CN103060578A - 一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，属于铋精矿的熔炼技术领域。所述熔炼方法包括原料配料、富氧侧吹氧化-还原双联炉熔炼，直接产出粗铋合金。该方法不需要加入铁屑，生产成本低；氧化熔炼的烟气中SO2浓度达到10%-25%，可用于制酸回收，解决了烟气的环境污染问题；氧化-还原双联熔炼使得铋的直收率得到较大的提升。

Description

一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法
技术领域
本发明涉及一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，属于铅铋精矿的熔炼技术领域。
背景技术
铅铋精矿是由辉铅铋矿(PbS·Bi2S2)通过浮选所得，通常的铅铋精矿主要重量百分比含量成分如下：Bi5-50；Pb3-55 S10-25；Cu1-3；Fe2-25；Ag0.09-0.10；SiO2 2.0-2.1；CaO 0.35-0.40；精矿物料粒度小于50mm，水分低于10%。
传统的铅铋精矿火法冶炼需要以纯碱和石英石做溶剂，并加入足够的铁屑做还原剂，产出粗铋合金，烟尘和熔炼渣。该方法的主要缺点有：1.熔炼过程需加入大量铁屑和纯碱，导致生产成本和能耗增加，而且熔炼渣含铋高，导致铋的直收率低。2.火法冶炼烟尘量大，虽然铅铋精矿含硫高达10-25%，但火法冶炼产生的SO2浓度却低于6%，无法直接送制酸系统回收。直接排放又不能满足环保要求，增加环保成本。3.传统的冶金工艺未能实现氧化炉与还原炉的结合，冶金工艺耗时长，劳动强度大。
虽然现有技术已经存在富氧侧吹熔池熔炼粗铅的生产工艺，比如2012年11月14日，中国发明专利申请公布号CN 102776383A，公开了一种富氧侧吹熔池熔炼粗铅法，是将含铅物料与石英石，石灰石熔剂按0.9-1.3％的硅酸度配制，混匀，含铅物料和熔剂应破碎到粒度≤40mm；②初铅熔炼准备：在富氧侧吹熔炼炉中先将部分粗铅物料熔化形成300-400mm深度；⑧粗铅熔炼：粗铅物料连续送入炉膛，控制熔炼的风煤比、温度和高压富氧的供给，铅熔体下沉经虹吸口自流于炉前床内保温储备，铅液深度储备到溢流口时自动流入浇注模内成锭，而漂浮累积的炉贫渣放出，引入粗铅物料制备工序。同时该工艺也提到了将熔炼过程中的S02烟气送往制酸技术。但是，该工艺主要是对含铅为主的物料所具体设计的，而对于含Bi高达5-50%的铅铋精矿，由于物料矿相不同，如果直接使用上述工艺，将导致产生大量的铋烟尘灰，不能直接产生粗铋合金，甚至导致物料结炉。还得另外增加从铋烟尘灰中回收铋的工艺，因此需要对其加以改进。 
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，该工艺不需加入铁屑，物料不结炉，生产成本低，工艺流程短，能耗低，炉床能力高，环境友好，可以可直接产出粗铋合金。 
本发明的目的可以通过如下措施来实现完成，一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，包括如下步骤：
①配料
按铅铋精矿:石灰石:石英砂=1:0.07:0.12的质量比称料，经过圆盘给料机给料配料后，由胶带输送机送入富氧侧吹双联炉的氧化熔炼段内；
②粗铋合金熔炼
对进入富氧侧吹双联炉氧化熔炼段内的炉料，通入氧气浓度为40-95%的空气进行富氧熔炼，熔炼温度控制在1150-1250℃；熔炼1小时后，停止通入富氧空气，保温使熔融物料澄清30min，所产生熔融渣直接由物料槽进入还原熔炼段，同时按柴煤:熔融渣 =1:10-15的质量比例，往还原熔炼段中加入含C重量﹥60%的柴煤，并通入氧气浓度为40-60%空气进行还原熔炼，熔炼温度为1200-1300℃，熔炼时间1小时；然后再保温澄清30min；待还原完成后，从还原炉炉体底部卸除粗铋合金，上层熔炼渣进行水淬后外售；
③烟气处理
将②步骤所产生的高温烟气由余热锅炉产生蒸汽回收热能；冷却后的烟气经电收烟尘后送制酸系统制取硫酸，所收集的烟尘返回配料段配制炉料重复熔炼。
所述富氧侧吹双联炉的结构为一台富氧侧吹氧化炉通过物料槽串联一台还原炉；铅铋精矿先经过氧化炉富氧氧化熔炼后直接进还原炉进行还原熔炼。
为了进一步地实现本发明的目的，所述的铅铋精矿的成分范围为：Bi5-50；Pb3-55 S10-25；Cu1-3；Fe2-25；Ag0.08-0.10；SiO2 2.0-2.1；CaO 0.35-0.40；精矿物料粒度小于50mm，水分低于10%。
为了进一步地实现本发明的目的，所述的高温烟气含SO2质量百分比浓度高达10-25%。
为了进一步地实现本发明的目的，所述的石灰石含CaO﹥50%，石英砂含SiO2﹥85%。
本发明与传统铅铋精矿处理工艺比较，本发明采用富氧侧吹双联炉熔炼铅铋精矿，产出粗铋合金，有以下优点：
1.采用双联炉熔炼工艺，采用无需物料制粒制砖，直接将散粒物料混搅拌直接送入炉内，不间断连续投料，连续熔炼，可直接产出粗铋合金，极大地简化了熔炼的过程，铋的直收率高，并且熔炼过程不需加入铁屑，生产成本低；
2. 熔炼速率快，物料不结炉，该富氧侧吹双联炉熔炼粗铋合金法，其工艺技术简化物料的制配方法，直接采用散料、冷料直接入炉的形式，比以往的物料配制方法提高功效达25倍之多，通过将熔融渣直接由物料槽进入还原熔炼段，熔体转运方式的改变，实现了翻腾搅拌，实现物料不结炉。同时热能损耗少，热功高效，连续进料，连续熔炼，间断式放渣，极大地加快了熔炼的速度，明显提高熔炼的炉床指数值。与普通鼓风炉加还原炉比，提高熔炼速度达35-40％； 
3.熔炼时烟气中SO2的浓度高达10-25%，可以直接送制酸系统回收硫，同时解决SO2的排放问题问题，起到了降低污染，改善了工作环境，减少了“三废”的排放，环境友好；
4.采用双联炉熔炼工艺，生产流程缩短，劳动强度低，铋回收率高。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图用具体的实施例详细描述本发明，但不是解释为对本发明的具体限制。
本实施例所处理铅铋精矿的主要成分如下：Bi36.83；Pb12.24 S19.77；Cu4.08；Fe2.67；Ag0.000921；SiO22.09；CaO0.38；
铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，包括如下步骤：
①配料
按铅铋精矿:石灰石:石英砂=1:0.07:0.12的质量比称料，经过圆盘给料机给料配料后，由胶带输送机送入富氧侧吹双联炉的氧化熔炼段内；
②粗铋合金熔炼
对进入富氧侧吹双联炉氧化熔炼段内的炉料，通入氧气浓度为85%的空气进行富氧熔炼，熔炼温度控制在1150-1250℃；熔炼1小时后，停止通入富氧空气，保温使熔融物料澄清30min，所产生熔融渣直接由物料槽进入还原熔炼段，同时按柴煤:熔融渣 =1:10的质量比例，往还原熔炼段中加入含C重量﹥60%的柴煤，并通入氧气浓度为50%空气进行还原熔炼，熔炼温度为1200-1300℃，熔炼时间1小时；然后再保温澄清30min；待还原完成后，从还原炉炉体底部卸除粗铋合金，上层熔炼渣进行水淬后外售；
③烟气处理
将②步骤所产生的高温烟气由余热锅炉产生蒸汽回收热能；冷却后的烟气经电收烟尘后送制酸系统制取硫酸，所收集的烟尘返回配料段配制炉料重复熔炼；
上述的石灰石含CaO﹥45%，石英砂含SiO2﹥85%；
上述的高温烟气含SO2质量百分比浓度高达22%；
经实施检测，用本工艺所得粗铋合金含铋96.23%，熔炼渣含铋1.94%；金属回收率分别为铋97%，铅95%，银98%。

