CN104807316A - 一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置及方法，目的在于：避免物料在烘干过程中的粘结，解决了烘干烟气带走大量物料烟尘，以及烟气温度高的问题，所采用的技术方案为：包括垂直水平面设置的筒体(3)，筒体(3)内衬有耐火砖，筒体(3)上设置有入料口和出料口，筒体(3)的底部设置有进气口，筒体(3)的顶部设置有烟道(1)，筒体(3)的入料口处设置有喂料机构(2)，筒体(3)的出料口内设置有卸料机构，卸料机构下端设置有运输机构(11)。

Description

一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置及方法

技术领域

本发明属于锌冶炼技术领域，具体涉及一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置及方法。

背景技术

有色金属锌冶炼有湿法和火法两种工艺，采用湿法冶炼工艺，主要工序有浸出，净化，电解。其中有色金属的回收主要在沁出和净化两个工序。主金属锌的回收主要表现在浸出的效果上，使金属锌的渣含量降到2-5％同时，银含量富集到600g-800g/t，渣铅含量富集到10-20％。收有价金属铅和银就成为一项重要工作，其中工艺的选择对回收成本至关重要，利用银铅渣加入底吹炉，在底吹炉中富集铅银。由于底吹炉设计及工艺已定型，银铅渣的加入量受限的主要原因是银铅渣的含水量，含水量达到40-50％，影响底吹炉正常生产，为此必须把银铅渣的含水量减到15％以下，方便配料，保证铅银渣加入量能既满足底吹炉生产需要，又满足循环经济要求，将湿法炼锌过程中产生的银铅渣全部加入底吹炉，回收有价金属，实现公司铅生产和锌生产的互补，实现效益最大化。银铅渣是湿法冶炼过程中产生的，含水量大，同时粒度很细，目前的烘干设备和方法是利用回转窑进行烘干，在烘干过程中，首先易粘结在化工设备筒体壁上，影响连续生产，使银铅渣的加入量减半，生产环节不稳定，连续生产受到影响，同时由于是直接烘干，会大量的产生水蒸气和烟尘，温度达到200-300℃，直接进布袋会烧结布袋，利用表冷器冷却会产生粘结，使表冷器效果变差，气体温度会慢慢升高，影响生产正常进行，运行一个半月就要停车检修。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种避免了物料在烘干过程中的粘结，解决了烘干烟气带走大量物料烟尘，以及烟气温度过高问题的湿法锌冶炼渣烘干烧结装置及方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，包括垂直水平面设置的筒体，筒体内衬有耐火砖，筒体上设置有入料口和出料口，筒体的底部设置有进气口，筒体的顶部设置有烟道，筒体的入料口处设置有喂料机构，筒体的出料口内设置有卸料机构，卸料机构下端设置有运输机构。

所述的卸料机构包括减速机，减速机通过蜗轮蜗杆连接竖直设置的中间轴，中间轴连接有卸料板，卸料板设置在筒体的出料口内，所述的中间轴能够带动卸料板在筒体内旋转，破碎烧结的物料。

所述的卸料板设置为伞状结构，伞状结构的中间设置有能够使物料落下的孔，孔连接有锥形漏斗，锥形漏斗下端连接运输机构，运输机构能够将物料输送至下料管。

所述的卸料板上固定设置有若干个凸起，凸起能够随卸料板旋转挤碎结块的物料。

所述的下料管上设置有压力检测装置。

所述的喂料机构为布料器。

一种湿法锌冶炼渣烘干烧结方法，包括以下步骤：首先将物料和煤粉混合造球，得到球状物料；然后将球状物料送入竖直向设置的筒体内，点火烘干烧结；最后从筒体的底部充气，气体先与底部的物料进行换热，气体自下而上的过程中温度不断升高，到达500-600℃的烧结区作为助燃气体，气体再向上会与下降的物料进行换热，降温到200-300℃排出，物料由于和气体的换热作用，在下部温度降到100～180℃后排出。

