CN102796875B - 锌浸出渣处理装置和处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锌浸出渣处理装置以及应用该装置的锌浸出渣处理工艺。其中，锌浸出渣处理装置包括：一段侧吹炉，所述一段侧吹炉用于对锌浸出渣进行冶炼且所述一段侧吹炉具有第一炉体和用于向该第一炉体内喷入含氧气体和燃料的第一侧吹喷枪；二段侧吹炉，所述二段侧吹炉用于对一段侧吹炉产生的熔融渣进行冶炼且所述二段侧吹炉具有通过热渣溜槽与第一炉体相连的第二炉体和用于向该第二炉体内喷入含氧气体和燃料的第二侧吹喷枪。本发明的上述锌浸出渣处理装置及应用该装置的锌浸出渣处理工艺能耗及生产成本低，锌、铅、银及稀散金属回收率高，并能够改善操作环境。

Description

锌浸出渣处理装置和处理工艺

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶炼，尤其是锌浸出渣的处理装置和处理工艺。

背景技术

目前常用的锌浸出渣处理工艺是回转窑挥发法。但是回转窑挥发法存在明显的缺点，例如，设备能力低，炉衬寿命短，综合能耗高，需要价格需昂贵的焦炭，设备占地面积大，操作环境差，锌浸出渣中的其它有价金属例如银、铟、锗等有价金属等回收率低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题或者至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种锌浸出渣处理装置，锌浸出渣处理装置可以对锌浸出渣进行无害化处理，提高资源综合利用水平，以改善操作环境，降低能耗和成本。

本发明的第二个目的在于提出一种锌浸出渣处理工艺，通过该锌浸出渣处理工艺可以对锌浸出渣进行无害化处理，提高资源综合利用水平，以改善操作环境，降低能耗和成本。

根据本发明的第一方面，提供一种锌浸出渣处理装置，所述锌浸出渣处理装置包括：一段侧吹炉，所述一段侧吹炉包括：第一炉体，所述第一炉体限定出第一熔池且包括第一上炉体、第一中炉体、第一下炉体和第一炉缸，所述第一炉体具有锌浸出渣及熔剂加料口、第一排烟口、第一排渣口、第一补风口和形成在所述第一炉体侧壁上的第一喷枪插口；和第一侧吹喷枪，所述第一侧吹喷枪插设在所述第一喷枪插口内，用于向所述第一炉体的第一熔池内喷入含氧气体和燃料；及二段侧吹炉，所述二段侧吹炉包括：第二炉体，所述第二炉体包括第二上炉体、第二中炉体和第二下炉体并限定出第二熔池，且所述第二炉体具有通过热渣溜槽与所述第一排渣口相连的热渣进料口、第二排烟口、第二排渣口、第二补风口和形成在所述第二炉体侧壁上的第二喷枪插口；和第二侧吹喷枪，所述第二侧吹喷枪插设在所述第二喷枪插口内，用于向所述第二炉体的第二熔池内喷入含氧气体和还原剂。

根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置至少具有如下有益效果：

1）本发明实施例的锌浸出渣处理装置能够处理锌浸出渣，充分回收锌浸出渣中的锌等有价金属，因此既能够节约宝贵的金属资源，又能够防止含有锌等有价金属的锌浸出渣对环境造成污染；

2）本发明实施例的锌浸出渣处理装置具有相互连接的一段侧吹炉和二段侧吹炉，从一段侧吹炉排出的熔融渣可以经由热渣溜槽自动地进入到二段侧吹炉，从而能够连续地进行熔化贫化过程且整个过程热损失少，因此上述锌浸出渣处理装置与现有的回转炉相比具有较高的自动化程度、装备水平和节能效果，并且锌等有价金属的回收率提高；

3）本发明实施例的锌浸出渣处理装置能够使用煤粉等廉价还原剂有效地处理锌浸出渣，因此与现有的使用冶金焦炭的回转窑相比，上述锌浸出渣处理装置能够大幅度降低生产成本；

4）本发明实施例的锌浸出渣处理装置连续性强并具有良好的密封性，因此作业率高且可防止烟气泄露，能够在运行过程中大大减少对工人的作业空间造成污染，显著改善生产环境。

另外，根据本发明上述实施例的锌浸出渣处理装置还可以具有如下附加的技术特征：

优选地，所述锌浸出渣处理装置还包括：第一余热锅炉，所述第一余热锅炉与所述第一排烟口相连；第一收尘器，所述第一收尘器与所述第一余热锅炉相连，用于收集从所述第一排烟口排出的烟气中的烟尘；第二余热锅炉，所述第二余热锅炉与所述第二排烟口相连；和第二收尘器，所述第二收尘器与所述第二余热锅炉相连，用于收集从所述第二排烟口排出的烟气中的烟尘。

