CN106399705A - 一种处理铅锌渣的系统及其在处理铅锌渣中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理铅锌渣的系统及其在处理铅锌渣中的应用，所述系统包括：物料破碎系统、压球成型系统、转底炉直接还原系统和干式磁选系统；其中，物料破碎系统的出料口与压球成型系统的给料口相通，压球成型系统的出料口与转底炉直接还原系统的给料口相通，转底炉直接还原系统的出料口与干式磁选系统的给料口相通。采用本发明的系统处理铅锌渣可以实现含水的铅锌渣生球直接进入转底炉，在炉内实现生球的烘干、预热以及铅锌的回收，再经转底炉直接还原获得还原产品，通过后续干式磁选工序，获得高品位的铁颗粒。

Description

一种处理铅锌渣的系统及其在处理铅锌渣中的应用

技术领域

本发明涉及处理铅锌渣的系统，进一步涉及该系统在处理铅锌渣中的应用，属于铅锌渣的处理领域。

背景技术

铅锌渣是有色金属铅、锌冶炼过程中产生的废渣，其中含有大量有价金属及具有高度迁移性的元素，在露天堆存的过程中经过自然风化和淋洗会释放到自然环境中，对土壤和水资源乃至人的生命产生严重危害。

转底炉直接还原工艺多采用物料成型(压球或者造球)—烘干—直接还原流程，成型后的球团需经烘干后才能布入转底炉，因此须单独设置烘干设备进行烘干；此外，经转底炉直接还原的还原产物，还需经过冷却后才能排出转底炉外，并通过设置在转底炉冷却段上的水冷壁进行冷却，这也造成了还原产物热量的浪费。

公开号为CN1235268A的中国发明专利公开了一种用于回转工作台，尤其是转底炉的进料与布料装置。该装置包括物料进给机构(2,3)，物料移送机构(304)和物料重力倾倒导槽(4)，该设备包括用于差分的分配物料的静态装置，所述机构包括倾倒导槽(4)的布料前缘(214)，它具有基本上为曲线的外形，该曲线的导数是回转工作台(10)的在工作台中心和其边缘之间的部分的半径的递增线性函数。该设备无法处理未烘干的球团，需要在造球阶段加入烘干工艺，增加了工艺能耗；同时无法直接利用烟气所携带的热量，增加热损失。

申请号为201510648755.7的中国发明专利公开了一种用于转底炉中的冷却与烘干同步的方法，具体步骤如下：首先，将转底炉红球通过第一导料槽均匀地落在进料端A2的该下层链板上，同时将该转底炉生球通过第一布料器均匀地落在进料端B1的该上层链板上；其次，通过调节该上层链板和该下层链板的转速，确保二者的转动方向相反；随后，冷空气上升并穿过位于该下层链板上的红球，对该红球进行降温，同时冷空气温度升高转变成预热空气；然后，该预热空气继续上升，再穿过该上层链板上的生球，对该生球进行烘干，预热，同时该预热空气温度下降，转变成含有一定热量的热空气；最后，该热空气被抽出，进入尘降室，再由该尘降室进入该除尘室，通过该除尘室转入转底炉中的空气预热系统中使用；该方法中转底炉还原产品红球须排出转底炉炉外才能进行冷却处理，不仅需要单独设置冷却装置，还会造成热量损耗；此外，对转底炉还原产品采用空气冷却，容易造成转底炉产品的氧化，会降低产品的金属化率，影响产品品质。

