CN106756088B - 一种Ausmelt炉处理废铅膏的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Ausmelt炉处理废铅膏的方法，包括废铅膏、铁粉、石灰石制粒，在Ausmelt炉中进行氧化和还原反应，得到粗铅和废渣。本发明在一台Ausmelt炉内完成废铅膏的氧化和还原反应，直接产出粗铅，有效缩短工艺流程，实现一步炼铅，节省设备投资，有效降低成本。本发明采用的工艺方法使得渣含铅低于2%，远低于现有冶炼技术的平均废渣含铅大于3.5%，能够有效提高铅直收率，降低渣含铅和成本。

Description

一种Ausmelt炉处理废铅膏的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种Ausmelt炉处理废铅膏的方法。
背景技术
随着铅酸蓄电池消费量日益增大，如何清洁回收废铅酸蓄电池，已经引起了各界的广泛关注，而回收的重点则在于废铅膏的清洁高效回收利用，因此规模化、集约化、环保清洁化的回收技术成为新时代回收铅企业的新需求。对于废铅酸蓄电池废铅膏的回收使用，目前一般多采用火法和湿法，以及固相电解还原、直接找出合适的添加比例制作铅膏、使用废弃铅膏合成四碱式硫酸铅、废弃铅膏制取超细 PbO粉体、柠檬酸盐–焙烧法、化工产品合成法，现有的处理方法大多工艺方法复杂，设备投资大，处理成本高，铅直收率低。
Ausmelt炉即澳斯麦特炉，澳大利亚澳斯麦特炉技术(Ausmelt Technology)也被称为顶吹沉没喷枪熔炼技术(top submergedlance technology)，它是由澳大利亚澳斯麦特公司在赛罗熔炼技术(Sirosmelt Technology)基础上开发成功的有色金属强化熔炼技术，澳斯麦特炉的在冶金上的使用非常普遍。但是现如今使用澳斯麦特炉对废铅膏进行处理的研究亟待完善。
因此，现在急需开发一种铅直收率高、工艺流程简单、利用Ausmelt炉处理废铅膏的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Ausmelt炉处理废铅膏的方法。
本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：2～8：1～5的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒料；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为10～30t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述粉煤加入量为粒料加入量的3%～15%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入500～800m3富氧空气，炉内温度控制在400～700℃，氧化熔炼1～3h，FeO、CaO与粉煤中的SiO2发生造渣反应形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为10%～30%CaO，20%～30%SiO2和40%～60%FeO，同时反应产出高温烟气；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的5%～25%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入100～400m3富氧空气，炉内温度控制在800～1100℃，还原熔炼2～8h，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的10%～30%，炉内温度控制在900～1100℃，还原熔炼1～3h，渣中PbO转变为粗铅，同时反应产出高温烟气；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的15%～25%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入500～1000m3富氧空气，将炉内温度控制在1100～1200℃之间，还原熔炼0.5～1h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，同时反应产出高温烟气。
本发明具有以下积极有益效果：
1、本发明在一台Ausmelt炉内完成废铅膏的氧化和还原反应，直接产出粗铅，有效缩短工艺流程，实现一步炼铅，节省设备投资，有效降低成本，高SO2烟气和低SO2烟气分开处理有利于SO2回收和处理。
2、本发明将废铅膏中配入铁粉，铁被氧化成氧化铁，氧化铁是一种碱性氧化物；再配入石灰石，氧化钙也是一种碱性氧化物；喷入的粉煤的灰分的50%以上是二氧化硅，二氧化硅也是一种酸性氧化物。氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为10%～30% CaO，20%～30%SiO2和40%～60%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅。
3、通过采用Ausmelt炉炉顶喷枪同时喷入粉煤和富氧空气，粉煤代替柴油、天然气或块煤，成本低，使炉内反应容易控制，反应充分。
4、本发明渣含铅低于2%，远远低于现有冶炼技术的平均废渣含铅大于3.5%，能够提高铅直收率，降低渣含铅和成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如附图1所示的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，包括以下步骤：
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：2～8：1～5的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为10～30t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述粉煤加入量为粒料加入量的3%～15%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入500～800m3富氧空气，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在400～700℃，氧化熔炼1～3h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为10%～30%CaO，20%～30%SiO2和40%～60%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的5%～25%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入100～400m3富氧空气，炉内温度控制在800～1100℃，还原熔炼2～8h，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的10%～30%，炉内温度控制在900～1100℃，还原熔炼1～3h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到3%以下；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的15%～25%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入500～1000m3富氧空气，将炉内温度控制在1100～1200℃之间，还原熔炼0.5～1h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，同时反应产出高温烟气，渣含铅进一步降低到2%以下。
步骤（1）中所述的废铅膏的主要成分为含铅60～90%，含锑0.2～5%，含硫1～6%。
步骤（1）中所述的铁粉含Fe≥98%，所述的石灰石含CaCO3≥80%。
步骤（1）中所述的粒料的粒度为2～8mm，水分为3～6%。
所述的粉煤的粒度均为-200目80%以上，其中含碳50～70%，含硫0.1～1.5%，灰分15～25%，挥发份10～20%。
所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪。
步骤（2）和步骤（3）中所述的炉顶喷枪始终插入熔体0.3～1.0m。
所述的富氧空气的氧气浓度均为30～50%。
所述的步骤（2）~步骤（4）中的反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，所述的步骤（5）中的反应产出高温烟气经降温收尘后排空。
