本发明属于冶金技术领域，具体涉及回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法。
背景技术：
高炉布袋灰是高炉炼铁过程产生的一种冶金固废，主要含铁和碳，还含有一定量的锌、铟、铅等有价元素，通常这些有价元素的含量会因高炉炼铁原料中各元素的含量的波动而波动，目前钢铁企业的高炉布袋灰处置方式主要有直接外销、直接返高炉炼铁系统回用、通过选矿法回收铁和碳元素、直接采用火法或湿法回收有价元素。对于炼铁厂来说，直接外销因有价元素含量低且不稳定导致外销价格低，而且外销还存在环保方面的风险，并未充分体现高炉布袋灰的经济价值；未经处理直接返高炉炼铁系统回用，不仅造成锌等有价金属资源的浪费，还对高炉寿命和运行有不利影响，甚至造成由高炉运行不稳带来的经济损失；利用选矿法回收铁和碳，虽然铁和碳资源可以再利用，但其它有价元素没有得到很好的回收再利用；直接采用火法回收有价元素，处理原料量较大、能耗高、生产成本较高；直接采用湿法回收有价元素，处理原料量较大，试剂用量相对较大，产生的废液和固废的量也较大。由此凸显了开发出一种可以有效综合回收高炉布袋灰中有价元素的方法的必要性。
技术实现要素：
本发明目的在于综合回收高炉布袋灰中的有价元素锌、铟、铅，减少高炉布袋灰中有价元素的浪费，同时将铁和碳元素回收，提高高炉布袋灰的综合经济价值。
本发明提供回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，包括以下步骤：
将高炉布袋灰加水配成浆料，向浆料中边加入十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液边搅拌，并将产生的泡沫刮出，然后将泡沫过滤、干燥后，得富集料。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，将浮选后的剩余高炉布袋灰过滤、干燥后，即得主要含铁和碳的矿物。
进一步地，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，将富集料与煤粉混合后进行高温还原挥发，收集挥发烟尘，即得主要含锌、铟、铅的回收产物。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，对高炉布袋灰中的元素含量和/或品位无要求。
优选地，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，高炉布袋灰中主要成分为：铁25～40wt％，碳10～30wt％，锌1％～25％，铟0.001％～0.02％，铅0.1％～3％，钾0.05～1.5wt％，钠0.05～1wt％。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，所述浆料质量浓度为15～40％。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，所述十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液的加入量为1～10g十二烷基苯磺酸钠/kg高炉布袋灰。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，所述搅拌采用机械搅拌和/或通入气体鼓泡搅拌。
优选地，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，搅拌速率200～500rpm。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，在浮选过程中，浮选设备为棒形浮选机或机械搅拌式浮选机。
优选地，浮选设备为xjb型棒形浮选机或bf型机械搅拌式浮选机，所述浮选设备的搅拌桨直径为400～700mm。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，所述十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液的加入速度为0.5～1.5g十二烷基苯磺酸钠/min。
优选地，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，所述十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液的加入速度为1.0g十二烷基苯磺酸钠/min。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，在浮选过程中，补水使浆料液位不变。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，浮选级数≥1。
优选地，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，浮选级数为1级或2级。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，煤粉含量是在高温还原过程中使锌、铟、铅能充分挥发到气相即可。