申请号为201510649237.7的中国发明专利公开了一种用于转底炉中冷却、烘干同步的高效装置，其包括：轴承座，第一轴承，第二轴承，上网链/链板，下网链/链板，抽风机，机壳，上分隔墙，中分隔墙，下分隔墙，检修门，风箱，挡料板，支撑架，减速机和驱动电机；该上链板的两端分别安装并连接该第一轴承，该下链板分别安装并连接该第二轴承，并且该第一轴承和该第二轴承呈上下位置关系固结在该轴承座上；该机壳放置在该支撑架上，在该机壳上开设该检修门，且该检修门置于该支撑架上，该风箱位于该机壳之上，该抽风机位于该风箱上方；在该机壳内部，该上分隔墙位于该上链板之上；该中分隔墙位于该上网链/链板和该下链板之间；该下分隔墙位于该下链板的下方；该方法中转底炉还原产品须排出转底炉炉外才能进行冷却处理，不仅需要单独设置冷却装置，还会造成热量损耗；此外，对转底炉还原产品采用空气冷却，容易造成转底炉产品的氧化，会降低产品的金属化率，影响产品品质。

综上，在目前转底炉工艺中，生球的烘干和还原产物的冷却分别采用不同的设备和工艺进行处理，占地面大，工艺流程长，热利用效率低，这不仅建设成本增大，还会造成能耗指标偏高、生产成本偏高等问题，亟待改进。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种处理铅锌渣的系统，采用本发明的系统处理铅锌渣，可以采用含水的铅锌渣生球直接入炉，含水的铅锌渣生球团可以在转底炉内实现烘干、预热，节约投资，同时降低能耗，还能获得高品位的铁颗粒。

本发明的目的之二是将所述的系统应用于处理铅锌渣。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

一种处理铅锌渣的系统，包括：物料破碎系统、压球成型系统、转底炉直接还原系统和干式磁选系统；其中，物料破碎系统的出料口与压球成型系统的给料口相通，压球成型系统的出料口与转底炉直接还原系统的给料口相通，转底炉直接还原系统的出料口与干式磁选系统的给料口相通；

所述转底炉直接还原系统包括布料装置烘干、预热以及铅锌回收、转底炉预热及直接还原、转底炉冷却及还原、转底炉出料，其结构包括环形炉体和可转动的环形炉底，该环形炉体由内周炉壁、外周炉壁和环形炉顶组成，内周炉壁与外周炉壁同轴设置，环形炉顶的内、外边分别连接在内周炉壁和外周炉壁的顶端，形成环形炉膛，所述的环形炉底对应设在该环形炉膛的下方；在该环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区、预热区、中温区、高温区和冷却区，且冷却区和布料区相邻，布料区和预热区之间、高温区和冷却区之间用径向的挡墙分隔，该挡墙的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔；在该预热区、中温区和高温区的内、外周炉壁上装有烧嘴，在冷却区和布料区之间的炉底上设有出料装置，其中，在该布料区和冷却区之上横向设置由多层扇形网传送带组成的扇形网带布料器，扇形网带布料器横断面两端位于挡墙之间；在该扇形网带布料器上方的炉顶一侧设有给料通道；在所述的冷却区靠近环形炉底处的内、外周炉壁上设有气体喷吹装置；在对应于该扇形网带布料器上方的炉顶设有回收装置。

其中，作为一种优选的结构，设置在内、外周炉壁的气体喷吹装置的高度高于进入冷却区的物料的厚度；所述的回收装置是回收挥发性金属元素或排放烟气的装置。所述的出料装置可以是螺旋出料器。

所述的扇形网带布料器由多层的上下间隔设置的扇形网传送带组成，相邻的扇形网传送带在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带末端向下一层扇形网传送带首端落料的下料通道，在每一个下料通道对应的下面的扇形网传送带的首端设有挡料板；最上层的扇形网传送带位于给料通道的下方，最下层的扇形网传送带与相邻挡墙形成下料通道，其位于布料区的上方。

优选的，所述的扇形网传送带的材质为耐高温的合金或金属材质。

优选的，每两层扇形网传送带中心之间的距离为80-600mm，若两个网带距离过短，则需要设置数量过多，增加成本；若距离过长，球团从一个网带到达下层网带的高度差过大，易造成球团的碎裂，同时球团在网带的停留时间过短，不能保证烘干效果。