所述的方法中气体流速控制在0.3～0.8m³/s。

所述的方法中采用造球机将银铅渣、煤粉和粘结剂混合造球。

所述的方法中采用布料器将球状物料均匀烘干筒内，让物料和自下而上的气体的进行换热，烘干后的物料通过旋转的伞状卸料板实现卸料，并通过槽式运输机运输。

与现有技术相比，本发明的装置采用垂直水平面设置的筒体作为烘干筒，混有粉煤的物料填入筒体内，将现有的物料横向水平运动方式，改为自上而下的垂直运动，在烘干过程中不会产生二次粘结。筒体底部设进气口，顶部设烟道，使气体能够自下而上的流动，让物料和自下而上的气体的进行换热，达到烘干物料的目的，同时气体直接接触物料，降低了气体和物料的换热速度，烘干后通过卸料机构和运输机构将物料输出。本发明装置避免了物料在烘干过程中的粘结，解决了烘干烟气带走大量物料烟尘，以及烟气温度高烧结布袋的问题。

进一步，通过卸料机构能够使物料从筒体下端输出，减速机带动卸料板旋转运动，能够破碎粘结在筒体内的物料，保证了整个装置的稳定性。

更进一步，卸料板为伞状结构，旋转起来有利于破碎物料，中间的孔便于物料下落，并通过锥形漏斗和运输机构运出。

更进一步，卸料板上设有凸起，在卸料板旋转使，更加有利于破碎粘结的物料，提高整个装置的稳定性。

更进一步，下料管处设置压力监测装置，通过对下料管中的气体压力检测，能够判断是否有气体从下料管溢出，有气体溢出时进行检修，保证了装置的稳定性。

更进一步，通过布料器能够将物料均匀的布撒在筒体内，保证了对物料的烘干效果。

本发明的方法中，将物料和煤粉造球，布撒在竖直向的筒体内，点火后利用粉煤进行烘干烧结，冷气体从筒体底部进入，首先与气体先与底部的物料进行换热，气体自下而上的过程中温度不断升高，到达500-600℃的烧结区作为助燃气体，气体再向上会与下降的物料进行换热，降温到200-300℃排出，物料由于和气体的换热作用，在下部温度降到100～180℃后排出，物料自上而下垂直运动，在烘干过程中不会产生二次粘结，气体直接接触物料，降低了气体和物料的换热速度，烘干后通过卸料机构和运输机构将物料输出，避免了物料在烘干过程中的粘结，解决了烘干烟气带走大量物料烟尘，以及烟气温度高烧结布袋的问题。

进一步，气体和进来的物料接触，上部的物料由于换热作用，温度不断升高，达到烧结温度，气体再向上又不断的降温直到料层的顶部，气体的流速控制在0.3～0.8m³/s，这样保证了不使物料产生化学反应，能使气体在筒体的顶部出去时温度不会太高，不会浪费热能。由于气体温度高的同时，气体的流速必然快，对进口的气体流速进行控制，就能够避免气体带走没有成型的银铅渣和煤粉，避免了对除尘和净化设备等的后道工序效果的影响变差。

进一步，在对物料进行造球时，加入粘结剂，更加有利于造球，提高了对物料的烘干效率。

进一步，物料通过卸料板和槽式运输机运出，使物料能够持续的从筒体内运出，保证了整个烘干烧结的连续性，提高了烘干烧结的效率。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为A-A向俯视图；

图3为G-G向俯视图；

图4为D-D-G向俯视图；

图5为M向局部视图；

其中，1-烟道、2-喂料机构、3-筒体、4-卸料板、5-锥形漏斗、6-中间轴、7-减速机、8-蜗轮蜗杆、9-下料管、10-压力检测装置、11-运输机构。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

参见图1、图2、图3和图4，一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，包括垂直水平面设置的筒体3，筒体3内衬有耐火砖，筒体3上设置有入料口和出料口，筒体3的底部设置有进气口，筒体3的顶部设置有烟道1，筒体3的入料口处设置有喂料机构2，喂料机构2为布料器。