其中，上述回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法中，所述高温还原挥发温度控制在1050～1300℃。
有益效果：
本发明方法通过控制浆料浓度、十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液用量、搅拌速率和浮选剂的加入速度使得锌、铟、铅经过浮选富集而得以回收。同时，由于脱除锌、铟、铅、钾、钠，剩余高炉布袋灰中铁和碳也得以富集而被回收。
进一步地，本发明还在浮选后设置高温还原步骤，由于浮选以后锌、铟、铅初步富集，使得高温还原挥发过程需要处理的原料量大大减少，该过程的能耗也随之降低，最终使得处理成本降低，且在获得高品位含锌物料的同时还可以有效回收高炉布袋灰中低品位的有价元素铟、铅。相比于单一的浮选处理，高温还原后锌、铟、铅的富集效果更好、品位更高。
具体实施方式
本发明根据高炉布袋灰中铁和碳主要赋存于大粒径矿物颗粒中，锌、铟、铅等有价元素主要赋存于小粒径的矿物颗粒中的赋存特点，将锌、铟、铅、钾、钠富集而回收。同时利用高温还原挥发过程流程简短、易操作、装备成熟的优势，通过结合浮选法和高温还原挥发来更好的富集和回收高炉布袋灰中锌、铟、铅。
本发明提供回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，包括以下步骤：将高炉布袋灰加水配成质量浓度为15～40％浆料，向浆料中边以0.5～1.5g·十二烷基苯磺酸钠/min的加入速度加入十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液边机械搅拌和/或通入气体鼓泡搅拌，搅拌速率为200～500rpm，使得固体不下沉到底部，并将产生的含锌、铟、铅的泡沫刮出，直到浮选剂加料完成且浮选体系不再产生泡沫时，结束浮选过程，然后将含锌、铟、铅的泡沫过滤、干燥后，即得富含锌、铟、铅、钾、钠的富集料；高炉布袋灰中的含铁和碳矿物留于浮选槽中，过滤、干燥后，回收即可。
本发明回收方法中，以十二烷基苯磺酸钠为浮选剂，在加入浮选槽前需配制成一定浓度的溶液，但本发明只对浮选剂的用量有要求，且浮选剂用量很少，因此对浮选剂溶液浓度没有具体要求，只要浮选剂溶液的加入不显著改变浆料体积即可。
本发明回收方法中，若浮选剂加入速度过快，浮选过程产生的泡沫会带走一部分浮选剂，不利于该过程，如果加入太慢，虽然不会影响浮选效果，但是会增加时间成本，影响处理效率，因此，控制浮选剂溶液的加入速度为0.5～1.5g十二烷基苯磺酸钠/min；优选地，加入速度为1.0g十二烷基苯磺酸钠/min。
本发明回收方法中，若浆料浓度太低造成选矿效率低，增加成本，若浓度太高，导致刮出的泡沫夹带太多除锌、铟、铅的其他矿物，因此将浆料质量浓度控制为15～40％。
本发明回收方法中，若浮选剂加入过少，锌、铟、铅的回收效果不好；若加入过多，增加选矿成本，同时一定程度上会导致刮出的泡沫夹带太多其它矿物，因此浮选剂溶液的加入量为1～10g十二烷基苯磺酸钠/kg高炉布袋灰。
为了使高炉布袋灰均匀分散在水中而不沉入浮选槽底部，令其与浮选剂充分接触，本发明在整个浮选过程中，需搅拌和/或通入气体鼓泡搅拌；进一步地，以200～500rpm的搅拌速率搅拌；而且，浮选设备为棒形浮选机或机械搅拌式浮选机，搅拌桨直径400～700mm。
在浮选过程中，若液位太低，不便于泡沫的溢出，若液位太高，刮出的泡沫夹带太多其它矿物，导致锌、铟、铅、钾、钠纯度不高，而且因为泡沫会带走部分水，使浆料浓度升高，而补水不仅可调节液位，还可调节浆料浓度，因此，通过向浮选体系补充水，以保证浆料液位保持不变。
进一步地，本发明还将富集料与煤粉混合，混合料在1050～1300℃温度下进行高温还原挥发处理，锌、铟、铅元素挥发进入气相而进一步富集，通过收集挥发烟尘回收富集产物。
在高温还原挥发过程中，若还原温度过低，还原不充分，无法尽可能地使锌、铟、铅挥发到气相中，若还原温度过高，能耗高，不利于设备的寿命，因此，高温还原挥发过程的温度控制在1050～1300℃。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
将铁、碳、锌、铟、铅、钾、钠含量分别为28.9wt％、19.4wt％、10.4wt％、0.006wt％、0.6wt％、0.12wt％、0.08wt％的高炉布袋灰在浮选槽中配制质量浓度为20％的浆料，使用xjb型棒形浮选机中直径为400mm的搅拌桨以440rpm的搅拌速率搅拌使高炉布袋灰颗粒均匀分散在溶液中，再逐渐以0.5g·十二烷基苯磺酸钠/min的速度加入十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液，浮选剂的加入量为7g十二烷基苯磺酸钠/kg高炉布袋灰，始终保持搅拌并刮出浮选过程产生的泡沫，整个过程加水以保持浆料在浮选槽中的液位基本不变，直到浮选剂加料完成且再无泡沫产生，浮选过程结束，得到富集了锌、铟、铅、钾、钠的泡沫，锌、铟、铅、钾、钠回收率分别为70.2％、50.3％、70.6％、55.1％、49.6％，浮选后锌、铟、铅、钾、钠含量分别为21.84wt％、0.0084wt％、1.2wt％、0.26wt％、0.17wt％，元素品位分别富集2.1倍、1.4倍、2.0倍、2.2倍、2.1倍；同时铁和碳的回收率为74.6％、73.7％。