优选的，最下层的扇形网传送带的下料通道的尺寸为100-200mm；

优选的，挡墙与转底炉炉底的间隔距离是60-150mm；挡墙用于将冷却区、布料区与其他区域隔离开，保证铅、锌的回收效果；此外，挡墙还不应影响各区域的物料移动。若挡墙距离炉底高度过大，不能保证隔离效果，若高度过小，会影响物料在炉内的运动。

每一层所述的扇形网传送带包括支撑轴、传动链轮和扇形网带；两根支撑轴分别径向转动支撑在扇形网传送带的两端，在每一根支撑轴靠近其两端处各装有一个传动链轮，该扇形网带由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节铰接，在该链节的两端设有与所述的传动链轮啮合的孔，该扇形网带的两边的链节围绕在两个传动链轮上组成扇形网传送带；各层扇形网传送带上面的扇形网带在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动。

优选的，所述扇形网传送带呈水平设置。

优选的，所述扇形网带布料器沿转底炉的径向方向的两端距炉体侧壁的距离为100-200mm；采用该距离，网带式布料器不会碰撞到转底炉的侧壁，且还可将球团布满转底炉炉底。

优选的，所述的给料通道沿环形炉体径向的宽度与扇形网带的宽度相同。

优选的，最下层的扇形网传送带距离环形炉底的高度为40-80mm；若该距离过大，球团在落下过程中会更易碎裂；若距离过小，底端受热过多，影响装置的寿命。

所述的单体链板在环形炉体径向上被三道弧形的隔板均分为四段，且隔板与环形炉体为同心圆弧，隔板的高度高于物料在扇形网带上的厚度。

优选的，所述隔板的高度是60-80mm，且至少比给料球团厚度高约20mm，由此可使得上段网带的给料球团全部给入下段网带，并直至全部布料至转底炉炉底。

优选的，所述的单体链板内周边的宽度不大于20mm，外周边的宽度不大于40mm。

所述的扇形网带由金属网或均匀分布气孔的金属板制成；所述气孔优选为圆形气孔，更优选的，所述圆形气孔的直径为4-7mm。气孔直径过小，热量与生球团的接触面小，影响其烘干效果；气孔直径过大，生球团会漏下或卡在气孔内。

在扇形网传送带的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管，辐射管的轴向沿环形炉体的径向方向设置；优选的，在同层扇形网传送带中的辐射管的中心距离为300-900mm；若距离过大，无法将生球团加热到所需温度；若距离过小，则会造成热量的浪费。

本发明进一步将所述的系统应用于处理铅锌渣，包括：

(1)将铅锌渣、还原剂和添加剂在物料破碎系统中破碎；

(2)将破碎后的物料混合均匀后在压球成型系统制成含水的生球团；

(3)含水的生球团通过转底炉直接还原系统的给料通道均匀地布在扇形网带上，并随网带向前运转；其中，气体喷吹装置喷吹的还原性气体与进入到冷却区的高温还原产物进行热交换产生预热气体，上行的预热气体以及设置在扇形网带布料器中的辐射管产生的辐射热量共同对在网带中的生球团进行加热烘干使球团得到预热，同时球团中的铅锌元素被还原挥发，通过回收装置进行回收；预热的球团通过最下层扇形网传送带的下料通道到达转底炉布料区，依次经过转底炉预热区、中温区、高温区发生还原反应，得到高温的还原产物；高温的还原产物进入冷却区与气体喷吹装置的气体接触，将高温的还原产物冷却，同时进一步将物料中的铁氧化物还原，冷却后的还原产物通过出料装置排出炉外；预热气体在挡墙的作用下上行至布料装置中用于烘干布料器中的含水生球；

