抑制铅锌硫化物挥发的方法

本发明属于火法脱硫，具体涉及一种抑制铅锌硫化物挥发的方法。

背景技术：

1、在铅锌硫化矿及含铅锌二次资源的火法冶炼过程中，通常需经过高温熔融氧化脱硫步骤，将硫化物转化为氧化物并释放二氧化硫。常用的富氧熔炼技术（如富氧底吹、侧吹、顶吹等）具有反应速率快、脱硫效率高的优点，已成为铅锌冶炼的主流工艺。在该类工艺中，铅锌主要以硫化物（pbs、zns）形态存在于物料中。

2、然而，铅锌硫化物（尤其是zns）在高温（1100-1300℃）条件下具有较高的饱和蒸气压和热力学活度，极易从熔池表面或气相界面发生显著挥发。这种挥发行为不仅造成有价金属（铅、锌）的直接损失，降低金属回收率，还会引起熔池渣系成分波动，导致渣系熔点升高、流动性变差，甚至引发熔池结壳或运行不稳定。同时，挥发进入烟气的铅锌硫化物增加了后续烟气净化和粉尘处理的负担。针对上述问题，现有技术主要采取提高烟气捕集效率、强化收尘系统等末端控制措施，而缺乏从熔池反应本体出发、系统抑制硫化物挥发的源头治理方法。尤其是如何在保证高脱硫率的前提下，同步抑制铅锌硫化物的挥发，始终是困扰本领域技术人员的难题。

3、旨在解决现有火法氧化脱硫过程中铅锌硫化物易挥发导致金属损失及渣系性能劣化的技术问题，本发明提供一种抑制铅锌硫化物挥发的方法。

技术实现思路

1、旨在解决上述常用技术中亟需一种能够在高温熔融氧化脱硫过程中，从源头抑制铅锌硫化物挥发损失的方法，在不降低脱硫效率的前提下，显著降低铅和锌向气相的迁移率，同时维持熔池渣系良好的流动性与稳定性的技术问题，本发明提供了一种抑制铅锌硫化物挥发的方法，包括步骤：

2、获取包含铅锌硫化物与氧化渣的复合熔体；其中，所述氧化渣在熔炼温度下形成连续液相，用以对铅锌硫化物形成物理包覆并降低其在所述复合熔体中的热力学活度；所述复合熔体中铅锌硫化物的质量分数占比为5-40%，氧化渣的质量分数占比为60-95%；

3、对所述复合熔体进行氧化脱硫处理，使被包覆和稀释后的铅锌硫化物在所述氧化渣的液相环境中发生氧化反应，转化为氧化物和/或硅酸盐相，同时硫以so2形式脱除。

4、进一步的，以质量分数计，所述氧化渣中的组成包括：sio215-40wt.%，feo 10-20wt.%，cao 2-20wt.%，cu2o 10-40wt.%。

5、进一步的，所述氧化渣的组成满足：feo/sio2的质量比为0.4-0.6，cao/sio2的质量比为0.3-0.5。

6、进一步的，所述铅锌硫化物中包括硫化锌、硫化铅中至少一种。

7、进一步的，所述熔炼温度为1100-1300℃。

8、进一步的，所述氧化脱硫处理采用喷吹方式进行，喷吹气体为o2或o2与惰性气体的混合气体；

9、所述喷吹方式包括底吹、侧吹或顶吹中的至少一种。

10、进一步的，所述氧化脱硫处理在富氧条件下进行，所述喷吹气体中氧气的体积浓度为70-100%。

11、进一步的，所述复合熔体内部的氧势10-8-10-5atm范围内。

12、与现有技术相比，本发明至少包括以下优点：

13、本发明提供的一种抑制铅锌硫化物挥发的方法，通过获取铅锌硫化物与氧化渣的复合熔体，利用氧化渣在熔炼温度下形成的连续液相，对硫化物形成物理包覆并降低其在复合熔体中的热力学活度，然后在氧化脱硫处理过程中使被包覆和稀释后的硫化物在渣相环境中优先发生氧化反应，转化为稳定的氧化物和/或硅酸盐相。

14、由此，本发明能够从源头显著抑制铅、锌以硫化物或金属蒸汽形式挥发，铅的挥发损失率低于15%，锌的挥发损失率低于5%，同时脱硫率保持在99%以上，实现了高脱硫与低挥发的协同控制。

15、相较而言，现有技术主要依赖末端烟气捕集方式处理挥发产物，或者采用普通富氧喷吹而未对硫化物活度及存在形态进行调控，导致铅锌挥发损失严重（通常铅挥发率>30%、锌挥发率>10%），且渣系稳定性差。本发明从熔池反应本体出发，通过物理包覆与热力学稀释的协同作用，克服了传统工艺难以兼顾脱硫效率与金属回收率的技术偏见，取得了显著的有益效果。

1.一种抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，以质量分数计，所述氧化渣中的组成包括：sio2 15-40wt.%，feo 10-20wt.%，cao 2-20wt.%，cu2o 10-40wt.%。

3.根据权利要求1所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，所述氧化渣的组成满足：feo/sio2的质量比为0.4-0.6，cao/sio2的质量比为0.3-0.5。

4.根据权利要求1所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，所述铅锌硫化物中包括硫化锌、硫化铅中至少一种。

5.根据权利要求1所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，所述熔炼温度为1100-1300℃。

6.根据权利要求1所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，所述氧化脱硫处理采用喷吹方式进行，喷吹气体为o2或o2与惰性气体的混合气体。

7.根据权利要求6所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，所述喷吹方式包括底吹、侧吹或顶吹中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，所述氧化脱硫处理在富氧条件下进行，所述喷吹气体中氧气的体积浓度为70-100%。

9.根据权利要求1所述的抑制铅锌硫化物挥发的方法，其特征在于，所述复合熔体内部的氧势10-8-10-5atm范围内。