CN106282596B - 一种无氧增压工艺冶炼含铅废物的方法 - Google Patents
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Abstract
一种无氧增压工艺冶炼含铅废物的方法，步骤如下：1)首先将含铅废物进行粉碎；2)第一锅是将含铅废物装入投料桶内，由投料口投入主钢锅和侧钢锅，将预热后的含铅废物由侧钢锅一起投入主钢锅内，新料再投入两侧的侧钢锅内；3)然后启动炉灶加热主钢锅，使主钢锅内温度达到700℃以上，同时主钢锅内由于受高温的影响，气压逐渐增大；4)含铅废物中的单质铅在高温条件和高压的双重作用下会迅速发生熔解，通过出铅口，流到预置的铅模中；5)待上一步出铅口流出的铅水较少时，加入铁沫，含铅废物中的氧化物在高温条件下发生置换反应，那么含铅废物中铅就被置换出来，通过出铅口流入铅模中，将渣料中的铅也置换出来。
Description
技术领域
本发明涉及资源再生技术领域，具体涉及一种无氧增压工艺冶炼含铅废物的方法。
背景技术
目前传统冶炼含铅废物是由废物处置单位，通过火法工艺技术冶炼，也就是将含铅废物直接送入冶炼炉内和炭火一起焚烧，并加入一定量的铁沫，然后提炼出粗铅的一种工艺技术，但这个工艺过程存在如下缺陷：
1.含铅废物在冶炼炉内和炭火一起燃烧，会产生一定的烟灰，俗称“烟道灰”，烟道灰中铅含量约占40％左右，仍需要二次提炼。
2.炭和含铅废物一起燃烧后产生的废渣，俗称“铁蹩”，其中铅含量约20％左右，仍然需要二次冶炼。
上述两种情况，需要二次冶炼，不仅浪费能源，而且产生二次环境污染。
3.含铅废物中的铅，一般是以单质铅或其氧化物(化合物)共存，而且铅在高温条件下，仍然会发生化学变化生产新的氧化物，最后通过与铁沫发生置换反应提炼出粗铅，因此这种传统火法工艺技术冶炼铅，需要先经过氧化反应再置换出粗铅过程延缓了冶炼粗铅的时间，增加能源消耗，增加治污成本，生产效率低下，从而增加了生产成本。
4.铅冶炼对大气的污染，虽然经过布袋除尘和水膜除尘等措施，仍然难以全面规避。
现在比较先进的冶炼方法，火法工艺使用天然气替代焦炭，这种工艺技术规避了使用焦炭产生的次污染，但同样不能消除上述缺陷；湿法工艺技术，只是停留在试验和小规模生产阶段，未见规模生产，因为含铅废物中铅的含量没有统一标准，不同的含铅废物，一方面其含铅比重不同，另一方面所依附的物质不同。湿法工艺技术其共同点都需要硝酸或硫酸或碳酸等酸类物质作为预处理助剂，而酸的使用量不能配比确定；再者这些酸类物质属于危险化学品，使企业生产过程中存在重大安全生产隐患，而且增大公司管理成本和运营成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种方法简单，环境、经济效益好的无氧增压工艺冶炼含铅废物的方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种无氧增压工艺冶炼含铅废物的方法，具体方法步骤如下：
(1)预处理：首先将含铅废物进行粉碎，使含铅废物颗粒控制在40-60目左右；
(2)投料去氧：第一锅是将含铅废物装入投料桶内，然后启动行车，由投料口投入主钢锅和侧钢锅，然后关闭投料口，投入两侧钢锅的废料分别是主锅的1/2，连续生产后，将预热后的含铅废物由侧钢锅一起投入主钢锅内，新料再投入两侧的侧钢锅内，依次进行；然后将燃烧的火把从一侧伸入主钢锅内，待火把熄灭后迅速抽出并关闭入口，使主钢锅内失去氧气；
(3)燃烧增压：然后启动炉灶加热主钢锅，使主钢锅内温度达到700℃以上，同时主钢锅内由于受高温的影响，气压逐渐增大，主钢锅内气压超过设定值时通过安全阀自动排气，将气体排放到预置的水池中，使气体中的铅粒沉入水池，便于集中收集。
(4)熔化单质铅：含铅废物中的单质铅在高温条件和高压的双重作用下会迅速发生熔解，通过出铅口，流到预置的铅模中；