优选地，所述第一和第二余热锅炉中的每一个均包括：过渡段烟道，该过渡段烟道包括上升部和下降部，上升部的上端与下降部的上端相连，所述上升部的下端与所述排烟口相连；和对流段烟道，该对流段烟道的进烟口与所述过渡段烟道的下降部的下端相连且所述对流段烟道的出烟端形成有出烟口，且所述对流段烟道内设置有对流管束。

优选地，所述第一炉缸具有第一放出口。

优选地，所述第二炉体还包括第二炉缸，所述第二炉缸具有第二放出口。

优选地，所述第二炉体还具有熔剂冷料加料口。

优选地，所述第一排烟口设在所述第一上炉体的顶部，所述第二排烟口设在所述第二上炉体的顶部。

优选地，所述第一上炉体和所述第二上炉体的炉壁为膜式壁结构，所述第一中炉体和所述第二中炉体为水套结构，所述第一下炉体构成为衬耐火材料加设水套的结构。

优选地，所述第二下炉体构成为衬耐火材料加设水套的结构或者采用全水套结构。

根据本发明的第二方面，提供一种利用所述锌浸出渣处理装置进行的锌浸出渣处理工艺，所述锌浸出渣处理工艺包括以下步骤：将锌浸出渣和熔剂从所述一段侧吹炉的锌浸出渣及熔剂加料口加入到所述一段侧吹炉内；通过所述第一侧吹喷枪将含氧气体和燃料喷入到所述一段侧吹炉的第一熔池内以完成造渣熔炼并部分还原出所述锌浸出渣中的锌和其它有价金属，得到包含含有锌和其它有价金属的烟尘的烟气；将在所述一段侧吹炉内经造渣熔炼产生的熔融渣通过所述热渣溜槽从所述二段侧吹炉的热渣进料口加入到所述二段侧吹炉的第二熔池内；通过所述第二侧吹喷枪将含氧气体和还原剂喷入到所述第二熔池内以还原出所述熔融渣中的锌和其它有价金属，得到包含含有锌和其它有价金属的烟尘的烟气以及弃渣；和从所述第二排烟口排出的烟气且从所述第二排渣口排出所述弃渣。

根据本发明实施例的锌浸出渣处理工艺至少具有如下有益效果：

1）通过实施本发明实施例的锌浸出渣处理工艺，可充分回收锌浸出渣中的锌等有价金属，因此既能够节约宝贵的金属资源，又能够防止含有锌等有价金属的锌浸出渣对环境造成污染；

2）通过实施本发明实施例的锌浸出渣处理工艺可连续地进行熔化贫化过程，因此能够在一定程度上提高对锌等有价金属的回收率。

优选地，所述锌浸出渣处理装置包括第一余热锅炉、第一收尘器、第二余热锅炉和第二收尘器，且所述锌浸出渣处理工艺还包括：通过所述第一余热锅炉回收从所述第一排烟口排出的烟气中的余热；通过所述第一收尘器收集从所述第一排烟口排出的烟气中的所述含有锌和其它有价金属的烟尘；通过所述第二余热锅炉回收从所述第二排烟口排出的烟气中的余热；和通过所述第二收尘器收集从所述第二排烟口排出的烟气中的所述含有锌和其它有价金属的烟尘。

优选地，所述锌浸出渣处理工艺还包括从所述第一放出口排出粗铅或冰铜。

优选地，所述第一熔池内的温度为1150～1250℃，所述第二熔池内的温度为1250～1350℃。

优选地，所述燃料和还原剂为粉煤、天然气、煤气或液化石油气，且所述一段侧吹炉中的所述含氧气体中氧气的体积比为25%～40%，所述二段侧吹炉中的所述含氧气体为空气。

优选地，所述其它有价金属包括铟、锗和银中的至少一种。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的示意图。

图2A是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的一段侧吹炉的主视图。

图2B是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的一侧吹炉的侧视图。

图3A是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的二段侧吹炉的主视图。

图3B是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的二侧吹炉的侧视图。

图4是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的第一余热锅炉和第二余热锅炉的结构示意图。

图5是根据本发明实施例的锌浸出渣处理工艺的流程示意图。

标记说明：

1一段侧吹炉；2二段侧吹炉；3热渣溜槽；4第一余热锅炉、第二余热锅炉；11第一上炉体；12第一中炉体；13第一下炉体；14第一炉缸；15第一侧吹喷枪；21第二上炉体；22第二中炉体；23第二下炉体；24第二炉缸；25第二侧吹喷枪；41过渡段烟道；42对流段烟道；111锌浸出渣及熔剂加料口；112第一排烟口；131第一喷枪插口；132第一排渣口；133第一放出口；134第一补风口；211熔剂冷料加料口；212第二排烟口；221热渣进料口；231第二喷枪插口；232第二排渣口；233第二放出口；234第二补风口；411上升部；412下降部；421出烟口；422对流管束。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的示意图，图2A是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的一段侧吹炉的主视图，图2B是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的一侧吹炉的侧视图，图3A是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的二段侧吹炉的主视图，图3B是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的二侧吹炉的侧视图，图4是根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置的第一余热锅炉的结构示意图。