进一步地，将浮选后的锌、铟、铅、钾、钠泡沫与煤粉混合，在1150℃经高温还原挥发处理后，回收挥发烟灰得到锌、铟、铅、钾、钠的富集产物，锌、铟、铅回收率分别为97.6％、67.2％、94.7％、57.1％、49.1％，高温还原挥发后的锌、铟、铅、钾、钠含量分别为48.05wt％、0.0126wt％、2.52wt％、0.41wt％、0.36wt％，元素品位分别富集了2.2倍、1.5倍、2.1倍、1.6倍、2.1倍。
实施例2
将铁、碳、锌、铟、铅、钾、钠含量分别为28.4wt％、18.4wt％、10.5wt％、0.007wt％、0.9wt％、0.21wt％、0.17wt％的高炉布袋灰在浮选槽中配制质量浓度为20％的浆料，使用bf型机械搅拌式浮选机中直径为400mm的搅拌桨以440rpm的搅拌速率搅拌使高炉布袋灰颗粒均匀分散在溶液中，再逐渐以1.0g·十二烷基苯磺酸钠/min的速度加入十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液，浮选剂的加入量为7g十二烷基苯磺酸钠/kg高炉布袋灰，始终保持搅拌并刮出浮选过程产生的泡沫，整个过程加水以保持浆料在浮选槽中的液位基本不变，直到浮选剂加料完成且再无泡沫产生，浮选过程结束，得到富集了锌、铟、铅、钾、钠的泡沫，锌、铟、铅、钾、钠回收率分别为86.3％、61.1％、86.5％、77.7％、65.6％，浮选后锌、铟、铅、钾、钠含量分别为22.05wt％、0.0105wt％、1.89wt％、0.51wt％、0.34wt％，元素品位分别富集2.1倍、1.5倍、2.1倍、2.4倍、2倍；同时浮选槽中铁和碳的回收率为67.0％、69.0％。
进一步地，将浮选后的锌、铟、铅、钾、钠泡沫与煤粉混合，在1150℃经高温还原挥发处理后，回收挥发烟灰得到锌、铟、铅、钾、钠的富集产物，锌、铟、铅回收率分别为99.1％、69.0％、96.5％、60.1％、58.6％，高温还原挥发后的锌、铟、铅、钾、钠含量分别为50.72wt％、0.0168wt％、4.16wt％、0.77wt％、0.65wt％，元素品位分别富集了2.3倍、1.6倍、2.2倍、1.5倍、1.9倍。
1.回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：包括以下步骤：
将高炉布袋灰加水配成浆料，向浆料中边加入十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液边搅拌，并将产生的泡沫刮出，然后将泡沫过滤、干燥后，得富集料。
2.根据权利要求1所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：将浮选后的剩余高炉布袋灰过滤、干燥后，即得主要含铁和碳的矿物。
3.根据权利要求1或2所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：将富集料与煤粉混合后进行高温还原挥发，收集挥发烟尘，即得主要含锌、铟、铅的回收产物。
4.根据权利要求1～3任一项所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：高炉布袋灰中主要成分为：铁25～40wt％，碳10～30wt％，锌1％～25％，铟0.001％～0.02％，铅0.1％～3％，钾0.05～1.5wt％，钠0.05～1wt％。
5.根据权利要求1～4任一项所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：所述浆料质量浓度为15～40％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：所述十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液的加入量为1～10g十二烷基苯磺酸钠/kg高炉布袋灰。
7.根据权利要求1～6任一项所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：所述搅拌采用机械搅拌和/或通入气体鼓泡搅拌；优选的，搅拌速率200～500rpm。
8.根据权利要求1～7任一项所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：在浮选过程中，浮选设备为棒形浮选机或机械搅拌式浮选机；优选地，浮选设备为xjb型棒形浮选机或bf型机械搅拌式浮选机，所述浮选设备的搅拌桨直径为400～700mm。
9.根据权利要求1～8任一项所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：所述十二烷基苯磺酸钠浮选剂溶液的加入速度为0.5～1.5g十二烷基苯磺酸钠/min；优选地，加入速度为1.0g十二烷基苯磺酸钠/min。
10.根据权利要求3～9任一项所述的回收高炉布袋灰中锌、铟、铅的方法，其特征在于：所述高温还原挥发温度控制在1050～1300℃。
技术总结