(5)高温置换：待上一步出铅口流出的铅水较少时(几乎流尽状态)，加入铁沫35公斤(按照每锅5吨含铅废物的量计算)，启动锅内搅拌装置，使铁沫均匀分布于含铅废物中，含铅废物中铅的氧化物在高温条件下发生置换反应，那么含铅废物中铅就被置换出来，通过出铅口流入铅模中，将渣料中的铅也置换出来，最终实现“挤干榨净”的目的。
一种无氧增压工艺冶炼含铅废物的装置，包括炉灶、钢锅、液压升降装置、磨煤喷粉机和鼓风机，所述炉灶中间设有三个锅灶，用于放置钢锅，在所述炉灶一端留有进风口，该进风口连接鼓风机，起到向炉灶内送风的作用；炉灶另一端留有出烟孔，出烟孔连接烟道，然后分别通向布袋除尘装置和水膜除尘装置，达标后排放；所述炉灶中间留有送煤口，该送煤口连接磨煤喷粉机，如中国专利(专利号ZL200710109885.9)公开的磨煤喷粉机。
所述钢锅分为主钢锅一个，侧钢锅两个，侧锅的大小是主锅的1/2，所述主钢锅嵌入炉灶的中间，两个侧钢锅分别位于主钢锅的两侧，主要作用是充分利用锅灶余热，对含铅废物进行预加热；
所述主钢锅两端装有两根固定棒，所述固定棒连接预置在主钢锅的固定槽上，靠近烟道的一端的固定棒连接液压升降装置(市场成熟设备)，另一端的固定棒连接有支撑装置；冶炼时是不工作的，待冶炼完成后，启动液压升降装置使主钢锅一端升起，使主钢锅倾斜到70-80度，便于出料(冶炼后的废料)；
所述主钢锅下方1/5处装有搅拌轴，所述搅拌轴上装有若干叶片，该搅拌轴有两方面的作用，一是搅拌主钢锅内废料使废料均等接受熔化条件，另一个是待冶炼完成后，协助倾斜主钢锅使废料能够完全清除；所述主钢锅底部留有出铅口，所述出铅口可以张开也可以闭合，侧面的侧钢锅没有出铅口。
所述主钢锅上安装有温度传感器，将主钢锅内温度控制在700℃以上。
所述炉灶是由耐火材料砌成的长方形灶体。
所述主钢锅和侧钢锅都是近似半圆形的可封闭的钢锅。
所述固定棒水平设置，方向和炉灶长同向。
所述主钢锅上部一侧设有排气管道，在所述排气管道上安装有安全阀(压力阀)，该排气管道通向水池，对排出的气体进行净化处理。
本发明的有益效果是：本发明工艺技术相比传统工艺技术，虽然没有直接利用热能，但通过两侧的钢锅的预加热，规避了利用效率低的缺陷；相比传统工艺技术冶炼粗铅，需要二次冶炼和冶炼速度缓慢来看，达到节能降耗、规避环境污染、提高生产效率的目的，实现发展循环经济的理念，实现粗铅冶炼技术的伟大进步。
附图说明
图1为本发明装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种无氧增压工艺冶炼含铅废物的装置，包括炉灶1、钢锅、液压升降装置2、磨煤喷粉机和鼓风机，炉灶1是由耐火材料砌成的长方形灶体，炉灶1中间设有三个锅灶，用于放置钢锅，在炉灶1一端留有进风口3，该进风口3连接鼓风机，起到向炉灶1内送风的作用；炉灶1另一端留有出烟孔4，出烟孔4连接烟道，然后分别通向布袋除尘装置和水膜除尘装置，达标后排放；炉灶1中间留有送煤口5，该送煤口5连接磨煤喷粉机，如中国专利(专利号ZL200710109885.9)公开的磨煤喷粉机。
钢锅分为主钢锅6一个，侧钢锅7两个，侧锅的大小是主锅的1/2，主钢锅6嵌入炉灶1的中间，两个侧钢锅7分别位于主钢锅6的两侧，主要作用是充分利用锅灶余热，对含铅废物进行预加热；主钢锅6两端装有两根固定棒8，固定棒8水平设置，方向和炉灶长同向，固定棒8连接预置在主钢锅6的固定槽上，靠近出烟孔4的一端的固定棒8连接液压升降装置2(市场成熟设备)，另一端的固定棒8连接有支撑装置9；冶炼时是不工作的，待冶炼完成后，启动液压升降装置2使主钢锅6一端升起，使主钢锅6倾斜到70-80度，便于出料(冶炼后的废料)；主钢锅6下方1/5处装有搅拌轴10，搅拌轴10上装有若干叶片11，该搅拌轴10有两方面的作用，一是搅拌主钢锅6内废料使废料均等接受熔化条件，另一个是待冶炼完成后，协助倾斜主钢锅6使废料能够完全清除；主钢锅6底部留有出铅口12，出铅口12可以张开也可以闭合，侧面的侧钢锅7没有出铅口。主钢锅6上安装有温度传感器(图中未标示)，将主钢锅6内温度控制在700℃以上，主钢锅6和侧钢锅7都是近似半圆形的可封闭的钢锅。主钢锅6上部一侧设有排气管道13，在排气管道13上安装有安全阀14(压力阀)，该排气管道13通向水池，对排出的气体进行净化处理。
