回转窑窑头尾渣的无害化回收系统的制作方法

1.本实用新型涉及冶金固废处理技术领域，尤其涉及一种回转窑窑头尾渣的无害化回收系统。


背景技术：

2.含锌矿石经冶炼后的尾矿中还含有未提取完全的锌、铁、铅等物质，一般冶炼厂将该部分含锌尾矿作为危废处理，容易造成环境污染，且会造成如锌、铁、铅等有效元素的浪费和流失。目前，部分环保型企业会通过回转窑焙烧将含锌尾矿中的锌以氧化锌的形式进行资源化回收，但在回转窑窑头排出的尾渣中也仍然含有较多的银、铁、碳等元素，其中包括尚可利用的铁氧化物(主要以feo、fe2o3、fe3o4等形式存在)和未完全燃烧的焦炭粉，由于这两种物质的含量均较少，而常规的方法难以有效富集回收窑头尾渣中的有效组分和金属资源，因而通常只将窑头尾渣露天堆放或仓库存储，但这种简单粗犷的堆放方式导致窑头尾渣利用率较低，将其直接作为固废处理不仅占用大量的土地，还可能会致使金属元素渗入土壤或地下水，威胁当地生态系统，也会造成资源的流失和浪费。
3.因而，针对现有企业大多只通过回转窑焙烧回收含锌尾矿中的锌组分，而较少有企业对回转窑的窑头尾渣中的其他如碳、银、铁等元素进行高效回收的现象，需要开发可行的回收系统，以实现回转窑窑头尾渣的无害化回收，能综合开发利用窑头尾渣，不仅能够满足资源回收利用的需要，也能够达到保护生态环境安全的目的。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，用以解决现有的含锌尾矿提锌用回转窑通过焙烧回收锌组分后的窑头尾渣无法得到有效回收，资源利用率低，窑头尾渣作为固废既造成资源流失又污染环境的问题。
5.本实用新型提供一种回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，包括：破碎装置，用于将窑头尾渣进行筛分和破碎；球磨装置，球磨装置的进料口与破碎装置的出料口相连，球磨装置用于对窑头尾渣进行球磨粉碎；磁选装置，磁选装置的进料口与球磨装置的出料口相连，磁选装置用于收集窑头尾渣中的富铁物料；浮选装置，浮选装置的进料口与磁选装置的磁选尾浆出口相连，浮选装置用于对磁选装置排出的磁选尾浆进行浮选；浓缩装置，浓缩装置设置有多个，浓缩装置的进料口分别与磁选装置的富铁浆料出口，浮选装置的富碳浆料出口、富银浆料出口和浮选尾浆出口连接，浓缩装置用于对收集所得富铁浆料、富碳浆料、富银浆料和浮选尾浆进行密集浓缩。
6.于一实施方式中，浮选装置包括相互连通的第一浮选机和第二浮选机，第一浮选机的进料口与磁选装置的磁选尾浆出口相连，第二浮选机的进料口与第一浮选机的尾浆出口相连，第一浮选机用于收集磁选尾浆中的富碳物料，第二浮选机用于收集磁选尾浆中的富银物料。
7.于一实施方式中，第二浮选机的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用浓缩装置之间还设置
有第三浮选机，第三浮选机的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用浓缩装置的进料口连接，第三浮选机的富浆出口与磁选装置的进料口连接。
8.于一实施方式中，无害化回收系统还包括二次磁选装置和二次浮选装置，二次浮选装置包括相互连通的第四浮选机和第五浮选机；第四浮选机用于收集富碳物料，第五浮选机用于收集富银物料；第三浮选机的富浆出口与二次磁选装置的进料口连接，二次磁选装置的磁选尾浆出口与第四浮选机的进料口相连，第四浮选机的尾浆出口与第五浮选机的进料口相连，第五浮选机的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用浓缩装置的进料口连接，第四浮选机的富碳浆料出口与富碳浆料浓缩用浓缩装置连接，第五浮选机的富银浆料出口与富银浆料浓缩用浓缩装置连接。
9.于一实施方式中，破碎装置包括依次连接的液压颚式破碎机和惯性圆锥破碎机，惯性圆锥破碎机的出料口与球磨装置的进料口连接。
10.于一实施方式中，浓缩装置为设置有浓密池的浓密机。
11.于一实施方式中，无害化回收系统还包括带式输送机，带式输送机设置于磁选装置的进料口和球磨装置的出料口之间，带式输送机用于将筛分破碎后的窑头尾渣输送至球磨装置。
12.于一实施方式中，无害化回收系统还包括脱水装置，脱水装置与浓缩装置一一对应设置，脱水装置的进料口分别与对应的浓缩装置的浓缩料出口相连，每个脱水装置用于将经由对应的浓缩装置密集得到的浓缩料进行脱水，从而得到铁精粉、碳精粉、银精粉和尾泥。