如图1至图3B所示，根据本发明实施例的锌浸出渣处理装置包括一段侧吹炉1和二段侧吹炉2和热渣溜槽3。

具体而言，一段侧吹炉1包括：第一炉体，该第一炉体限定出第一熔池且包括第一上炉体11、第一中炉体12、第一下炉体13和第一炉缸14，第一炉体具有锌浸出渣及熔剂加料口111、第一排烟口112、第一排渣口132、第一补风口134和形成在第一炉体侧壁上的第一喷枪插口131；和第一侧吹喷枪15，该第一侧吹喷枪15插设在第一喷枪插口131内，用于向第一炉体的第一熔池内喷入含氧气体和燃料。

二段侧吹炉2包括：第二炉体，该第二炉体包括第二上炉体21、第二中炉体22和第二下炉体23并限定出第二熔池，且第二炉体具有通过热渣溜槽3与第一排渣口132相连的热渣进料口221、第二排烟口212、第二排渣口232、第二补风口234和形成在第二炉体侧壁上的第二喷枪插口231和第二侧吹喷枪25，该第二侧吹喷枪25插设在第二喷枪插口231内，用于向第二炉体的第二熔池内喷入含氧气体和还原剂。

本发明实施例的锌浸出渣处理装置能够处理锌浸出渣，充分回收锌浸出渣中的锌等有价金属，因此既能够节约宝贵的金属资源，又能够防止含有锌等有价金属的锌浸出渣对环境造成污染；本发明实施例的锌浸出渣处理装置具有相互连接的一段侧吹炉和二段侧吹炉，从一段侧吹炉排出的熔融渣可以经由热渣溜槽自动地进入到二段侧吹炉，从而能够连续地进行熔化贫化过程，因此上述锌浸出渣处理装置与现有的回转炉相比具有较高的自动化程度和装备水平，并且锌等有价金属的回收率提高；本发明实施例的锌浸出渣处理装置能够使用煤粉等廉价还原剂有效地处理锌浸出渣，因此与现有的使用冶金焦炭的回转窑相比，上述锌浸出渣处理装置能够大幅度降低生产成本；本发明实施例的锌浸出渣处理装置连续性强并具有良好的密封性，因此作业率高且可防止烟气泄露，能够在运行过程中大大减少对工人的作业空间造成污染，显著改善生产环境。

为了便于理解，以下将参照附图对本发明实施例中的锌浸出渣处理装置的各组成部分进行详细描述。

图2A及图2B示出了本发明实施例的锌浸出渣处理装置中的一段侧吹炉1。如图2A及图2B所示，本发明实施例的锌浸出渣处理装置的一段侧吹炉1包括第一炉体和插入到第一炉体的侧吹喷枪12。

第一炉体限定出第一熔池，且第一炉体可以包括第一上炉体11、第一中炉体12、第一下炉体13和第一炉缸14。

第一上炉体11为底部敞开的腔体结构，其外壁可以形成为各种结构，只要能够围绕成内部腔体即可。在本发明的实施例中，第一上炉体11的炉壁优选为膜式壁结构。这样，一方面能够通过膜式壁简化第一上炉体11的炉膛结构，减轻第一上炉体11的重量。另一方面，还可以通过使用膜式壁结构而使得第一上炉体11具有良好的密封性。同时，膜式壁结构的炉壁还能够起到防止烟尘过度粘接的作用。另外，膜式壁结构的炉体导热系数高，能够有效地散热，提高热利用率。

如图2A所示，第一上炉体11的外壁上形成有锌浸出渣及熔剂加料口111、排烟口112和第一三次风口（未图示）。

其中，锌浸出渣及熔剂加料口111用于向第一炉体的内部添加锌浸出渣及熔剂等物料，其可以形成在第一上炉体11外壁上的任意位置，例如侧壁上或者顶部。在本发明的一种实施例中，上述锌浸出渣及熔剂加料口111设置在第一上炉体11的侧壁上，从而便于与上游的其它设备相连。并且，设置在侧壁上的锌浸出渣及熔剂加料口111还可以为操作提供便利，从而提高加料效率。

第一排烟口112将第一炉体的内腔与其它设备或外界大气连通，是第一炉体内部的烟气离开第一炉体的通道。第一排烟口112可以设置在第一上炉体11上的任意位置，例如侧壁上或者顶部，只要能够排出烟气即可。在本发明的一种实施例中，考虑到高温烟气的向上运动的性质，将第一排烟口112设置在第一上炉体11顶部。如此，有利于第一炉体内产生的高温烟气从顶部的第一排烟口112排出而不会滞留在第一炉体内。