参见图1和图5，筒体3的出料口内设置有卸料机构，卸料机构下端设置有运输机构11。卸料机构包括减速机7，减速机7通过蜗轮蜗杆8连接竖直设置的中间轴6，中间轴6连接有卸料板4，卸料板4设置在筒体3的出料口内，中间轴6能够带动卸料板4在筒体3内旋转，破碎烧结的物料。卸料板4设置为伞状结构，卸料板4上固定设置有若干个凸起，凸起能够随卸料板4旋转挤碎结块的物料，伞状结构的中间设置有能够使物料落下的孔，孔连接有锥形漏斗5。锥形漏斗5下端连接运输机构11，运输机构11能够将物料输送至下料管9，下料管9上设置有压力检测装置10，压力检测装置10为压力表。

一种湿法锌冶炼渣烘干烧结方法，包括以下步骤：首先将物料和煤粉混合造球，得到球状物料；然后将球状物料送入竖直向设置的筒体内，点火烘干烧结；最后从筒体的底部充气，气体流速控制在0.3～0.8m³/s，气体先与底部的物料进行换热，气体自下而上的过程中温度不断升高，到达500-600℃的烧结区作为助燃气体，气体再向上会与下降的物料进行换热，降温到200-300℃排出，物料由于和气体的换热作用，在下部温度降到100～180℃后排出。

方法中物料为银铅渣，并采用造球机将银铅渣、煤粉和粘结剂混合造球，采用布料器将球状物料均匀烘干筒内，让物料和自下而上的气体的进行换热，烘干后的物料通过旋转的伞状卸料板4实现卸料，并通过槽式运输机运输。

本发明的关键在于设计一套烘干装置，将银铅渣的水分由40-50％烘干到10-15％，由于银铅渣是湿法冶炼过程中产生的，含水量大，同时粒度很细，原来的烘干设备和方法是利用回转窑进行烘干，在烘干过程中，首先易粘结在化工设备筒体壁上，影响连续生产，使银铅渣的加入量减半，生产环节不稳定，连续生产受到影响，同时由于是直接烘干，会产生大量的水蒸气和烟尘，温度达到200-300℃，直接进布袋会烧结布袋，利用表冷器冷却会产生粘结，使表冷器效果变差，气体温度会慢慢升高，影响生产正常进行，运行一个半月就要停车检修。

为了解决原来的烘干设备和方法的运行缺陷，就必须首先使物料和烘干烟气的换热速度降低，其次改变银铅渣的物理性状，让物料在烘干过程中不能因气体流动带走，流失到烟气中，最关键的是让银铅渣在烘干的过程中不能粘结在一起，或粘结在筒体3的壁上。方法是：1、降低烘干气体和物料的换热速度，由原来的对流烘干变为接触烘干；2、由原来的粉状物料改为球状或团状，为了烘干过程中有发热体，在物料造球或造团的过程中加入煤粉和粘结剂；3、将原来的物料运行方式横向水平运动，滑动改为自上而下的垂直运动，在烘干过程中不会产生二次粘结。

烘干装置包括圆筒状筒体3，内衬耐火砖，将银铅渣、粉煤和粘结剂混合均匀，造成球状后用布料器均匀的洒在筒体3内，让物料和自下而上热气体的进行换热，达到烘干银铅渣的目的。整个装置包括配料、造球等辅助设备和烘干窑主体设备，筒体3是直径为4600mm，壁厚为20mm的钢板筒体，高度为4.5米，内衬400mm的耐火砖，筒体3的下部有一直径为3000mm的旋转卸料机构，卸料机构既能承载筒体3内的物料，同时又兼顾烘干后的银铅渣的卸料工作，由于烘干后的物料有时会结块，容易卡住，不能从下部顺利卸料，卸料机构的伞状卸料板4上有尖锐凸起，可以在旋转过程中将结块的物料挤碎。