(4)将排出炉外的还原产物送入干式磁选系统，分别获得高品位的铁颗粒和非磁性渣。

其中，步骤(2)中控制含水生球团中的水分含量≤20％；若水分含量过高，无法在布料器中烘干至转底炉要求的水分含量，在还原过程中会发生爆裂。

步骤(3)中气体喷吹装置所喷吹的还原性气体为煤制气、高炉煤气或焦炉煤气中的一种或多种；

步骤(3)中辐射管的辐射温度为800～1000℃，在此温度下，铅锌渣中的铅锌元素化合物会生成金属单质，并且显著挥发，有利于通过回收装置进行回收。

采用本发明的系统处理铅锌渣可以实现含水的铅锌渣生球直接进入转底炉，在炉内实现生球的烘干、预热，以及铅锌的回收，再经转底炉直接还原获得还原产品，通过后续干式磁选工序，获得高品位的铁颗粒。

综上所述，利用本发明提出的转底炉处理铅锌渣可以具有下列优点的至少之一：

(1)可以采用未烘干的铅锌渣生球直接入炉，取消了工艺前端的烘干流程，节约投资，同时降低能耗。

(2)含水生球在炉内实现烘干预热的同时，可以将铅锌进行回收。

(3)进一步提高铁的还原效果。

附图说明

图1本发明处理铅锌渣的系统的示意图。

图2本发明所提供的系统中转底炉直接还原过程的流程示意图。

图3本发明一个实施例的转底炉俯视结构示意图。

图4本发明的扇形网带结构俯视图。

图5本发明扇形网带剖视图。

图6本发明扇形网带布料器在转底炉圆周方向结构示意图。

附图标记说明：

1、布料区；2、预热区；3、中温区；4、高温区；5、冷却区；6、扇形网传送带；61、扇形网带；7、隔板；8、气孔；9、下料通道；10、支撑轴；11、出料装置；12、给料通道；13、挡料板；14、传动链轮；15、链节；16、挡墙；17、回收装置；18、气体喷吹装置；19、辐射管。

具体实施方式

参考图1-图2，本发明提供了一种处理铅锌渣的系统，包括：物料破碎系统S100、压球成型系统S200、转底炉直接还原系统S300和干式磁选系统S400；其中，物料破碎系统S100的出口与压球成型系统S200的给料口相通，压球成型系统S200的出料口与转底炉直接还原系统S300的给料口相通，转底炉直接还原系统S300的出料口与干式磁选系统S400的给料口相通；

所述转底炉直接还原系统S300包括布料装置烘干、预热以及铅锌回收S301、转底炉预热及直接还原S302、转底炉冷却及还原S303、转底炉出料S304，其结构包括环形炉体和可转动的环形炉底，该环形炉体由内周炉壁、外周炉壁和环形炉顶组成，内周炉壁与外周炉壁同轴设置，环形炉顶的内、外边分别连接在内周炉壁和外周炉壁的顶端，形成环形炉膛，所述的环形炉底对应设在该环形炉膛的下方；在该环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区1、预热区2、中温区3、高温区4和冷却区5，且冷却区5和布料区1相邻，布料区1和预热区2之间、高温区4和冷却区5之间用径向的挡墙16分隔，该挡墙16的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔；在该预热区2、中温区3和高温区4的内、外周炉壁上装有烧嘴，在冷却区5和布料区1之间的炉底上设有出料装置11，在该布料区1和冷却区5之上横向设置由多层扇形网传送带6组成的扇形网带布料器，扇形网带布料器横断面两端位于挡墙16之间；在该扇形网带布料器上方的炉顶一侧设有给料通道12；在所述的冷却区5靠近环形炉底处的内、外周炉壁上设有气体喷吹装置18；在对应于该扇形网带布料器上方的炉顶设有回收装置17。

其中，设置在内、外周炉壁的气体喷吹装置18的高度高于进入冷却区的物料的厚度；所述的回收装置17可以是回收挥发性金属元素或排放烟气的装置；所述的出料装置11可以是螺旋出料器；

