CN103334008B - 一种用于酸泥处理的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种酸泥处理的冶炼装置和冶炼方法。所述冶炼装置主要包括：氧气侧吹熔炼炉、氧气侧吹还原炉、烟化炉；所述冶炼方法采用湿式配料+侧吹熔炼+侧吹还原技术处理，产铅锡合金产品，还原炉渣采用烟化炉处理回收氧化锌。本发明中减少原鼓风炉工艺烧结、制团等工序；熔炼过程中产出利于制酸的烟气，消除大气污染；熔炼渣进入还原炉以及还原渣进入烟化炉渣均在熔融状态下通过溜槽进入，生产连续，降低能耗；同时，因炉体密闭，车间环境也将得到根本性的改观；原有鼓风炉工艺不能回收的SO2得到有效回收，提高经济效益。

Description

一种用于酸泥处理的冶炼方法
技术领域
本发明涉及金属冶炼领域，具体而言，涉及一种用于酸泥处理的冶炼方法。
背景技术
目前，国内处理酸泥冶炼的工艺仍停留在烧结机+制团+鼓风炉阶段，此方法工艺繁琐，能耗超过450千克标煤/吨铅,而且鼓风炉产出的烟气量大，产出低浓度的SO2不易处理，设备庞大，运行费用高；且烟气余热难以得到充分利用，炉况的控制主要依赖于操作工的操作经验和技能，自动化程度低，不利于工厂的清洁生产和环境保护，耗费大量人力物力。
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之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种用于酸泥处理的冶炼方法和冶炼装置。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：
一种用于酸泥处理的冶炼方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)湿式配料：酸泥在不经过干燥的情况下和硫铁矿、石灰石熔剂、熔炼炉烟尘、还原炉烟尘一起配料；
(2)熔炼：将配好的料加入到熔炼炉，炉内在鼓入富氧空气的状况下通过化学反应完全达到自热，熔炼炉的烟气含SO2浓度达到30％；同时，在熔炼炉内所有物料全部造渣；
(3)还原：熔炼渣在熔融状态通过溜槽进入还原炉，加入块煤、鼓入煤气及富氧空气，并在温度为1200-1300摄氏度的条件下进行还原反应，产铅锡合金；
(4)烟化处理：还原渣在熔融状态通过溜槽进入烟化炉处理回收氧化锌。
另外，进一步地，所述熔炼炉及还原炉均采用的是氧气侧吹炉，湿式配料后物料含水≤3％，所述还原渣含铅≤1.5％，所述富氧空气中的氧气所占的体积比为大于95v％，所述冶炼方法还可包括烟气制酸、烟气脱硫步骤。
一种用于酸泥处理的冶炼装置，其特征在于，包括配料设备、熔炼炉、还原炉、烟化炉、溜槽，所述熔炼炉、还原炉、烟化炉之间通过溜槽连接，所述配料设备通过传送带与熔炼炉的加料口连接。
进一步地，所述熔炼炉及还原炉为氧气侧吹炉，包括炉缸区、熔池区、再次燃烧区，所述熔池区侧壁设熔渣入口，所述炉缸区底部设底铅安全出口、中部设出渣口、上部设有虹吸井，所述再次燃烧区设置了向下的以提供富氧鼓风的再燃烧风嘴，所述再次燃烧区上部设烟道出口。
炉缸区和熔池区在熔炼过程中是用来实现冶金过程的区域，即用于在向物料鼓风送入富氧空气的情况下，是炉体内自热从而进行氧化，全部生成熔炼渣，液态熔炼渣通过溜槽导入还原炉。炉缸区在还原过程中主要是完成熔渣与铅锡的分离过程，并分别排出炉外。熔池区在还原过程中是用来实现冶金过程的区域，即在向炉体鼓入富氧空气的情况下，进行燃料燃烧对熔炼渣加热和对氧化铅等进行还原，生产还原渣和粗铅锡，并将它们分离和将产生的液态和气态导出炉外。再燃烧区设置向下的再燃烧风嘴，以提供富氧鼓风，目的是燃烧炉气中的CO，并将燃烧产生的热部分返回熔池。
根据本发明实施例的酸泥处理的冶炼装置和冶炼方法，在熔炼炉炉缸区及熔池区，可以使物料中的所有金属相进入渣相，富集金属提高金属的回收率。
根据本发明实施例的酸泥处理的冶炼装置和冶炼方法，熔炼炉氧化产出的炉渣以热态形式直接进入还原炉进行还原熔炼，而不需要象传统工艺那样将热渣冷却后铸块、在另外一个装置中再重新熔化后进行还原熔炼，因此本发明具有流程短、能耗低的优点。
根据本发明实施的酸泥处理的冶炼装置开口少，不会泄漏含有粉尘和二氧化硫的烟气，也就是说本发明具有安全性高、环保好等优点。
因此本发明实施的酸泥处理的冶炼装置和冶炼方法具有产量大(单座冶炼装置的产能可以达到10～20万吨)、流程短、生产效率高、金属直收率高、能耗低等优点，冶炼每吨铅锡合金的能耗约为280千克标煤-350千克标煤。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中具体给出，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是本发明酸泥处理的冶炼方法的工艺流程图；