13.于一实施方式中，脱水装置为陶瓷过滤机。
14.于一实施方式中，无害化回收系统还包括冷轧压砖装置，冷轧压砖装置用于将尾泥进行冷轧制砖。
15.本实用新型将回转窑的窑头尾渣经过包括破碎-粉磨-磁选-浮选的回收系统，回收得到铁精粉、碳精粉、银精粉和尾泥，不仅能有效回收了含锌尾矿提锌用回转窑的窑头尾渣中的金属元素和其他有用组分，还能不产生废渣二次污染，减少环境污染，提升资源利用率，提高经济收益。
16.本实用新型回收的铁精粉中铁含量达到60wt％以上，银精粉的品位能达到200g/t，高效回收了金属铁和银，操作方便，回收效率高，回收产品品质高，不仅满足资源循环利用的需求，创造可观的经济效益，还避免了重金属元素污染环境，缓解了来自生态环境保护的压力。
17.本实用新型回收得到的碳精粉能用于回转窑焙烧提锌做焙烧辅料，实现了资源的循环利用，也减少了焙烧时焦粉的使用量，能降低氧化锌的生产成本，与现有窑头尾渣不做回收的技术相比，节省了物料成本的同时减少了危废的排放，实现了绿色清洁高效的生产模式。
18.本实用新型采用机械化方式进行浓缩和脱水，分离出的废水能送回系统中循环使用，达到废水零排放，尾泥能制成砖料或作为建筑材料的原料，也实现了零固废排放，做到了窑头尾渣的无害化全回收，达到保护生态环境安全的目的。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型一实施例提供的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统的结构示意图；
21.图2为本实用新型另一实施例提供的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统的结构示意图；
22.图3为本实用新型又一实施例提供的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.101-破碎装置，102-球磨装置，103-磁选装置，104-浮选装置，105-浓缩装置，106-带式输送机，107-脱水装置，108-二次磁选装置，109-二次浮选装置，110-冷轧压砖装置，1011-液压颚式破碎机，1012-惯性圆锥破碎机，1041-第一浮选机，1042-第二浮选机，1043-第三浮选机，1091-第四浮选机，1092-第五浮选机。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本实用新型保护的范围。
26.如图1所示，本实用新型提供一种回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，包括：破碎装置101，用于将窑头尾渣进行筛分和破碎；球磨装置102，球磨装置102的进料口与破碎装置101的出料口相连，球磨装置102用于对窑头尾渣进行球磨粉碎；磁选装置103，磁选装置103的进料口与球磨装置102的出料口相连，磁选装置103用于收集窑头尾渣中的富铁物料。
27.在具体实施时，球磨装置102的出料要求为：窑头尾渣的粒度达到150目占80％以上，200目占40％以上。回转窑的窑头尾渣中含铁20-30wt％，磁选装置103能预先分离出窑头尾渣中纯度较高的铁元素以及银铁伴生颗粒，在磁场强度下，有磁性的富铁物料的分离效果更好，磁选尾浆中的残留铁较少，从而实现了铁的高效回收，同时还能减少后续的浮选的进料量，降低浮选药剂使用量，提高浮选效果。
28.于一实施方式中，无害化回收系统还包括浮选装置104，浮选装置104的进料口与磁选装置103的磁选尾浆出口相连，浮选装置104用于对磁选装置103排出的磁选尾浆进行浮选。
29.进一步地，浮选装置104包括相互连通的第一浮选机1041和第二浮选机1042，第一浮选机1041的进料口与磁选装置103的磁选尾浆出口相连，第二浮选机1042的进料口与第一浮选机1041的尾浆出口相连，第一浮选机1041用于收集磁选尾浆中的富碳物料，第二浮选机1042用于收集磁选尾浆中的富银物料。
30.利用浮选装置104对磁选尾浆进行浮选，根据银、碳的可浮性差异能够获得碳粉和
银粉，分离效果好，增加了重金属元素的回收率，同时将磁选尾浆中的有用组分尽可能的回收，能降低固废量，提高经济效益。
31.于一实施方式中，无害化回收系统还包括浓缩装置105，浓缩装置105设置有多个，浓缩装置105的进料口分别与磁选装置103的富铁浆料出口，浮选装置104的富碳浆料出口、富银浆料出口和浮选尾浆出口连接，浓缩装置105用于对收集所得富铁浆料、富碳浆料、富银浆料和浮选尾浆进行密集浓缩。