所述的扇形网带布料器由多层的上下间隔设置的扇形网传送带6组成，相邻的扇形网传送带6在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带6末端向下一层扇形网传送带6首端落料的下料通道9，在每一个下料通道9对应的下面的扇形网传送带6的首端设有挡料板13；最上层的扇形网传送带6位于给料通道12的下方，最下层的扇形网传送带6与相邻挡墙16形成下料通道9，其位于布料区1的上方；

优选的，所述的扇形网传送带6的材质为耐高温的合金或金属材质；

优选的，每两层扇形网传送带6中心之间的距离为80-600mm；

优选的，最下层的扇形网传送带6的下料通道9的尺寸为100-200mm；

优选的，挡墙16与转底炉炉底的间隔距离是60-150mm。

每一层所述的扇形网传送带6包括支撑轴10、传动链轮14和扇形网带61；两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端，在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14，该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节15铰接，在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔，该扇形网带61的两边的链节15围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6；各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动；

优选的，所述扇形网传送带6呈水平设置；

优选的，所述扇形网带布料器沿转底炉的径向方向的两端距炉体侧壁的距离为100-200mm；

优选的，所述的给料通道12沿环形炉体径向的宽度与扇形网带61的宽度相同；

优选的，最下层的扇形网传送带6距离环形炉底的高度为40-80mm。

所述的单体链板在环形炉体径向上被三道弧形的隔板7均分为四段，且隔板7与环形炉体为同心圆弧，隔板7的高度高于物料在扇形网带61上的厚度；

优选的，所述隔板7的高度是60-80mm；

优选的，所述的单体链板内周边的宽度不大于20mm，外周边的宽度不大于40mm。

所述的扇形网带61由金属网或均匀分布气孔8的金属板制成；所述气孔优选为圆形气孔，更优选的，所述圆形气孔的直径为4-7mm。

在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管19，辐射管19的轴向沿环形炉体的径向方向设置；优选的，在同层扇形网传送带6中的辐射管19的中心距离为300-900mm，辐射管19的辐射温度优选为800～1000℃。

一种应用所述的系统处理铅锌渣的方法，包括：

(1)将铅锌渣、还原剂和添加剂在物料破碎系统S100中破碎；

(2)将破碎后的物料混合均匀后在压球成型系统S200制成含水的生球团；其中，控制含水生球团中的水分含量≤20％；

(3)含水的生球团通过转底炉直接还原系统S300的给料通道12均匀地布在扇形网带61上，并随网带向前运转；其中上行的预热气体以及设置在扇形网带布料器中的辐射管19产生的辐射热量(辐射管的辐射温度为800～1000℃)共同对在网带中的生球团进行加热使球团得到烘干预热，同时球团中的铅锌元素被还原挥发，通过回收装置17进行回收；预热的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9到达转底炉布料区1，依次经过转底炉预热区2、中温区3、高温区4发生还原反应，得到高温的还原产物；高温的还原产物进入冷却区5与气体喷吹装置18的气体接触，将高温的还原产物冷却，同时进一步将球团中的铁氧化物还原，冷却后的还原产物球团通过出料装置11排出炉外；预热气体在挡墙16的作用下上行至布料装置中用于烘干布料器中的含水生球。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。

实施例1

将铁含量21.34％、铅含量4.02％、锌含量20.11％的铅锌渣、还原剂和添加剂通过物料破碎系统S100破碎至2mm以下，按照一定比例混合均匀后通过压球系统S200压制成含水的生球，含水量10％。

含水生球通过布料装置的给料通道12进入转底炉直接还原系统S300。该布料装置为扇形网带布料器，横向设置在转底炉布料区和冷却区之间，由5层扇形网传送带6组成，每一层扇形网传送带6包括支撑轴10，传动链轮14和扇形网带61。两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端，在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14，该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节15铰接，在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔，该扇形网带61的两边的链节围绕在两个传动链轮上组成扇形网传送带6；各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动；

