鋼的優質原料使用，並且在球團成型後噴淋含有氧化鋁的石灰水，不僅可以在還原過程中生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣中，從而降低後續煙氣脫硫成本，而且可以提高所得混合球團的強度和耐高溫性，防止球團在轉底爐內軟熔粘接，另外本申請可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，從而實現鋅窯渣的資源化利用，解決現有技術中窯渣大量堆積佔地和汙染環境的難題，並且本申請所得金屬鐵粉的品位可達90％以上，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上。

參考圖2，根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法進一步包括：

S600：將含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵經布袋收塵器收集

該步驟中，具體的，採用布袋收塵器對轉底爐中排出的含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵進行收塵，從而回收氧化鋅和氧化鉛。

如上所述，根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法可以具有選自下列的優點至少之一：

根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法不需要加入焦炭，可直接利用窯渣中剩餘的C實現渣中磁鐵礦、鉛、鋅硫化物的還原；

根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法通過加入鈣類添加劑，減少球團內部含硫相與鐵的結合，可得到S含量低於0.06％的金屬鐵粉，鐵粉中鐵含量可達到90％以上，以往文獻僅是對窯渣直接進行磁選，鐵精粉中鐵含量僅有60％左右，且硫含量高於0.5％，有害元素含量高，不能作為煉鋼的優質原料；

根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法在成型後的球團表面噴塗含氧化鋁粉的石灰水，一方面可生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣，硫的揮發率可降低到5％以下，降低煙氣脫硫成本，另一方面提高球團強度和耐高溫性，防止球團軟熔粘接；

根據本發明實施例的處理鋅窯渣的方法工藝簡單可行，成本低，將窯渣簡單破碎無需磨細，成型階段通過粒級控制和球團表面噴塗含氧化鋁粉的石灰水可實現無粘結劑添加。

在本發明的再一個方面，本發明提出了一種實施上述處理鋅窯渣的方法的系統。根據本發明的實施例，參考圖3～5，該系統包括：鋅窯渣烘乾裝置100、破碎裝置200、混合成型裝置300、轉底爐400和磨礦磁選裝置500。

根據本發明的實施例，鋅窯渣烘乾裝置100具有鋅窯渣入口101和鋅窯渣烘乾料出口102，且適於將鋅窯渣進行烘乾處理，以便得到鋅窯渣烘乾料。由此，可以顯著提高後續還原階段鉛鋅的揮發效率以及鐵的回收效率。具體的，鋅窯渣來自於鋅浸出渣配入大量焦粉在迴轉窯中經高溫揮發鋅鉛金銀等金屬後再經水淬得到的廢渣，鋅浸出渣與焦粉的混合物料在經過迴轉窯高溫區時，渣料呈半熔化狀態，物料間有互相粘結現象，浸出渣中的氧化鐵大部分被還原成金屬鐵，由於揮發窯工藝的需要，配入大量的煤未完全反應，因此窯渣含碳高，同時渣料呈半熔化狀態，各物質互相嵌布緊密，並且該步驟中，所得鋅窯渣烘乾料中含水量為8～12wt％。

根據本發明的實施例，破碎裝置200具有鋅窯渣烘乾料入口201和鋅窯渣破碎料出口202，鋅窯渣烘乾料入口201與鋅窯渣烘乾料出口102相連，且適於將上述得到的鋅窯渣烘乾料進行破碎處理，得到鋅窯渣破碎料。具體的，破碎裝置可以為對輥破碎機，所得鋅窯渣破碎料的粒徑不高於4mm。

根據本發明的實施例，混合成型裝置300具有鋅窯渣破碎料入口301、鈣類添加劑入口302、含有氧化鋁的石灰水入口303和混合球團出口304，鋅窯渣破碎料入口301與鋅窯渣破碎料出口202相連，且適於將上述得到的將鋅窯渣破碎料和鈣類添加劑進行混合成型，然後在成型後的球團表面噴淋含有氧化鋁的石灰水，得到混合球團。發明人發現，通過在配料階段加入鈣類添加劑，可以減少還原過程中球團內部含硫相與鐵的結合，從而降低後續所得金屬鐵粉中硫含量，進而使得所得金屬鐵粉可以作為煉鋼的優質原料使用，並且在球團成型後噴淋含有氧化鋁的石灰水，不僅可以提高所得混合球團的強度和耐高溫性，防止球團在轉底爐內軟熔粘接，而且可以在還原過程中生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣中，從而降低後續煙氣脫硫成本。