Claims (5)

1.一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，包括如下步骤：
①配料
按铅铋精矿:石灰石:石英砂=1:0.07:0.12的质量比称料，经过圆盘给料机给料配料后，由胶带输送机送入富氧侧吹双联炉的氧化熔炼段内；
②粗铋合金熔炼
对进入富氧侧吹双联炉氧化熔炼段内的炉料，通入氧气浓度为40-95%的空气进行富氧熔炼，熔炼温度控制在1150-1250℃；熔炼1小时后，停止通入富氧空气，保温使熔融物料澄清30min，所产生熔融渣直接由物料槽进入还原熔炼段，同时按柴煤:熔融渣 =1:10-15的质量比例，往还原熔炼段中加入含C重量﹥60%的柴煤，并通入氧气浓度为40-60%空气进行还原熔炼，熔炼温度为1200-1300℃，熔炼时间1小时；然后再保温澄清30min；待还原完成后，从还原炉炉体底部卸除粗铋合金，上层熔炼渣进行水淬后外售；
③烟气处理
将②步骤所产生的高温烟气由余热锅炉产生蒸汽回收热能；冷却后的烟气经电收烟尘后送制酸系统制取硫酸，所收集的烟尘返回配料段配制炉料重复熔炼。
2.根据权利要求1所述的一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，其特征在于：所述富氧侧吹双联炉的结构为一台富氧侧吹氧化炉通过物料槽串联一台还原炉；铅铋精矿先经过氧化炉富氧氧化熔炼后直接进还原炉进行还原熔炼。
3.根据权利要求1所述的一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，其特征在于：所述的铅铋精矿的成分范围为：Bi5-50；Pb3-55 S10-25；Cu1-3；Fe2-25；Ag0.08-0.10；SiO2 2.0-2.1；CaO 0.35-0.40；精矿物料粒度小于50mm，水分低于10%。
4.根据权利要求1所述的一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，其特征在于：所述的高温烟气含SO2质量百分比浓度高达10-25%。
5.根据权利要求1所述的一种铅铋精矿富氧侧吹双联炉熔炼方法，其特征在于：所述的石灰石含CaO﹥50%，石英砂含SiO2﹥85%。
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