步骤（5）中所述的渣口高度为0.4～0.8m，所述的铅口位于Ausmelt炉底部侧面。
实施例1
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：2：1的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为2mm，水分为6%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅60%，含锑5%，含硫6%，所述的铁粉含Fe99%，石灰石含CaCO381%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为10t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的15%，粉煤粒度为-200目90%，其中含碳70%，含硫0.1%，灰分14.9%，挥发份15%。富氧空气加入量为每吨粒料喷入800m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为50%，炉顶喷枪始终插入熔体1.0m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在700℃，氧化熔炼3h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为20%CaO， 30%SiO2和50%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的25%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入400m3富氧空气，炉内温度控制在1100℃，还原熔炼8h，炉顶喷枪始终插入熔体1.0m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的30%，炉内温度控制在1100℃，还原熔炼3h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到2.9%左右；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的25%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入1000m3富氧空气，将炉内温度控制在1200℃之间，还原熔炼1h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.4m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到1.8%左右。
实施例2
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：4：2.5的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为4mm，水分为4.5%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅75%，含锑2.5%，含硫3%，所述的铁粉含Fe98.5%，石灰石含CaCO380.5%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为20t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的9%，粉煤粒度为-200目85%，其中含碳60%，含硫0.7%，灰分20%，挥发份19.3%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入650m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为45%，炉顶喷枪始终插入熔体0.7m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在550℃，氧化熔炼2h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为22%CaO，25SiO2和53%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的15%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入250m3富氧空气，炉内温度控制在950℃，还原熔炼5h，炉顶喷枪始终插入熔体0.7m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的20%，炉内温度控制在1000℃，还原熔炼3h，渣中PbO基本转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到2.6%左右；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的20%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入750m3富氧空气，将炉内温度控制在1150℃之间，还原熔炼0.8h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.6m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到1.4%左右。
实施例3
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100： 8： 5的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为8mm，水分为3%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅90%，含锑0.2%，含硫1%，所述的铁粉含Fe98%，石灰石含CaCO380%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为30t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的3%，粉煤粒度为-200目80%，其中含碳58.5%，含硫1.5%，灰分20%，挥发份20%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入500m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为30%，炉顶喷枪始终插入熔体0.3m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在400℃，氧化熔炼1h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为25%CaO，20%SiO2和55%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的5%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入100m3富氧空气，炉内温度控制在800℃，还原熔炼2h，炉顶喷枪始终插入熔体0.3m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的10%，炉内温度控制在900℃，还原熔炼1h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到2.2%左右；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的15%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入500m3富氧空气，将炉内温度控制在1100℃之间，还原熔炼0.5h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.8m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到1.1%左右。
实施例4