根據本發明的一個實施例，鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑的混合比例並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑的質量比可以為100：(5～20)。發明人發現，鈣類添加劑加入量過低，無法保證其與窯渣中含硫物質充分結合，而鈣類添加劑加入量過高，容易引起球團粉化嚴重，導致所得生球強度降低。

根據本發明的再一個實施例，鈣類添加劑的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，鈣類添加劑的粒徑可以為75微米～2毫米。發明人發現，鈣類添加劑粒徑過細，容易造成球團軟熔嚴重，同時需要增加磨細成本，而其粒徑過高，不利於成球，也不利於鈣類添加劑在球團中均勻分布。

根據本發明的又一個實施例，鈣類添加劑的具體類型並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，鈣類添加劑為選自石灰石、生石灰和消石灰中的至少一種。發明人發現，採用該類添加劑可以顯著優於其他類型提高後續所得金屬鐵粉的品位。

根據本發明的實施例，參考圖3和4，轉底爐400內沿著爐底轉動方向依次形成進料區41、預熱區42、中溫區43、高溫區44、冷卻區45和出料區46，進料區41設置有混合球團入口401，預熱區42設置有煙塵出口402，出料區46設置有金屬化球團出口403，混合球團入口401和混合球團出口304相連，且適於將上述得到的混合球團供給至轉底爐的進料區，隨著爐底的轉動，混合球團依次經過轉底爐的預熱區、中溫區、高溫區和冷卻區進行還原，混合球團中的Fe3O4、PbS、ZnO、ZnS利用窯渣中的C進行充分還原，得到的含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵從預熱區排出，並且得到的金屬化球團從出料區排出。發明人發現，通過將鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑混合後供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳作為還原劑用於窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的深度還原，從而不僅節省了還原劑用量，而且實現了窯渣中碳的再利用，同時可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，從而實現鋅窯渣的資源化利用，解決現有技術中窯渣大量堆積佔地和汙染環境的難題，並且經檢測，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上，硫揮發進入煙氣的比率低於5％。

根據本發明的一個實施例，預熱區的溫度可以為700～900攝氏度，中溫區的溫度可以為900～1200攝氏度，高溫區的溫度可以為1200～1300攝氏度，冷卻區的溫度可以為800～900℃。由此，可以進一步提高鐵氧化物以及鉛鋅混合物的還原效率。

根據本發明的實施例，磨礦磁選裝置500具有金屬化球團入口501、金屬鐵粉出口502和尾礦出口503，金屬化球團入口501與金屬化球團出口403相連，且適於將上述得到的金屬化球團經冷卻後破碎至2mm以下後進行磨礦磁選，從而可以分離得到金屬鐵粉和尾礦，並且通過檢測，金屬鐵粉中鐵品位可達到90％以上，S含量<0.1％，Cu含量2～3％，尾礦中鐵含量僅為5～6％，鐵回收率達到90％以上。

根據本發明實施例的處理鋅窯渣的系統通過將鋅窯渣破碎料與鈣類添加劑混合後供給至轉底爐中進行還原處理，利用窯渣中含有的過剩碳作為還原劑用於窯渣中鐵氧化物和鉛鋅化合物的深度還原，從而不僅節省了還原劑用量，而且實現了窯渣中碳的再利用，同時本申請在配料階段加入鈣類添加劑，可以減少還原過程中球團內部含硫相與鐵的結合，從而降低後續所得金屬鐵粉中硫含量，進而使得所得金屬鐵粉可以作為煉鋼的優質原料使用，並且在球團成型後噴淋含有氧化鋁的石灰水，不僅可以提高所得混合球團的強度和耐高溫性，防止球團在轉底爐內軟熔粘接，而且可以在還原過程中生成固硫物相，減少硫揮發進入煙氣中，從而降低後續煙氣脫硫成本，另外本申請可以實現鋅窯渣中碳、鐵、鉛和鋅的綜合回收利用，從而實現鋅窯渣的資源化利用，解決現有技術中窯渣大量堆積佔地和汙染環境的難題，並且本申請所得金屬鐵粉的品位可達90％以上，鋅的揮發率可達99％以上，鉛的揮發率可達98％以上。