在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管19，辐射管19的轴向沿环形炉体的径向方向设置，同层扇形网传送带6中的辐射管19中心距为300mm，两层扇形网传送带6中心距离为80mm。辐射管19温度为800℃。最下层扇形网传送带6下料通道9位于转底炉布料区1之上，距离炉底40mm。布料器沿转底炉径向方向的两端距转底炉侧壁的距离为100mm。

单体链板在环形炉体径向上被三道弧形的隔板7均分为四段，且隔板7与环形炉体为同心圆弧，隔板7高度为60mm。扇形网传送带6上均匀分布有直径4mm的圆形气孔8，扇形网传送带6末端设有宽度100mm的下料通道9和挡料板13。

布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为60mm。

气体喷吹装置18的喷吹气体为煤制气。

含水生球在网带运行过程中和上行的预热气体接触，同时受到扇形网带61中辐射管19的热辐射，生球逐渐被烘干，同时生球中的铅、锌化合物生成金属单质并挥发，通过回收装置17进行回收。

烘干后的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9进入转底炉布料区1，依次经过预热区2、中温区3、高温区4，球团在此阶段停留时间为20min，高温区温度为1430℃。球团在该过程中不会发生明显的爆裂现象，同时铁氧化物发生还原反应生成高温还原产物，随后到达冷却区5。

气体喷吹装置18喷吹的还原性气体与高温还原产物接触，冷却还原产物的同时将气体预热，随后上行至布料装置烘干、预热生球；此外，还原性气体将部分铁氧化物进一步还原，提高还原效果。经冷却还原的物料通过出料装置11排出炉外。

排出的还原物料经过干式磁选系统S400，获得高品位的铁颗粒和非磁性渣。

最终试验结果为铅挥发率99.15％，锌挥发率98.2％，铁颗粒的铁品位可达95.51％。

实施例2

将铁含量23.57％、铅含量1.54％、锌含量18.79％的铅锌渣、还原剂和添加剂破碎通过物料破碎系统S100至2mm以下，按照一定比例混合均匀后通过压球系统S200压制成含水的生球，含水量15％。

将含水生球通过布料装置的给料通道12进入转底炉直接还原系统S300。该布料装置为扇形网带布料器，横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之间，由6层扇形网传送带6组成，每一层扇形网传送带6包括支撑轴10，传动链轮14和扇形网带61。两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端，在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14，该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节15铰接，在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔，该扇形网带61的两边的链节15围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6；各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动；

在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管19，辐射管19的轴向沿环形炉体的径向方向设置，同个网带中的辐射管19中心距为600mm，两层网带中心距离为300mm，辐射管19温度为900℃。最下层扇形网带下料通道9位于转底炉布料区1之上，距离炉底60mm。布料器沿转底炉径向方向的两端距转底炉侧壁的距离为150mm。

单体链板在环形炉体径向上被三道弧形的隔板7均分为四段，且隔板7与环形炉体为同心圆弧，隔板7高度70mm。扇形网传送带6末端设有宽度150mm的下料通道9。

布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为110mm。

回收装置17设置在布料装置上方的转底炉顶壁，气体喷吹装置18的喷吹气体为高炉煤气和焦炉煤气的混合气体。

含水生球在网带运行过程中和上行的预热气体接触，同时受到网带中辐射管19的热辐射，生球逐渐被烘干，同时生球中的铅、锌化合物生成金属单质并挥发，通过回收装置17进行回收。

烘干后的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道口9进入转底炉布料区1，依次经过预热区2、中温区3、高温区4，球团在此阶段停留时间为20min，高温区温度为1470℃。球团在该过程中不会发生明显的爆裂现象，同时铁氧化物发生还原反应生成产物，随后到达冷却区5。

气体喷吹装置18喷吹的还原性气体与高温还原产物接触，冷却还原产物的同时将气体预热，随后上行至布料装置烘干、预热生球；此外，还原性气体将部分铁氧化物进一步还原，提高还原效果。经冷却还原的物料通过出料装置11排出炉外。