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：3：2的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为2mm，水分为3%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅60%，含锑0.2%，含硫1%，所述的铁粉含Fe98%，石灰石含CaCO380%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为10t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的3%，粉煤粒度为-200目80%，其中含碳53.5%，含硫1.5%，灰分25%，挥发份20%。富氧空气加入量为每吨粒料喷入500m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为30%，炉顶喷枪始终插入熔体0.3m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在400℃，氧化熔炼1h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为10%CaO，30%SiO2和60%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的5%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入100m3富氧空气，炉内温度控制在800℃，还原熔炼2h，炉顶喷枪始终插入熔体0.3m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的10%，炉内温度控制在900℃，还原熔炼1h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到2.5%左右；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的15%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入500m3富氧空气，将炉内温度控制在1100℃之间，还原熔炼0.5h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.4m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到1.8%左右。
实施例5
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100： 7： 4的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为8mm，水分为6%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅90%，含锑5%，含硫6%，所述的铁粉含Fe98%，石灰石含CaCO380%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为30t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的15%，粉煤粒度为-200目82%，其中含碳70%，含硫0.1%，灰分15%，挥发份14.9%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入800m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为50%，炉顶喷枪始终插入熔体1.0m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在700℃，氧化熔炼3h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为30%CaO， 30%SiO2和40%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的25%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入400m3富氧空气，炉内温度控制在1100℃，还原熔炼8h，炉顶喷枪始终插入熔体1.0m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的30%，炉内温度控制在1100℃，还原熔炼3h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到2.4%；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的25%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入1000m3富氧空气，将炉内温度控制在1200℃之间，还原熔炼1h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.8m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到2%以下。
实施例6
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：6：3的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为4mm，水分为4%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅70%，含锑1%，含硫2%，所述的铁粉含Fe98%，石灰石含CaCO380%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为15t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的5%，粉煤粒度为-200目85%，其中含碳65%，含硫0.5%，灰分18%，挥发份16.5%。富氧空气加入量为每吨粒料喷入600m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为35%，炉顶喷枪始终插入熔体0.5m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在500℃，氧化熔炼1.5h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为18%CaO，22%SiO2和60%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的10%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入200m3富氧空气，炉内温度控制在900℃，还原熔炼4h，炉顶喷枪始终插入熔体0.5m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的15%，炉内温度控制在950℃，还原熔炼1.5h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到2.3%；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的18%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入600m3富氧空气，将炉内温度控制在1120℃之间，还原熔炼0.8h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.5m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到1.6%左右。
实施例7