32.由于浮选装置104采用液体浮选的方式选出富碳浆料和富银浆料，磁选装置103也利用水力冲洗卸矿获得富铁浆料，因此需要对含水量较高的几种浆料进行浓缩，降低其中的含水量，方便储存和运输。
33.如图2所示，于一实施方式中，第二浮选机1042的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用浓缩装置105之间还设置有第三浮选机1043，第三浮选机1043的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用浓缩装置105的进料口连接，第三浮选机1043的富浆出口与磁选装置103的进料口连接。
34.在具体实施时，为了将窑头尾渣中的有效成分充分回收，设置第三浮选机1043，并将第三浮选机1043刮出的泡沫浆料回送至磁选装置103，使其再经过反复磁选-浮选的回收，提高了分选率，以满足资源充分回收利用的目的。
35.如图3所示，于一实施方式中，无害化回收系统还包括二次磁选装置108和二次浮选装置109，二次浮选装置109包括相互连通的第四浮选机1091和第五浮选机1092；第四浮选机1091用于收集富碳物料，第五浮选机1092用于收集富银物料。
36.进一步地，第三浮选机1043的富浆出口与二次磁选装置108的进料口连接，二次磁选装置108的磁选尾浆出口与第四浮选机1091的进料口相连，第四浮选机1091的尾浆出口与第五浮选机1092的进料口相连，第五浮选机1092的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用浓缩装置105的进料口连接，第四浮选机1091的富碳浆料出口与富碳浆料浓缩用浓缩装置105连接，第五浮选机1092的富银浆料出口与富银浆料浓缩用浓缩装置105连接。
37.在具体实施时，为了在窑头尾渣处理量较大时实现最大化高效回收，设置了二次磁选装置108和二次浮选装置109，在处理量较大时，第三浮选机1043刮出的泡沫浆料不回送至磁选装置103，而是直接送至二次磁选装置108进行二次磁选，然后再经过第四浮选机1091收集富碳物料，经过第五浮选机1092收集富银物料，经过多级反复循环的磁选-浮选后，提高了分选率，能最大程度上将窑头尾渣中的铁、银、碳进行回收，提升了铁精粉、碳精粉和银精粉的产量。
38.如图2和图3所示，于一实施方式中，破碎装置101包括依次连接的液压颚式破碎机1011和惯性圆锥破碎机1012，惯性圆锥破碎机1012的出料口与球磨装置102的进料口连接。焙烧完成后，窑头尾渣在排出窑头时经过水淬处理，尾渣已骤冷碎裂，但仍然达不到后续磁选的粒度要求，因而依次经过液压颚式破碎机1011和惯性圆锥破碎机1012进行初步粉碎后，再送入球磨装置102，以满足后续加工所需的进料粒度，同时也能将金属铁、非金属碳和其他渣料充分解离。
39.于一实施方式中，浓缩装置105为设置有浓密池的浓密机。
40.如图2和图3所示，于一实施方式中，无害化回收系统还包括带式输送机106，带式输送机106设置于磁选装置103的进料口和球磨装置102的出料口之间，带式输送机106用于将筛分破碎后的窑头尾渣输送至球磨装置102。
41.如图2和图3所示，于一实施方式中，无害化回收系统还包括脱水装置107，脱水装置107与浓缩装置105一一对应设置，脱水装置107的进料口分别与对应的浓缩装置105的浓缩料出口相连，每个脱水装置107用于将经由对应的浓缩装置105密集得到的浓缩料进行脱水，从而得到铁精粉、碳精粉、银精粉和尾泥。
42.脱水装置107能进一步脱去各种浓缩物料中的水分，以便储存和运输，脱水得到的废水经处理后，能送至磁选装置103做冲洗水，也能送至浮选装置104循环使用，从而实现废水零排放。脱水后得到的铁精粉中铁含量能达到60wt％以上，银精粉的品位能达到200g/t，能直接外售获取经济效益；碳精粉则能循环回用于回转窑焙烧提锌，降低回转窑焙烧的焦粉用量和成本；尾泥的含水量能降至10％以下，能作为建筑材料的原料外售至水泥厂。
43.于一实施方式中，脱水装置107为陶瓷过滤机。
44.如图3所示，于一实施方式中，无害化回收系统还包括冷轧压砖装置110，冷轧压砖装置110用于将尾泥进行冷轧制砖。通过冷轧压砖装置110能将浮选出的尾泥制成砖料，使得尾泥变成可资源化利用的材料，实现了窑头尾渣的无害化全回收，同时也实现了零固废排放，达到保护生态环境安全的目的。
