CN102168187A

CN102168187A - 锑矿石底吹氧化粗炼工艺及冶金炉

Info

Publication number: CN102168187A
Application number: CN 201110056275
Authority: CN
Inventors: 姜东兵; 王卫国; 张剑锋
Original assignee: LOUDI CITY XINGHUA NONFERROUS METAL CO Ltd
Current assignee: LOUDI CITY XINGHUA NONFERROUS METAL CO Ltd
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2011-08-31

Abstract

本发明公开了一种锑矿石底吹氧化粗炼工艺及冶金炉，所述锑矿石底吹氧化粗炼工艺，包括由焦煤或块煤供热，由风机向炉膛送风供氧，煤和锑矿石炉料从炉体顶部或上部侧面加入炉膛内，风机的供风从炉膛底部经分布板后由下往上吹进炉膛，烟气从炉体上部侧面或顶部进入冷凝收尘系统，固态炉渣从炉体底部或下部侧面排出。所述冶金炉包括炉体，炉体顶部或上部侧面设有炉料投入口，炉体在炉膛底部的位置设有气流分布板，风机通过该气流分布板从炉膛底部向上送风，炉体顶部或上部侧面设有使烟气进入冷凝收尘系统的烟气出口，炉体底部有炉渣排口。本发明综合了现有鼓风炉、平炉、焙烧炉的特点，具有高料柱、薄料层、低焦率、回收率高的特点。

Description

锑矿石底吹氧化粗炼工艺及冶金炉

技术领域

本发明涉及一种锑矿石底吹氧化粗炼粗炼工艺及冶金炉。

背景技术

常用的锑矿石粗炼工艺及冶金炉有三种，一种是鼓风炉挥发熔炼工艺，另两种是平炉与焙烧炉冶炼工艺，其中平炉与焙烧炉比较类似。

一、鼓风炉及其挥发熔炼工艺

锑鼓风炉由锡矿山矿务局于1963年发明，它是在低料柱、薄料层、高焦率、热炉顶的鼓风炉内实现硫化锑精矿的氧化挥发、高价氧化锑还原分解及脉石的造渣分离，它因为对矿石的适应性强，床能力大，机械化程度高等优点，通过多年来的不断改进和提高，现已成为我国的主要炼锑设备，与传统炼铜、铅等鼓风炉一样，空气通过炉腹水套风嘴从炉料两侧鼓风入炉，与炉料发生一系列冶金化学反应，主要反应式有：

2Sb₂S₃+9O₂=2Sb₂O₃+6SO₂ C+O₂=CO₂ S+0₂=SO₂ 2C+O₂=2CO

锑组分通过氧化、挥发生成氧化锑，与烟气一道进入冷凝收尘系统。

脉石与加入炉内熔剂铁矿石、石灰石等发生造渣反应，生成流动性很好的熔渣，流入炉缸，通过渣道排出。

鼓风炉虽对原料适应性强，现为我国主要炼锑设备，但有以下几点不足：

（1）能耗高，尤以焦率突出，普通鼓风炉达到矿石重量的35%～40%左右；

（2）熔剂率高，造成渣率高，影响锑金属回收率；

（3）处理低品位矿石因焦率高、回收率低等因素造成经济效益差。

二、平炉与焙烧炉及其冶炼工艺

平炉与焙烧炉类似，由焦碳或块煤供热，处理低品位硫化块矿石，产固态渣，平炉反应所需氧气由离心风机从炉桥底部鼓风入炉，焙烧炉所需氧气由抽风机抽风入炉，平炉与焙烧炉机械化程度低，两手化作业，劳动生产率低，床能力小（4～6t/m².d）,矿石适应性差，冶炼回收率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对原料适应性强、床能力高、焦率低、回收率高的锑矿石底吹氧化粗炼工艺及冶金炉。

本发明提供的锑矿石底吹氧化粗炼工艺，包括由焦煤或块煤供热，由风机向炉膛送风供氧，煤和锑矿石炉料从炉体顶部或上部侧面加入炉膛内，风机的供风从炉膛底部经分布板后由下往上吹进炉膛，烟气从炉体上部侧面或顶部进入冷凝收尘系统，固态炉渣从炉体底部或下部侧面排出。

本发明适合于上述锑矿石底吹氧化粗炼工艺的冶金炉，包括炉体，炉体顶部或上部侧面设有炉料投入口，炉体在炉膛底部的位置设有气流分布板，风机通过该气流分布板从炉膛底部向上送风，炉体顶部或上部侧面设有使烟气进入冷凝收尘系统的烟气出口，炉体底部有炉渣排口。