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：5：5的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为5mm，水分为5%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅80%，含锑3%，含硫4%，所述的铁粉含Fe98%，石灰石含CaCO380%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为22t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的12%，粉煤粒度为-200目80%，其中含碳63.8%，含硫1.2%，灰分15%，挥发份20%。富氧空气加入量为每吨粒料喷入700m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为45%，炉顶喷枪始终插入熔体0.8m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在600℃，氧化熔炼2.2h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为24%CaO，26%SiO2和50%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的18%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入250m3富氧空气，炉内温度控制在1000℃，还原熔炼6h，炉顶喷枪始终插入熔体0.8m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的18%，炉内温度控制在1020℃，还原熔炼2h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到3%以下；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的22%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入700m3富氧空气，将炉内温度控制在1160℃之间，还原熔炼0.8h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.7m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到1.2%左右。
实施例8
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100：4：3的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒度为7mm，水分为5%的粒料；其中配入铁粉改善渣型，石灰石作为造渣剂，所述的废铅膏的主要成分为含铅85%，含锑4%，含硫5%，所述的铁粉含Fe98%，石灰石含CaCO380%；
2）将步骤（1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为28t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪，所述粉煤加入量为粒料加入量的14%，粉煤粒度为-200目80%，其中含碳63.6%，含硫1.4%，灰分25%，挥发份10%。富氧空气加入量为每吨粒料喷入750m3富氧空气，富氧空气的氧气浓度均为48%，炉顶喷枪始终插入熔体0.9m，保持炉内弱氧化气氛，炉内温度控制在650℃，氧化熔炼2.8h，废铅膏中的PbSO4在高温下分解成PbO和SO2烟气，废铅膏中的PbO2被粉煤还原成PbO和少量Pb，铁粉中的Fe被氧化成FeO，石灰石CaCO3在高温下分解成CaO和CO2，FeO、CaO与煤中的SiO2发生造渣反应，氧化铁、氧化钙、二氧化硅形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为28%CaO，28%SiO2和44%FeO，该炉渣渣型是铁钙硅酸盐的熔合体，具备熔点最低、粘度最小，有利于降低熔炼时间和降低渣含铅；反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，粗铅、炉渣中的铅与生成的烟气中的PbS、Pb或PbO之间达成平衡；
3）保持步骤（2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的24%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入360m3富氧空气，炉内温度控制在1060℃，还原熔炼7h，炉顶喷枪始终插入熔体0.9m，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的28%，炉内温度控制在1060℃，还原熔炼2.8h，渣中PbO转变为粗铅，使还没有反应完全的物料进一步反应，同时反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，使粗铅和熔渣澄清分离，渣含铅降低到2.4%；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤（2）中粒料加入量的24%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入900m3富氧空气，将炉内温度控制在1180℃之间，还原熔炼0.9h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，渣口高度为0.7m，铅口位于Ausmelt炉底部侧面，同时反应产出高温烟气经降温收尘后排空，渣含铅进一步降低到1.3%左右。

Claims (9)

1.一种Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将废铅膏、铁粉、石灰石按照100:（2~8）:（1~5）的重量比进行配料，经圆筒制粒成粒料, 所述废铅膏的主要成分为含铅60~90%、含锑0.2~5%、含硫1~6%；
2）将步骤1）得到的粒料连续均匀地用皮带运输机送入Ausmelt炉，粒料加入量为10~30t/h，然后将粉煤和富氧空气一起从Ausmelt炉的炉顶喷枪喷入，所述的粉煤加入量为粒料加入量的3%~15%，富氧空气加入量为每吨粒料喷入500~800m3富氧空气，炉内温度控制在400~700℃，氧化熔炼1~3h，FeO、CaO与粉煤中的SiO2发生造渣反应形成SiO2-FeO-CaO炉渣系，控制SiO2-FeO-CaO炉渣系组成为10%~30% CaO，20%~30% SiO2和40%~60% FeO，同时反应产出高温烟气；
3）保持步骤2）中的粒料加入量不变，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为粒料加入量的5%~25%，富氧空气的加入量调整为每吨粒料喷入100~400m3富氧空气，炉内温度控制在800~1100℃，还原熔炼2~8h，保持炉内还原气氛，渣中PbO大部分转变为粗铅，同时反应产出高温烟气；
4）停止粒料的加入和炉顶喷枪的富氧空气喷入，将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤2）中粒料加入量的10%~30%，炉内温度控制在900~1100℃，还原熔炼1~3h，渣中PbO转变为粗铅，同时反应产出高温烟气；
5）将炉顶喷枪喷入的粉煤加入量调整为步骤2）中粒料加入量的15%~25%，继续炉顶喷枪的富氧空气喷入，调整富氧空气的加入量为每吨粒料喷入500~1000m3富氧空气，将炉内温度控制在1100~1200℃之间，还原熔炼0.5~1h，分别从铅口和渣口放出粗铅和废渣，同时反应产出高温烟气。
2.根据权利要求1所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于步骤1）中所述铁粉含Fe≥98%，所述石灰石含CaCO3≥80%。
3.根据权利要求1所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于步骤1）中所述粒料的粒度为2~8mm，水分为3~6%。
4.根据权利要求1所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于所述粉煤的粒度均为-200目80%以上，其中含碳50~70%，含硫0.1~1.5%，灰分15~25%，挥发份10~20%。
5.根据权利要求1所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于所述炉顶喷枪为垂直于炉顶设置的可升降炉顶喷枪。
6.根据权利要求5所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于步骤2）和步骤3）中所述的炉顶喷枪始终插入熔体0.3~1.0m。
7.根据权利要求1所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于所述富氧空气的氧气浓度均为30~50%。
8.根据权利要求1所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于所述步骤2）~步骤4）中的反应产出高温烟气均经降温收尘后送硫酸系统制酸，所述步骤5）中的反应产出高温烟气经降温收尘后排空。
9.根据权利要求1所述的Ausmelt炉处理废铅膏的方法，其特征在于步骤5）中所述渣口的高度为0.4~0.8m，所述铅口位于Ausmelt炉底部侧面。
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