排出的还原物料经过干式磁选系统S400，获得高品位的铁颗粒和非磁性渣。

最终试验结果为铅挥发率98.39％，锌挥发率98.54％，铁颗粒的铁品位为93.45％。

实施例3

将铁含量26.59％、铅含量2.44％、锌含量17.35％的铅锌渣、还原剂和添加剂通过物料破碎系统S100破碎至2mm以下，按照一定比例混合均匀后通过压球系统S200压制成含水的生球，含水量20％，将含水生球通过布料装置的给料通道12进入转底炉直接还原系统S300。

该布料装置为扇形网带布料器，横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之间，由4层扇形网传送带6组成，每一层扇形网传送带6包括支撑轴10，传动链轮14和扇形网带61。两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端，在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14，该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节15铰接，在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔，该扇形网带61的两边的链节15围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6；各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动；

在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管19，辐射管19的轴向沿环形炉体的径向方向设置，同个网带中的辐射管19中心距为900mm，两层网带中心距离为600mm。辐射管19设置温度1000℃。最底端扇形网带下料通道9位于转底炉布料区1之上，距离炉底80mm.。

单体链板在环形炉体径向上被三道弧形的隔板7均分为四段，且隔板7与环形炉体为同心圆弧，隔板7高度70mm。扇形网传送带6末端设有宽度200mm的下料通道9。

布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为200mm。

回收装置17设置在布料装置上方的转底炉顶壁，气体喷吹装置18的喷吹气体为焦炉煤气。

含水生球在网带运行过程中和上行的预热气体接触，同时受到网带中辐射管19的热辐射，生球逐渐被烘干，同时生球中的铅、锌化合物生成金属单质并挥发，通过回收装置17进行回收。

烘干后的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9进入转底炉布料区1，依次经过预热区2、中温区3、高温区4，球团在此阶段停留时间为20min，高温区温度为1450℃。球团在该过程中不会发生明显的爆裂现象，同时铁氧化物发生还原反应生成产物，随后到达冷却区。

气体喷吹装置18喷吹的还原性气体与高温还原产物接触，冷却还原产物的同时将气体预热，随后上行至布料装置烘干、预热生球；此外，还原性气体将部分铁氧化物进一步还原，提高还原效果。经冷却还原的物料通过出料装置11排出炉外。

排出的还原物料经过干式磁选系统S400，获得高品位的铁颗粒和非磁性渣。

最终试验结果为铅挥发率99.04％，锌挥发率98.91％，铁颗粒的铁品位为94.02％。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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 (10)

1.一种处理铅锌渣的系统，其特征在于，包括：物料破碎系统(S100)、压球成型系统(S200)、转底炉直接还原系统(S300)和干式磁选系统(S400)；其中，物料破碎系统(S100)的出料口与压球成型系统(S200)的给料口相通，压球成型系统(S200)的出料口与转底炉直接还原系统(S300)的给料口相通，转底炉直接还原系统(S300)的出料口与干式磁选系统(S400)的给料口相通；