45.以下结合具体的实施例对本实用新型作进一步详细说明。
46.实施例1
47.回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，具体工作时，回转窑的窑头尾渣先依次送入破碎装置101的液压颚式破碎机1011和惯性圆锥破碎机1012中进行筛分破碎，然后通过带式输送机106将筛分粉碎后的窑头尾渣输送至球磨装置102。在球磨装置102中粉磨至粒度达到150目占80％以上、200目占40％以上后，出料，并输送至磁选装置103中进行磁选。在磁场强度下，富铁物料被分离出来，通过磁选装置103的富铁浆料出口送至对应的浓缩装置105，磁选尾浆则通过磁选尾浆出口送至浮选装置104。
48.磁选尾浆先进入第一浮选机1041，经第一浮选机1041浮选出富碳物料，并通过富碳浆料出口送至对应的浓缩装置105，然后第一浮选机1041浮选出的尾浆进入第二浮选机1042，经第二浮选机1042浮选出富银物料，并通过富银浆料出口送至对应的浓缩装置105，然后第二浮选机1042浮选出的浮选尾浆通过浮选尾浆出口进入对应的浓缩装置105。
49.富铁浆料、富碳浆料、富银浆料和浮选尾浆在对应的浓密机中进行密集浓缩，浓缩完的浓缩料送至对应的脱水装置107进行脱水，经过对应的陶瓷过滤机脱水后，分别得到铁精粉、碳精粉、银精粉和尾泥，尾泥可作为建筑材料原料外售，实现了零固废排放。浓缩装置105和脱水装置107得到的废水经处理后，能送至磁选装置103做冲洗水，也能送至浮选装置104循环使用，从而实现废水零排放。
50.实施例2
51.在实施例1的基础上，实施例2中，第二浮选机1042浮选出的浮选尾浆通过浮选尾浆出口送入第三浮选机1043，经第三浮选机1043浮选出上层的泡沫浆料为富浆，富浆经过第三浮选机1043的富浆出口送至磁选装置103的进料口进行反复磁选-浮选的回收，第三浮选机1043的尾浆出口将浮选尾浆送至浮选尾浆浓缩用浓缩装置105进行密集浓缩。
52.实施例3
53.在实施例2的基础上，实施例3中，第三浮选机1043刮出的泡沫浆料不回送至磁选装置103，而是直接送至二次磁选装置108进行二次磁选，第一次浮选的尾浆中的富铁物料
被分离出来，通过二次磁选装置108的富铁浆料出口送至富铁浆料浓缩用浓缩装置105，二次磁选尾浆则通过磁选尾浆出口送至第四浮选机1091收集富碳物料，富碳浆料送至富碳浆料浓缩用浓缩装置105，尾浆送至第五浮选机1092。经过第五浮选机1092收集富银物料，富银浆料送至富银浆料浓缩用浓缩装置105，第五浮选机1092的尾浆送至浮选尾浆浓缩用浓缩装置105。
54.富铁浆料、富碳浆料、富银浆料和浮选尾浆在对应的浓密机中进行密集浓缩，浓缩完的浓缩料送至对应的脱水装置107进行脱水，经过对应的陶瓷过滤机脱水后，分别得到铁精粉、碳精粉、银精粉和尾泥，尾泥送入冷轧压砖装置110，通过冷轧压砖装置110制成砖料，使得尾泥变成可资源化利用的材料，实现了窑头尾渣的无害化全回收，同时也实现了零固废排放。
55.需要说明的是，在本实用新型中，部分设备的详细结构并未详述，但属于本领域技术人员已知的现有技术，故在此不再赘述。
56.需要说明的是，本领域技术人员在本实用新型的指导下，还能对上述系统做出部分修改设计。例如，系统内的设备上还设置有液位计、溢流/氮气管道等；系统内部的输送管道上在不同单元或装置、设备间设置有泵、压力传感器、流量计或温度传感器等，同时也设置有不同阀门，如泄压阀、调压阀、安全阀、气动阀等用于调节和稳定整个系统压力的阀门，也可调节阀门的开度以调节管道内物料流量等。
57.实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各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实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，包括：破碎装置，用于将窑头尾渣进行筛分和破碎；球磨装置，所述球磨装置的进料口与所述破碎装置的出料口相连，所述球磨装置用于对所述窑头尾渣进行球磨粉碎；磁选装置，所述磁选装置的进料口与所述球磨装置的出料口相连，所述磁选装置用于收集所述窑头尾渣中的富铁物料；浮选装置，所述浮选装置的进料口与所述磁选装置的磁选尾浆出口相连，所述浮选装置用于对所述磁选装置排出的磁选尾浆进行浮选；所述浮选装置包括相互连通的第一浮选机和第二浮选机，所述第一浮选机的进料口与所述磁选装置的磁选尾浆出口相连，所述第二浮选机的进料口与所述第一浮选机的尾浆出口相连，所述第一浮选机用于收集所述磁选尾浆中的富碳物料，所述第二浮选机用于收集所述磁选尾浆中的富银物料；浓缩装置，所述浓缩装置设置有多个，所述浓缩装置的进料口分别与所述磁选装置的富铁浆料出口，所述浮选装置的富碳浆料出口、富银浆料出口和浮选尾浆出口连接，所述浓缩装置用于对收集所得富铁浆料、富碳浆料、富银浆料和浮选尾浆进行密集浓缩。