一种利用上述装置对含铅废物进行冶炼的方法，具体方法步骤如下：
(1)预处理：首先将含铅废物进行粉碎，使含铅废物颗粒控制在40-60目左右；
(2)投料去氧：第一锅是将含铅废物装入投料桶内，然后启动行车，由投料口投入主钢锅6和侧钢锅7，然后关闭投料口，投入两侧钢锅7的废料分别是主钢锅6的1/2，连续生产后，将预热后的含铅废物由侧钢锅7一起投入主钢锅6内，新料再投入两侧的侧钢锅7内，依次进行；然后将燃烧的火把从一侧伸入主钢锅6内，待火把熄灭后迅速抽出并关闭炉口，使主钢锅6内失去氧气；
(3)燃烧增压：然后启动炉灶加热主钢锅，使主钢锅内温度达到700℃以上，同时主钢锅内由于受高温的影响，气压逐渐增大，主钢锅内气压超过设定值时通过安全阀自动排气，将气体排放到预置的水池中，使气体中的铅粒沉入水池，便于集中收集；
(4)熔化单质铅：含铅废物中的单质铅在高温条件和高压的双重作用下会迅速发生熔解，通过出铅口12，流到预置的铅模中；
(5)高温置换：待上一步出铅口12流出的铅水较少时(几乎流尽状态)，加入铁沫，含铅废物中的氧化物在高温条件下发生置换反应，那么含铅废物中铅就被置换出来，通过出铅口12流入铅模中，将渣料中的铅也置换出来，最终实现“挤干榨净”的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种无氧增压工艺冶炼含铅废物的装置，其特征在于，包括炉灶、钢锅、液压升降装置、磨煤喷粉机和鼓风机，所述炉灶中间设有三个锅灶，用于放置钢锅，在所述炉灶一端留有进风口，该进风口连接鼓风机，起到向炉灶内送风的作用；炉灶另一端留有出烟孔，出烟孔连接烟道，然后分别通向布袋除尘装置和水膜除尘装置，达标后排放；所述炉灶中间留有送煤口，该送煤口连接磨煤喷粉机，所述钢锅分为主钢锅一个，侧钢锅两个，所述主钢锅嵌入炉灶的中间，两个侧钢锅分别位于主钢锅的两侧，主要作用是充分利用锅灶余热，对含铅废物进行预加热；所述主钢锅两端装有两根固定棒，所述固定棒连接预置在主钢锅的固定槽上，靠近烟道的一端的固定棒连接液压升降装置，另一端的固定棒连接有支撑装置，冶炼时液压升降装置是不工作的，待冶炼完成后，启动液压升降装置使主钢锅一端升起，使主钢锅倾斜到70-80度，便于出料；所述主钢锅内下方1/5处装有搅拌轴，所述搅拌轴上装有若干叶片，该搅拌轴有两方面的作用，一是搅拌主钢锅内废料使废料均等接受熔化条件，另一个是待冶炼完成后，协助倾斜主钢锅使废料能够完全清除；所述主钢锅底部留有出铅口，所述出铅口可以张开也可以闭合，侧面的侧钢锅没有出铅口；所述主钢锅上部一侧设有排气管道，在所述排气管道上安装有安全阀，该排气管道通向水池，对排出的气体进行净化处理；
上述装置冶炼废弃物的方法如下：
(1)预处理：首先将含铅废物进行粉碎，使含铅废物颗粒控制在40-60目左右；
(2)投料去氧：第一锅是将含铅废物装入投料桶内，然后启动行车，由投料口投入主钢锅和侧钢锅，然后关闭投料口，投入两侧钢锅的废料分别是主锅的1/2，连续生产后，将预热后的含铅废物由侧钢锅一起投入主钢锅内，新料再投入两侧的侧钢锅内，依次进行；然后将燃烧的火把从一侧伸入主钢锅内，待火把熄灭后迅速抽出并关闭炉口，使主钢锅内失去氧气；
(3)然后启动炉灶加热主钢锅，使主钢锅内温度达到700℃以上，同时主钢锅内由于受高温的影响，气压逐渐增大，主钢锅内气压超过设定值时通过安全阀自动排气，将气体排放到预置的水池中，使气体中的铅粒沉入水池，便于集中收集；
(4)熔化单质铅：含铅废物中的单质铅在高温条件和高压的双重作用下会迅速发生熔解，通过出铅口，流到预置的铅模中；
(5)高温置换：待上一步出铅口流出的铅水较少时，加入铁沫，含铅废物中的氧化物在高温条件下发生置换反应，那么含铅废物中铅就被置换出来，通过出铅口流入铅模中，将渣料中的铅也置换出来。
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