參考圖5，根據本發明實施例的處理鋅窯渣的系統進一步包括：布袋收塵器600。

根據本發明的實施例，布袋收塵器600具有煙塵入口601、粉塵出口602和氣體出口603，煙塵入口601與煙塵出口402相連，且適於採用布袋收塵器對轉底爐中排出的含有氧化鋅和氧化鉛的煙塵進行收塵，從而回收氧化鋅和氧化鉛。

下面參考具體實施例，對本發明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發明。

實施例1

鋅窯渣中Fe含量為38％，C含量為12％、Pb含量為0.8％，Zn含量為3％，將鋅窯渣烘乾至水分含量為12％，然後將所得鋅窯渣烘乾料破碎至4mm以下佔75％，然後配入5％的200目的生石灰細粉，5％的2mm的石灰石，三種物料經混勻後，進入對輥壓球機進行成型，成型後的球團表面噴塗含氧化鋁粉的石灰水，得到混合球團(團塊落下強度達10次以上)，將得到的混合球團直接進入轉底爐內進行還原，其中，預熱區的溫度為1200攝氏度，中溫區的溫度為1280攝氏度，高溫區的溫度為1280攝氏度，冷卻區的溫度<1100℃，還原時間為20min，並且通過布袋收塵器收集該階段生成的含有ZnO和PbO的粉塵，所得金屬化球團經冷卻破碎至2mm以下，進行一段磨礦磁選，得到含Cu的金屬鐵粉，鐵粉中TFe含量為91.1％，Cu含量為2.22％，S含量為0.09％，鐵元素的回收率可達到91％，銅回收率72％。鉛揮發率98.22％，Zn的揮發率99.23％，硫進入煙氣比率為3.55％。

實施例2

鋅窯渣中Fe含量為38％，C含量為12％、Pb含量為0.8％，Zn含量為3％，將鋅窯渣烘乾至水分含量為8％，然後將所得鋅窯渣烘乾料破碎至3mm以下佔75％，然後配入20％的2mm的石灰石，物料經混勻後，進入對輥壓球機進行成型，成型後的球團表面噴塗含氧化鋁粉的石灰水，得到混合球團(團塊落下強度達10次以上)，將得到的混合球團直接進入轉底爐內進行還原，其中，預熱區的溫度為1200攝氏度，中溫區的溫度為1280攝氏度，高溫區的溫度為1280攝氏度，冷卻區的溫度<1100℃，還原時間為30min，並且通過布袋收塵器收集該階段生成的含有ZnO和PbO的粉塵，所得金屬化球團經冷卻破碎至2mm以下，進行一段磨礦磁選，得到含Cu的金屬鐵粉，鐵粉中TFe含量為90.3％，Cu含量為2.42％，S含量為0.06％，鐵元素的回收率可達到89.2％，銅回收率70％。鉛揮發率98.02％，Zn的揮發率99％，硫進入煙氣比率為4.89％。

實施例3

鋅窯渣中Fe含量為26％，C含量為15％、Pb含量為1.2％，Zn含量為2.5％，將鋅窯渣烘乾至水分含量為10％，然後將所得鋅窯渣烘乾料破碎至1mm以下佔75％，然後配入200目消石灰10％，1mm石灰石10％，物料經混勻後，進入對輥壓球機進行成型，成型後的球團表面噴塗含氧化鋁粉的石灰水，得到混合球團(團塊落下強度達10次以上)，將得到的混合球團直接進入轉底爐內進行還原，其中，預熱區的溫度為1200攝氏度，中溫區的溫度為1280攝氏度，高溫區的溫度為1280攝氏度，冷卻區的溫度<1100℃，還原時間為30min，並且通過布袋收塵器收集該階段生成的含有ZnO和PbO的粉塵，所得金屬化球團經冷卻破碎至2mm以下，進行一段磨礦磁選，得到含Cu的金屬鐵粉，鐵粉中TFe含量為92.3％，Cu含量為2.42％，S含量為0.04％，鐵元素的回收率可達到91.2％，銅回收率77％。鉛揮發率98.88％，Zn的揮發率99.34％，硫進入煙氣比率為4.5％。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。