所述转底炉直接还原系统(S300)包括环形炉体和可转动的环形炉底，该环形炉体由内周炉壁、外周炉壁和环形炉顶组成，内周炉壁与外周炉壁同轴设置，环形炉顶的内、外边分别连接在内周炉壁和外周炉壁的顶端，形成环形炉膛，所述的环形炉底对应设在该环形炉膛的下方；在该环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区(1)、预热区(2)、中温区(3)、高温区(4)和冷却区(5)，且冷却区(5)和布料区(1)相邻，布料区(1)和预热区(2)之间、高温区(4)和冷却区(5)之间用径向的挡墙(16)分隔，该挡墙(16)的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔；在该预热区(2)、中温区(3)和高温区(4)的内、外周炉壁上装有烧嘴，在冷却区(5)和布料区(1)之间的炉底上设有出料装置(11)；在该布料区(1)和冷却区(5)之上横向设置由多层扇形网传送带(6)组成的扇形网带布料器，扇形网带布料器横断面两端位于挡墙(16)之间；在该扇形网带布料器上方的炉顶一侧设有给料通道(12)；在所述的冷却区(5)靠近环形炉底处的内、外周炉壁上设有气体喷吹装置(18)；在对应于该扇形网带布料器上方的炉顶设有回收装置(17)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的扇形网带布料器由多层的上下间隔设置的扇形网传送带(6)组成，相邻的扇形网传送带(6)在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带(6)末端向下一层扇形网传送带(6)首端落料的下料通道(9)，在每一个下料通道(9)对应的下面的扇形网传送带(6)的首端设有挡料板(13)；最上层的扇形网传送带(6)位于给料通道(12)的下方，最下层的扇形网传送带(6)与相邻挡墙(16)形成下料通道(9)，其位于布料区(1)的上方。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：每一层所述的扇形网传送带(6)包括支撑轴(10)、传动链轮(14)和扇形网带(61)；两根支撑轴(10)分别径向转动支撑在扇形网传送带(6)的两端，在每一根支撑轴(10)靠近其两端处各装有一个传动链轮(14)，该扇形网带(61)由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带，相邻的单体链板之间通过链节(15)铰接，在该链节(15)的两端设有与所述的传动链轮(14)啮合的孔，该扇形网带(61)的两边的链节(15)围绕在两个传动链轮(14)上组成扇形网传送带(6)；各层扇形网传送带(6)上面的扇形网带(61)在运转时，被动力装置驱动由首端向末端移动。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述的单体链板在环形炉体径向上被三道弧形的隔板(7)均分为四段，且隔板(7)与环形炉体为同心圆弧，隔板(7)的高度高于物料在扇形网带(61)上的厚度。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在扇形网传送带(6)的中间沿圆周均匀间隔布置辐射管(19)，辐射管(19)的轴向沿环形炉体的径向方向设置。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述设置在内、外周炉壁的气体喷吹装置(18)的高度高于进入冷却区(5)的物料的厚度。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的回收装置(17)是回收挥发性金属元素或排放烟气的装置；所述的出料装置(11)是螺旋出料器。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的系统处理铅锌渣的方法，其特征在于，包括：

(1)将铅锌渣、还原剂和添加剂在物料破碎系统(S100)中破碎；

(2)将破碎后的物料混合均匀后在压球成型系统(S200)制成含水的生球团；

(3)含水的生球团通过转底炉直接还原系统(S300)的给料通道(12)均匀地布在扇形网传送带(6)上，并随扇形网传送带(6)向前运转；其中，气体喷吹装置(18)喷吹的还原性气体与进入到冷却区(5)的高温还原产物进行热交换产生预热气体，上行的预热气体以及设置在扇形网带布料器中的辐射管(19)产生的辐射热量共同对在网带上的生球团进行加热使球团得到烘干预热，同时球团中的铅锌元素被还原挥发，通过回收装置(17)进行回收；预热的球团通过最下层扇形网传送带(6)的下料通道(9)到达转底炉布料区(1)，依次经过转底炉预热区(2)、中温区(3)、高温区(4)发生还原反应，得到高温的还原产物；高温的还原产物进入冷却区(5)与气体喷吹装置(18)的气体接触，将高温的还原产物冷却，同时进一步将物料中的铁氧化物还原，冷却后的还原产物通过出料装置(11)排出炉外；预热气体在挡墙(16)的作用下上行至布料装置中用于烘干布料器中的含水生球；

(4)将排出炉外的还原产物送入干式磁选系统(S400)，分别获得高品位的铁颗粒和非磁性渣。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤(2)中控制含水生球团中的水分含量≤20％。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤(3)中气体喷吹装置(18)所喷吹的还原性气体为煤制气、高炉煤气或焦炉煤气中的一种或多种；步骤(3)中辐射管(19)的辐射温度为800～1000℃。