本发明综合了现有鼓风炉、平炉、焙烧炉的优点，其鼓风方式发生的改变，强化了冶炼过程，炉温比焙烧炉、平炉高200～400℃，炉气分布均匀，避免了传统鼓风炉两侧炉料穿孔跑风、膛心穿不透等顽疾，床能力、焦耗、渣含锑等主要经济技术指标比现有的鼓风炉、焙烧炉及平炉优化，同时因炉渣仅为炉料中脉石成份，为固态渣，无须像鼓风炉一样，加熔剂造液态渣，故同比渣率远比鼓风炉低，渣含锑损失率低，同比回收率比鼓风炉显著提高。

附图说明

图1是本发明锑矿石冶炼炉的结构示意图。

具体实施方式

本发明方法供热和投料方法与现有的鼓风炉一样，也是由焦煤或块煤供热, 反应所需氧气通过罗茨鼓风机或离心风机供风,在高效换热器预热至100 ～500℃后,从炉体底部气流分布板下面通过炉料底部平面垂直向上供风。焦煤、锑矿石炉料从炉体顶部或上部侧面加入炉膛内，炉膛中心反应区温度可达到1200～1400℃，在高温下，锑矿石与空气发生剧烈氧化反应，生成氧化锑，与烟气一起进入冷凝收尘系统，主要反应式有：

2Sb₂S₃+9O₂=2Sb₂O₃+6SO₂

C+O₂=CO₂

S+0₂=SO₂

2C+O₂=2CO

矿石中锑组分氧化挥发后，其中脉石成份（主要为SiO₂）在炉膛内沉积下来，即为可废弃炉渣，炉渣含锑品位控制在1%以下，炉渣通过人工或机械化从炉膛下部侧面或底部排出。本发明方法的特点是：高料柱、薄料层、低焦率、底吹氧化挥发。本发明方法适用于处理硫化矿、氧化矿、硫氧混合矿等各类锑矿石，矿石粒度也不论块矿、碎矿、粉矿均可处理，同时也能处理各类含锑砖渣、泡渣、火柜返粉，烟囱灰等冶炼过程返料。

从图1可以看出，适用于本发明方法的冶金炉包括炉体1，炉底2，炉体1主要由耐火砖围成的炉膛11和外壳12、送风腔13、炉渣排口14、炉料投入口15、烟气出口16组成，炉膛面积一般为0.5～10m²,料柱高度一般为1～8m。炉膛底部是气流分布板3，送风腔13在气流分布板3的下面，罗茨风机或离心风机的风送到送风腔13，然后通过气流分布板3从炉膛底部向上供风。炉料投入口15在炉体顶部（也可以设在炉体上部侧面），烟气出口16在炉体上部侧面（也可以设在炉体顶部），烟气从该烟气出口进入冷凝收尘系统，炉渣排口14设在炉体底部或侧面，炉渣通过人工或机械化从出渣口排除。气流分布板的形状可以有多种，只要能将风机送入的风进行合理的分布，并引导风从炉膛的底部向上吹送即可，因此它可以采用管列式、孔板式、筛网式、风帽式等等，其材质可以用钢铁或耐火砖材质。

下面是处理含锑品位40%的硫化块矿的一个实例，用焦碳供热：

1、焙烧炉：床能力5 t/m².d左右，焦耗8 ～10%，渣含锑2～3%，回收率为93%左右；

2、平炉：床能力5t/m².d左右，焦耗10～12%，渣含锑3～4%，回收率为92%左右；

3、鼓风炉：床能力20t/m².d左右，焦耗35%左右，渣含锑1.2～1.5%,回收率为96%左右；

4、本发明冶金炉：床能力35t/m².d左右，焦耗比6～8%，渣含锑0.8～1%,回收率97.5%。

从上面的试验可以看出本发明对原料适应性强，其床能力、焦率、回收率等重要经济技术指标明显优于传统炉型鼓风炉、平炉、焙烧炉。

Claims

1.一种锑矿石底吹氧化粗炼工艺，包括由焦煤或块煤供热，由风机向炉膛送风供氧，煤和锑矿石炉料从炉体顶部或上部侧面加入炉膛内，其特征在于风机的供风从炉膛底部经均匀分布后由下往上吹进炉膛，烟气从炉体上部侧面或顶部进入冷凝收尘系统，固态炉渣从炉体底部或下部侧面排出。

2.一种适用于权利要求1所述工艺的冶金炉，包括炉体（1），炉体顶部或上部侧面设有炉料投入口（15），其特征在于炉体（1）在炉膛底部的位置设有气流分布板（3），风机通过该气流分布板从炉膛底部向上送风，炉体顶部或上部侧面设有使烟气进入冷凝收尘系统的烟气出口（16），炉体底部有炉渣排口（14）。

3.根据权利要求2所述的冶金炉，其特征在于所述炉体在气流分布板下面的位置是一个由罗茨风机或离心风机供风的送风腔（13）。

4.根据权利要求2或3所述的冶金炉，其特征在于炉膛横截面积为0.5～10m²,炉膛高度能使料柱高度在1-8m的范围。

5.根据权利要求2或3所述的冶金炉，其特征在于气流分布板（4）为孔板式或者筛网式或者列管式。