图2是本发明酸泥处理装置的结构示意图
图3是本发明酸泥处理装置中氧气侧吹炉的结构示意图；
图中：1、配料设备，2、再次燃烧区，3、加料口，4、熔渣入口，5、熔池区，6、底铅安全出口，7、炉缸区，8、出渣口，9、虹吸口，10、烟道出口，11、熔炼炉，12、还原炉，13、烟化炉，14、溜槽，15、传送带。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明中的一种用于酸泥处理的冶炼方法及冶炼装置。
如图2及图3所示，一种用于酸泥处理的冶炼装置，包括配料设备1、熔炼炉11、还原炉12、烟化炉13、溜槽14，所述熔炼炉11、还原炉12、烟化炉13之间通过溜槽14连接，所述配料设备1通过传送带15与熔炼炉的加料口3连接。所述熔炼炉及还原炉均采用氧气侧吹炉，加料口3设在炉体上部，包括炉缸区7、熔池区5、再次燃烧区2，所述熔池区5侧壁设熔渣入口4，所述炉缸区7底部设底铅安全出口6、中部设出渣口8、上部设有虹吸井9，所述再次燃烧区2设置了向下的以提供富氧鼓风的再燃烧风嘴，所述再次燃烧区上部设烟道出口10。
如图1所示，本发明中用于酸泥处理的冶炼方法包括以下步骤：
1、湿式配料：酸泥在不经过干燥的情况下和硫铁矿、石灰石熔剂、熔炼炉及还原炉烟尘一起配料，经传送带上料送至熔炼炉加料口；
2、熔炼：配料后加入侧吹熔炼炉，炉内在鼓入富氧的状况下通过化学反应完全达到自热，侧吹熔炼炉的烟气含SO2浓度达到30％，有利于制酸；同时，在侧吹熔炼炉内所有物料全部造渣；
3、还原：熔炼渣通过溜槽导入还原炉入渣口，在氧气侧吹还原炉加料口加入块煤，同时鼓入煤气及95v％富氧空气，并在1200-1300摄氏度的条件下进行进行还原熔炼产出锡铅合金和还原炉渣；
4、烟化处理：还原渣通过溜槽导入烟化炉，鼓入粉煤进行氧化锌回收。
根据本发明实施例的酸泥处理的冶炼装置和冶炼方法具有流程短、生产效率高、金属直收率高、安全性高、环保好等优点，根据本发明实施例的酸泥处理的冶炼装置和冶炼方法可年产铅锡合金30000-60000吨，年工作天数320天，作业率95％，冶炼每吨铅锡合金的能耗约为300千克标煤-400克标煤。
实施例1
酸泥主要化学成分(干基，wt％)如表1所示。
表1 酸泥主要化学成分
名称 Pb Sn Bi Te Fe Si Ca Zn Cu S As Sb Au Ag In
酸泥 2.8 11 2.9 0.1 10 7.1 7.7 5.8 1.9 2.3 0.5 4.6 0 0.6 0
酸泥和硫铁矿、熔剂、返料(铅烟尘)一起配料，经传送带输送送至氧气侧吹熔炼炉进行氧化熔炼，鼓入95v％富氧空气，并在1000-1100摄氏度的条件下进行产出氧化渣，氧化渣含铅2％，含锡6.2％。氧化渣在熔融状态下通过溜槽进入还原炉，还原炉加入块煤，鼓入煤气及95v％富氧空气，并在1200-1300摄氏度的条件下进行进行还原熔炼产出锡铅合金和还原炉渣，还原渣进入烟化炉回收氧化锌，烟化炉渣水淬。
产出的铅锡合金平均含锡为46.18％，平均含铅为12.17％。水淬渣平均含铅＜0.02％。脱硫率大于98％，每吨铅锡合金的综合能耗为320千克标煤。
以上内容是结合具体的优越实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能确定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提及的权利要求书确定的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于酸泥处理的冶炼方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)湿式配料：酸泥在不经过干燥的情况下和硫铁矿、石灰石熔剂、熔炼炉烟尘、还原炉烟尘一起配料，湿式配料后物料含水≤3％；
(2)熔炼：将配好的料加入到熔炼炉，炉内在鼓入富氧空气的状况下通过化学反应完全达到自热，熔炼炉的烟气含SO2浓度达到30％；同时，在熔炼炉内所有物料全部造渣；
(3)还原：熔炼渣在熔融状态通过溜槽进入还原炉，加入块煤、鼓入煤气及富氧空气，并在温度为1200-1300摄氏度的条件下进行还原反应，产铅锡合金；
(4)烟化处理：还原渣在熔融状态通过溜槽进入烟化炉处理回收氧化锌,
进一步地，还包括烟气制酸、烟气脱硫步骤，所述还原渣含铅＜0.02％。
2.根据权利要求1所述的一种用于酸泥处理的冶炼方法，其特征在于，所述熔炼炉及还原炉均采用的是氧气侧吹炉。
3.根据权利要求1所述的一种用于酸泥处理的冶炼方法，其特征在于，所述富氧空气中的氧气所占的体积比为大于95v％。
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