另外，如图2A所示，在本发明的一个优选实施例中，第一上炉体11设有倾斜部，并且第一上炉体11在该倾斜部的侧壁自下向上朝向外侧倾斜，使得从图2A所示的方向观察到的第一上炉体11的平面形状为上底较下底长的梯形，第一排烟口112设置在第一上炉体11的倾斜部的顶面上。如此，既能够允许在第一上炉体11顶部设置更多的部件，以充分利用顶部空间，又能够避免增加第一中炉体12和第一下炉体13的尺寸，从而有利于实现装备的小型化。

第一三次风口为设置在第一炉体上的允许气体进入的开口，通过设置该第一三次风口，工人便能够自该第一三次风口向一段侧吹炉1吹入空气等助燃剂，将烟气中的CO及挥发金属蒸汽燃烧氧化，防止对环境造成污染。

第一三次风口可以在一段侧吹炉1上的任意位置设置，如第一上炉体11的侧部或顶部、第一中炉体12的侧部或者第一下炉体13的侧部，只要能够实现上述作用即可。在本发明的一种优选实施例中，第一三次风口为设置于第一上炉体11侧部的开口，从而利用第一炉体内的高温烟气本身的热量将烟气中的CO及挥发金属蒸汽燃烧氧化，即实现了防止对环境造成污染的目的，有解决了能源。

第一中炉体12为上下敞开的腔体结构，并且该腔体结构可以为直筒或者弯筒。在本发明的实施例中，为了使炉腔内的高温烟气尽可能多地进入到第一上炉体11，优选将第一中炉体12形成为沿上下方向延伸的直筒。

第一中炉体12的外壁可以形成为各种结构，只要能够围绕成内部腔体即可。在本发明的实施例中，优选采用具有水套结构的第一中炉体12，从而通过该水套结构对第一中炉体12进行降温。

第一下炉体13为底部封闭顶部敞开的腔体结构。并且，第一下炉体13也可以构成为直筒或者弯筒。在本发明的实施例中，为了尽可能多地排出第一炉体内的高温烟气，优选将第一下炉体13形成为沿上下方向延伸的直筒。

第一下炉体13的外壁可以形成为各种结构，只要能够围绕成内部腔体即可。例如，在本发明的一种实施例中，第一下炉体13构成为衬耐火材料加设水套的结构，从而对第一下炉体13进行降温。

如图2A及图2B所示，第一下炉体13上形成有第一喷枪插口131和第一排渣口132。

第一喷枪插口131可以为设置在第一下炉体13侧壁上的通孔，用于插设第一侧吹喷枪15，从而使第一侧吹喷枪15能够向第一熔池内喷入含氧气体、燃料等物料。第一喷枪插口131可以根据需要设置为任意数目，在本实施例中，第一下炉体13的侧壁上设置有第一喷枪插口131，并且，这些第一喷枪插口131间隔设置，由此，就能够通过这些横向间隔设置的第一喷枪插口131向第一熔池内均匀地喷入含氧气体、燃料等物料。另外，在本发明的另外一种优选实施例中，如图2B所示，第一下炉体13的互相相对的左侧壁和右侧壁上均设置有多个第一喷枪插口131，以便更加均匀地向第一熔池内喷射氧气体、燃料等物料。

第一排渣口132可以为设置在第一下炉体13的侧壁上，用于与热渣溜槽3连接，使得第一熔池内的熔融渣可与经由第一排渣口132、热渣溜槽3和后述的热渣进料口221而进入到二段侧吹炉2的第二熔池内。

如图2B所示，第一炉缸14的底部还可以设有第一放出口133。如此，就可以在锌浸出渣冶炼过程中从第一炉缸14排放出粗铅和/或冰铜，既回收了铅和/或冰铜，又防止了铅和/或冰铜对于环境的污染。

如图2B所示，第一侧吹喷枪15的一端插设于第一喷枪插口131，另一端连接物料供给源，用于向第一熔池内喷射含氧气体、燃料等物料。并且，第一炉体上还可以设置于内部连通的第一补风口134，以便通过该第一补风口134向第一熔池内吹入二次风，增加吹入效果。

图3A及图3B示出了本发明实施例的锌浸出渣处理装置中的二段侧吹炉2。如图3A及图3B所示，本发明实施例的锌浸出渣处理装置的二段侧吹炉2包括第二炉体和插入到第二炉体的侧吹喷枪22。

在本发明的实施例中，第二炉体限定出第二熔池，且第二炉体可以包括第二上炉体21、第二中炉体22和第二下炉体23。

第二上炉体21为底部敞开的腔体结构，其外壁可以形成为各种结构，只要能够围绕成内部腔体即可。在本发明的实施例中，第二上炉体21的炉壁优选为膜式壁结构。这样，一方面能够通过膜式壁简化第二上炉体21的炉膛结构，减轻第二上炉体21的重量。另一方面，还可以通过使用膜式壁结构而使得第二上炉体21具有良好的密封性。同时，膜式壁结构的炉壁结构还能够起到防止烟尘过度粘接的作用。另外，膜式壁结构的炉体导热系数高，能够有效地散热，提高热利用率。