2.根据权利要求1所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述第二浮选机的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用所述浓缩装置之间还设置有第三浮选机，所述第三浮选机的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用所述浓缩装置的进料口连接，所述第三浮选机的富浆出口与所述磁选装置的进料口连接。3.根据权利要求2所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述无害化回收系统还包括二次磁选装置和二次浮选装置，所述二次浮选装置包括相互连通的第四浮选机和第五浮选机；所述第四浮选机用于收集富碳物料，所述第五浮选机用于收集富银物料；所述第三浮选机的富浆出口与所述二次磁选装置的进料口连接，所述二次磁选装置的磁选尾浆出口与所述第四浮选机的进料口相连，所述第四浮选机的尾浆出口与所述第五浮选机的进料口相连，所述第五浮选机的尾浆出口与浮选尾浆浓缩用所述浓缩装置的进料口连接，所述第四浮选机的富碳浆料出口与富碳浆料浓缩用所述浓缩装置连接，所述第五浮选机的富银浆料出口与富银浆料浓缩用所述浓缩装置连接。4.根据权利要求1所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述破碎装置包括依次连接的液压颚式破碎机和惯性圆锥破碎机，所述惯性圆锥破碎机的出料口与所述球磨装置的进料口连接。5.根据权利要求1所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述浓缩装置为设置有浓密池的浓密机。6.根据权利要求1-5任一项所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述无害化回收系统还包括带式输送机，所述带式输送机设置于所述磁选装置的进料口和所述球磨装置的出料口之间，所述带式输送机用于将筛分破碎后的所述窑头尾渣输送至所述球磨装置。7.根据权利要求6所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述无害化回收系统还包括脱水装置，所述脱水装置与所述浓缩装置一一对应设置，所述脱水装置的
进料口分别与对应的所述浓缩装置的浓缩料出口相连，每个所述脱水装置用于将经由对应的所述浓缩装置密集得到的浓缩料进行脱水，从而得到铁精粉、碳精粉、银精粉和尾泥。8.根据权利要求7所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述脱水装置为陶瓷过滤机。9.根据权利要求7所述的回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，其特征在于，所述无害化回收系统还包括冷轧压砖装置，所述冷轧压砖装置用于将所述尾泥进行冷轧制砖。

技术总结
本实用新型提供一种回转窑窑头尾渣的无害化回收系统，属于冶金固废处理技术领域，包括：破碎装置，球磨装置，球磨装置的进料口与破碎装置的出料口相连；磁选装置，磁选装置的进料口与球磨装置的出料口相连；浮选装置，浮选装置的进料口与磁选装置的磁选尾浆出口相连；浮选装置包括相互连通的第一浮选机和第二浮选机；浓缩装置，浓缩装置设置有多个，浓缩装置的进料口分别与磁选装置的富铁浆料出口、浮选装置的富碳浆料出口和富银浆料出口连接。本实用新型的系统对含锌尾矿提锌用回转窑的窑头尾渣中如碳、银、铁等元素进行高效回收，实现了回转窑窑头尾渣的无害化回收，提高了资源利用率，还起到保护生态环境安全的作用。还起到保护生态环境安全的作用。还起到保护生态环境安全的作用。


技术研发人员：陈磊 李金池 黄勇
受保护的技术使用者：汉中春泽环保科技有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/7/28