物料在筒体3内是通过不断的卸料实现由上向下的运动，在下降的过程中，下部进入的冷空气先与烘干结块的物料进行换热，冷空气自下而上的过程中温度不断升高，到500-600℃的烧结区，作为助燃气体，再向上气体温度又会和下降的物料进行换热，而慢慢降温到200-300℃。物料由于和空气的换热作用，在下部温度降到100℃左右，经卸料装置后落入运输装置运走，上部由于换热作用温度不断升高，达到烧结温度，同时再向上又不断的降温直到料层的顶部，和进来的物料一起接触，运动，关键在于既要控制不能使物料产生化学反应，同时又能使空气在窑的顶部出去时温度不能太高，浪费热能，又由于空气温度高的同时空气流速必然太快，带走有些没有成型的银铅渣、煤粉，使后道工序除尘和净化设备的效果变差，因此空气的流速控制在0.3～0.8m³/s。

本发明既解决了银铅渣在烘干过程中的粘结，避免了了烘干烟气带走大量银铅渣烟尘，烟气温度太高烧布袋的现象发生，同时银铅渣加入底吹炉的形态发生了变化，既没有大量的水分，物料的形态又发生了变化，成为块状可以大量加入。是目前银铅渣烘干过程中实现铅锌互补，实现循环经济的最佳途径，同时为其他企业提供了一条同类物料烘干的新思路。

Claims (10)

1.一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，其特征在于：包括垂直水平面设置的筒体(3)，筒体(3)内衬有耐火砖，筒体(3)上设置有入料口和出料口，筒体(3)的底部设置有进气口，筒体(3)的顶部设置有烟道(1)，筒体(3)的入料口处设置有喂料机构(2)，筒体(3)的出料口内设置有卸料机构，卸料机构下端设置有运输机构(11)。

2.根据权利要求1所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，其特征在于：所述的卸料机构包括减速机(7)，减速机(7)通过蜗轮蜗杆(8)连接竖直设置的中间轴(6)，中间轴(6)连接有卸料板(4)，卸料板(4)设置在筒体(3)的出料口内，所述的中间轴(6)能够带动卸料板(4)在筒体(3)内旋转，破碎烧结的物料。

3.根据权利要求2所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，其特征在于：所述的卸料板(4)设置为伞状结构，伞状结构的中间设置有能够使物料落下的孔，孔连接有锥形漏斗(5)，锥形漏斗(5)下端连接运输机构(11)，运输机构(11)能够将物料输送至下料管(9)。

4.根据权利要求3所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，其特征在于：所述的卸料板(4)上固定设置有若干个凸起，凸起能够随卸料板(4)旋转挤碎结块的物料。

5.根据权利要求3所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，其特征在于：所述的下料管(9)上设置有压力检测装置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结装置，其特征在于：所述的喂料机构(2)为布料器。

7.一种湿法锌冶炼渣烘干烧结方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将物料和煤粉混合造球，得到球状物料；然后将球状物料送入竖直向设置的筒体内，点火烘干烧结；最后从筒体的底部充气，气体先与底部的物料进行换热，气体自下而上的过程中温度不断升高，到达500-600℃的烧结区作为助燃气体，气体再向上会与下降的物料进行换热，降温到200-300℃排出，物料由于和气体的换热作用，在下部温度降到100～180℃后排出。

8.根据权利要求7所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结方法，其特征在于：所述的方法中气体流速控制在0.3～0.8m³/s。

9.根据权利要求7所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结方法，其特征在于：所述的方法中采用造球机将银铅渣、煤粉和粘结剂混合造球。

10.根据权利要求7所述的一种湿法锌冶炼渣烘干烧结方法，其特征在于：所述的方法中采用布料器将球状物料均匀烘干筒内，让物料和自下而上的气体的进行换热，烘干后的物料通过旋转的伞状卸料板(4)实现卸料，并通过槽式运输机运输。