如图3A所示，第二上炉体21的外壁上形成有排烟口112和第二三次风口（未图示）。

其中，第二排烟口212将第二炉体的内腔与其它设备或外界大气连通，是第二炉体内部的烟气离开第二炉体的通道。第二排烟口212可以设置在第二上炉体21上的任意位置，例如侧壁上或者顶部，只要能够排出烟气即可。在本发明的一种实施例中，考虑到高温烟气的向上运动的性质，将第二排烟口212设置在第二上炉体21顶部。如此，第二炉体内产生的高温烟气就会从顶部的第二排烟口212排出而不会滞留在第二炉体内。

另外，如图3A所示，在本发明的一个优选实施例中，第二上炉体21设有倾斜部，并且第二上炉体21在该倾斜部的侧壁自下向上朝向外侧倾斜，使得从图3A所示的方向观察到的第二上炉体21的平面形状为上底较下底长的梯形，第二排烟口212设置在第二上炉体21的倾斜部的顶面上。如此，既能够允许在第二上炉体21顶部设置更多的部件，以充分利用顶部空间，又能够避免增加第二中炉体22和第二下炉体23的尺寸，从而有利于实现装备的小型化。

第二三次风口为设置在第二炉体上的允许气体进入的开口，通过设置该第二三次风口，工人便能够自该第二三次风口向二段侧吹炉2吹入空气等助燃剂，将烟气中的CO及挥发金属蒸汽燃烧氧化，防止对环境造成污染。

第二三次风口可以在二段侧吹炉2上的任意位置设置，如第二上炉体21的侧部或顶部、第二中炉体22的侧部或者第二下炉体23的侧部，只要能够实现上述作用即可。在本发明的一种优选实施例中，第二三次风口为设置于第二上炉体21侧部的开口，从而利用第二炉体内的高温烟气本身的热量将烟气中的CO及挥发金属蒸汽燃烧氧化，即实现了防止对环境造成污染的目的，有解决了能源。

另外，第二上炉体21上还可以设置有熔剂冷料加料口221，以允许工人通过该熔剂冷料加料口221向二段侧吹炉2内装填物料。熔剂冷料加料口221可以设置在第二上炉体21上的任意位置，如顶壁或者侧壁上，只要能够实现其功能即可。当然，熔剂冷料加料口221的设置位置并不限于第二上炉体21，在必要的情况下，也可以将熔剂冷料加料口221设置在第二中炉体22的侧壁或者第二下炉体23的侧壁上。

第二中炉体22为上下敞开的腔体结构，并且该腔体结构可以为直筒或者弯筒。在本发明的实施例中，为了使炉腔内的高温烟气尽可能多地进入到第二上炉体21，优选将第二中炉体22形成为沿上下方向延伸的直筒。

第二中炉体22的外壁可以形成为各种结构，只要能够围绕成内部腔体即可。在本发明的实施例中，优选采用具有水套结构的第二中炉体22，从而通过该水套结构对第二中炉体22进行降温。

如图3A所示，第二中炉体22上形成有热渣进料口221，该热渣进料口221通过热渣溜槽3与一段侧吹炉1的锌浸出渣及熔剂加料口111相连，从而允许一段侧吹炉1中的熔融渣经由热渣溜槽3进入到二段侧吹炉2内。第二下炉体23为底部封闭顶部敞开的腔体结构。并且，第二下炉体23也可以构成为直筒或者弯筒。在本发明的实施例中，为了尽可能多地排出第二炉体内的高温烟气，优选将第二下炉体23形成为沿上下方向延伸的直筒。

第二下炉体23的外壁可以形成为各种结构，例如，第二下炉体23可以构成为衬耐火材料加设水套的结构或者采用全水套结构，从而对第二下炉体23进行降温。

如图3A及图3B所示，第二下炉体23上形成有第二喷枪插口231和第二排渣口232。

第二喷枪插口231可以为设置在第二下炉体23侧壁上的通孔，用于插设第二侧吹喷枪25，从而使第二侧吹喷枪25能够向第二熔池内喷入含氧气体和还原剂等物料。第二喷枪插口231可以根据需要设置为任意数目，在本实施例中，第二下炉体23的侧壁上设置有第二喷枪插口231，并且，这些第二喷枪插口231间隔设置，由此，就能够通过这些横向间隔设置的第二喷枪插口231向第二熔池内均匀地喷入含氧气体和还原剂等物料。另外，在本发明的另外一种优选实施例中，如图3B所示，第二下炉体23的互相相对的左侧壁和右侧壁上均设置有多个第二喷枪插口231，以便更加均匀地向第二熔池内喷射氧气体和还原剂等物料。

第二排渣口232可以为设置在第二下炉体23的侧壁上，用于排出二段侧吹炉2中产生的弃渣。

另外，如图3B所示，第二炉缸24的底部还可以设有第二放出口233。如此，就可以在锌浸出渣冶炼过程中从第二炉缸24排放出粗铅和/或冰铜，既回收了铅和/或冰铜，又防止了铅和/或冰铜对于环境的污染。

如图3B所示，第二侧吹喷枪25的一端插设于第二喷枪插口231，另一端连接物料供给源，用于向第二熔池内喷射含氧气体和还原剂等物料。并且，第二炉体上还可以设置于内部连通的第二补风口234，以便通过该第二补风口234向第二熔池内吹入二次风，增加吹入效果。

另外，在本发明的一种实施例，锌浸出渣处理装置还可以包括第一余热锅炉、第一收尘器、第二余热锅炉和第二收尘器。其中，第一余热锅炉与第一排烟口112相连，用于接收来自一段侧吹炉1的高温烟气并回收该高温烟气中的热量。第一收尘器与第一余热锅炉相连，用于收集从第一排烟口112排出的烟气中的含有锌的烟尘。第二余热锅炉与第二排烟口212相连，用于接收来自二段侧吹炉2的高温烟气并回收该高温烟气中的热量。第二收尘器与第二余热锅炉相连，用于收集从第二排烟口212排出的烟气中的含有锌的烟尘。

这样，一方面可以通过第一余热锅炉和第二余热锅炉充分对一段侧吹炉1和二段侧吹炉2排出的高温烟气中的热量加以回收并将所回收的热量重新利用（例如发电、供暖），降低综合能耗；另一方面，还能够通过第一收尘器和第二收尘器回收一段侧吹炉1和二段侧吹炉2排出的高温烟气中烟尘，以避免污染环境。

图4示出了第一余热锅炉和第二余热锅炉的结构。由于第一余热锅炉和第二余热锅炉的结构相同，因此在以下描述中，第一余热锅炉和第二余热锅炉将会被标记相同的符号“4”。

如图4所示，第一余热锅炉和第二余热锅炉中的每一个均可以包括过渡段烟道41和对流段烟道42。

其中，过渡烟道41具有上端（即图4中的上端）相互连通的上升部411和下降部412，且上升部411的下端（即图4中的下端）与对应的排烟口112和212相连。

对流段烟道42的进烟口与过渡段烟道41的下降部412的下端相连，且对流段烟道42的出烟端形成有用于与对应的收尘器相连的出烟口421。并且，在本发明的一个优选实施例中，如图4所示，对流段烟道42内设置有对流管束422。

由于设置了过渡段烟道41，因此当含有灰尘的高温烟气进入过渡段烟道41时，在上升的过程中，高温烟气中的灰尘能够依靠重力落下，从而防止灰尘粘到炉体的内壁上。由此，能够减少炉体1内的积灰及除灰操作，提高炉体的寿命及余热回收效率。并且，由于过渡段烟道41具有上升部411和下降部412，因此增长了烟道的长度，延长了高温烟气在烟道内运行的时间，由此从高温烟气中回收热量的效率进一步提高。另外，通过在对流烟道42内设置对流管束422，还能够进一步提高从高温烟气中回收热量的效率。

本发明实施例还提供了一种应用该上述锌浸出渣处理装置的锌浸出渣处理工艺。图5是根据本发明实施例的锌浸出渣处理工艺的流程示意图，如图5所示，本发明实施例中的锌浸出渣处理工艺包括以下步骤：

S1）将锌浸出渣和熔剂从一段侧吹炉1的锌浸出渣及熔剂加料口112加入到一段侧吹炉1内；

S2）通过第一侧吹喷枪15将含氧气体和燃料喷入到一段侧吹炉1的第一熔池内以完成造渣熔炼并部分还原出所述锌浸出渣中的锌和其它有价金属，得到包含含有锌和其它有价金属的烟尘的烟气；

S3）将在一段侧吹炉1内经造渣熔炼产生的熔融渣通过热渣溜槽3从二段侧吹炉2的热渣进料口221加入到二段侧吹炉2的第二熔池内；

S4）通过第二侧吹喷枪25将含氧气体和还原剂喷入到第二熔池内以还原出所述熔融渣中的锌和其它有价金属，得到包含含有锌和其它有价金属的烟尘的烟气以及弃渣；和

S5）从所述第二排烟口排出的烟气且从第二排渣口232排出所述弃渣。

根据本发明实施例的锌浸出渣处理工艺至少具有如下有益效果：

通过实施本发明实施例的锌浸出渣处理工艺，可充分回收锌浸出渣中的锌等有价金属，因此既能够节约宝贵的金属资源，又能够防止含有锌等有价金属的锌浸出渣对环境造成污染；通过实施本发明实施例的锌浸出渣处理工艺可连续地进行熔化贫化过程，因此能够在一定程度上提高对锌等有价金属的回收率。

另外，优选地，所述锌浸出渣处理工艺还包括如下步骤：

S6）通过第一余热锅炉回收从第一排烟口112排出的烟气中的余热；

S7）通过第一收尘器收集从第一排烟口112排出的烟气中的所述含有锌和其它有价金属的烟尘；

S8）通过第二余热锅炉回收从第二排烟口212排出的烟气中的余热；和

S9）通过第二收尘器收集从第二排烟口212排出的烟气中的所述含有锌和其它有价金属的烟尘。

这样，一方面可以通过第一余热锅炉和第二余热锅炉充分对一段侧吹炉1和二段侧吹炉2排出的高温烟气中的热量加以回收并将所回收的热量重新利用（例如发电、供暖），降低综合能耗；另一方面，还能够通过第一收尘器和第二收尘器回收一段侧吹炉1和二段侧吹炉2排出的高温烟气中烟尘，以避免污染环境。

另外，优选地，所述锌浸出渣处理工艺还包括如下步骤：S10）从所述第一放出口排出粗铅或冰铜。这样，既回收了铅和/或冰铜，又防止了铅和/或冰铜对于环境的污染。

另外，在上述处理工艺中，优选地，一段侧吹炉1的熔池温度范围为1150～1250℃，且二段侧吹炉2的熔池温度范围为1250～1350℃，以便于使锌浸出渣内的锌充分气化，从而提高锌的回收率。

并且，在上述处理工艺中所使用的燃料和还原剂也可以为本领域常用的各种燃料和还原剂，如工业焦炭。然而，从降低成本的角度出发，上述工艺中优先采用粉煤、天然气、煤气或液化石油气等物料作为还原剂。

另外，发明人经过大量实验发现，当一段侧吹炉1中的含氧气体中氧气的体积比为25%～40%，二段侧吹炉2中的含氧气体为空气时，对锌浸出渣的处理较为充分。因此，在上述处理工艺中，优选地，一段侧吹炉1中的含氧气体中氧气的体积比为25%～40%，二段侧吹炉2中的含氧气体为空气。

另外，发明人经过检测发现，在步骤S7）和步骤S9）中，通过第一收尘器和第二收尘器回收的其它有价金属包括铟、锗和银中的至少一种。

另外，在上述锌浸出渣处理工艺的一个具体实施例中，需要冶炼的锌浸出渣中各主要成分及所占比例分别为：Zn8%～20%，Fe/SiO₂0.8～1.6（重量比），CaO/SiO₂0.2～0.6（重量比）。并且，按质量百分比计，锌浸出渣主要成分如下：Zn8.66%，Pb1.29%，Cu0.46%，Fe40%，SiO₂1.29%，CaO0.37%。

并且，在上述具体实施例中，一段侧吹炉1内的熔池温度为1150-1250℃，含氧气体中的氧气所占体积比为30%。经一段侧吹炉1熔炼后，产出熔融炉渣和含有铅、铟、银的锌烟尘。其中按质量百分比计，熔融炉渣主要成分如下：Zn5.34%，Pb0.88%，Cu0.41%，Fe37.25%，SiO₂23.38%，CaO9.39%。

上述熔融炉渣通过溜槽进入二段侧吹炉2中进行贫化吹炼，二段侧吹炉2内的熔池温度为1250-1350℃，含氧气体中的氧气所占体积比为21%。经二段侧吹炉2贫化还原后，产出含有铅、铟、银的锌烟尘和炉渣，炉渣经水淬后排放，可用作水泥原料，其中按质量百分比计，炉渣主要成分如下：Zn1.62%，Pb0.12%，Cu0.42%，Fe38.1%，SiO₂25.39%，CaO9.94%。

另外，根据本发明实施例的浸出渣处理装置而得到的炉渣还可以用作制造水泥的原料。

通过上述结果可知，在利用本发明实施例的锌浸出渣处理装置、通过本发明实施例的锌浸出渣处理工艺对锌浸出渣连续进行两次吹炼后，产生的炉渣中所含有的锌及铅的质量百分比已经大幅度降低，不会对环境造成污染。因此，上述锌浸出渣处理工艺既能够节约宝贵的金属资源，又能够防止含有锌和铅等对环境造成污染。

并且，经过与相同条件下的使用回转窑的现有处理工艺相比，通过本发明实施例的锌浸出渣处理工艺而得到的炉渣中所含有的锌及铅的质量百分比明显较低。因此，上述锌浸出渣处理工艺能够在一定程度上提高对锌等有价金属的回收率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种锌浸出渣处理装置，其特征在于，包括：

一段侧吹炉，所述一段侧吹炉包括：

第一炉体，所述第一炉体限定出第一熔池且包括第一上炉体、第一中炉体、第一下炉体和第一炉缸，所述第一炉体具有锌浸出渣及熔剂加料口、第一排烟口、第一排渣口、第一补风口和形成在所述第一炉体侧壁上的第一喷枪插口；和

第一侧吹喷枪，所述第一侧吹喷枪插设在所述第一喷枪插口内，用于向所述第一炉体的第一熔池内喷入含氧气体和燃料；及

二段侧吹炉，所述二段侧吹炉包括：

第二炉体，所述第二炉体包括第二上炉体、第二中炉体和第二下炉体并限定出第二熔池，且所述第二炉体具有通过热渣溜槽与所述第一排渣口相连的热渣进料口、第二排烟口、第二排渣口、第二补风口和形成在所述第二炉体侧壁上的第二喷枪插口；和

第二侧吹喷枪，所述第二侧吹喷枪插设在所述第二喷枪插口内，用于向所述第二炉体的第二熔池内喷入含氧气体和还原剂，其中所述第一熔池内的温度为1150～1250℃，所述第二熔池内的温度为1250～1350℃，所述燃料和还原剂为粉煤、天然气、煤气或液化石油气，且所述一段侧吹炉中的所述含氧气体中氧气的体积比为25％～40％，所述二段侧吹炉中的所述含氧气体为空气。

2.根据权利要求1所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，还包括：

第一余热锅炉，所述第一余热锅炉与所述第一排烟口相连；

第一收尘器，所述第一收尘器与所述第一余热锅炉相连，用于收集从所述第一排烟口排出的烟气中的烟尘；

第二余热锅炉，所述第二余热锅炉与所述第二排烟口相连；和

第二收尘器，所述第二收尘器与所述第二余热锅炉相连，用于收集从所述第二排烟口排出的烟气中的烟尘。

3.根据权利要求2所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，所述第一和第二余热锅炉中的每一个均包括：

过渡段烟道，该过渡段烟道包括上升部和下降部，上升部的上端与下降部的上端相连，所述上升部的下端与所述排烟口相连；和

对流段烟道，该对流段烟道的进烟口与所述过渡段烟道的下降部的下端相连且所述对流段烟道的出烟端形成有出烟口，且所述对流段烟道内设置有对流管束。

4.根据权利要求1所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，所述第一炉缸具有第一放出口。

5.根据权利要求1所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，所述第二炉体还包括第二炉缸，所述第二炉缸具有第二放出口。

6.根据权利要求1所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，所述第二炉体还具有熔剂冷料加料口。

7.根据权利要求1所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，所述第一排烟口设在所述第一上炉体的顶部，所述第二排烟口设在所述第二上炉体的顶部。

8.根据权利要求1所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，所述第一上炉体和所述第二上炉体的炉壁为膜式壁结构，所述第一中炉体和所述第二中炉体为水套结构，所述第一下炉体构成为衬耐火材料加设水套的结构。

9.根据权利要求8所述的锌浸出渣处理装置，其特征在于，所述第二下炉体构成为衬耐火材料加设水套的结构或者采用全水套结构。

10.一种利用根据权利要求1-9中任一项所述的锌浸出渣处理装置进行的锌浸出渣处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将锌浸出渣和熔剂从所述一段侧吹炉的锌浸出渣及熔剂加料口加入到所述一段侧吹炉内；

通过所述第一侧吹喷枪将含氧气体和燃料喷入到所述一段侧吹炉的第一熔池内以完成造渣熔炼并部分还原出所述锌浸出渣中的锌和其它有价金属，得到包含含有锌和其它有价金属的烟尘的烟气；

将在所述一段侧吹炉内经造渣熔炼产生的熔融渣通过所述热渣溜槽从所述二段侧吹炉的热渣进料口加入到所述二段侧吹炉的第二熔池内；

通过所述第二侧吹喷枪将含氧气体和还原剂喷入到所述第二熔池内以还原出所述熔融渣中的锌和其它有价金属，得到包含含有锌和其它有价金属的烟尘的烟气以及弃渣；和

从所述第二排烟口排出的烟气且从所述第二排渣口排出所述弃渣，

其中所述第一熔池内的温度为1150～1250℃，所述第二熔池内的温度为1250～1350℃，所述燃料和还原剂为粉煤、天然气、煤气或液化石油气，且所述一段侧吹炉中的所述含氧气体中氧气的体积比为25％～40％，所述二段侧吹炉中的所述含氧气体为空气。

11.根据权利要求10所述的锌浸出渣处理工艺，其特征在于，所述锌浸出渣处理装置为根据权利要求2或3所述的锌浸出渣处理装置，且所述锌浸出渣处理工艺还包括：

通过所述第一余热锅炉回收从所述第一排烟口排出的烟气中的余热；

通过所述第一收尘器收集从所述第一排烟口排出的烟气中的所述含有锌和其它有价金属的烟尘；

通过所述第二余热锅炉回收从所述第二排烟口排出的烟气中的余热；和

通过所述第二收尘器收集从所述第二排烟口排出的烟气中的所述含有锌和其它有价金属的烟尘。

12.根据权利要求11所述的锌浸出渣处理工艺，其特征在于，所述锌浸出渣处理工艺还包括从所述第一放出口排出粗铅或冰铜。

13.根据权利要求10所述的锌浸出渣处理工艺，其特征在于，所述其它有价金属包括铟、锗和银中的至少一种。