CN110129583B - 火法炼锌系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种火法炼锌系统。该装置包括：熔炼‑还原挥发炉，熔炼‑还原挥发炉包括炉体、隔墙及至少一个加热电极，炉体具有内腔，隔墙设置在内腔中，且隔墙将内腔沿水平方向分隔为熔炼区和电热还原区，隔墙下方设置有连通通道用以连通熔炼区和电热还原区；熔炼区设置有第一进料口和熔炼区烟道；电热还原区设置有第二进料口、至少一个电极通孔及电热还原区烟道，第二进料口用于加入还原剂；加热电极与电极通孔一一对应并通过电极通孔延伸至电热还原区内部；冷凝单元，具有锌蒸汽进口，锌蒸汽进口与电热还原区烟道相连；第一烟气净化单元，与冷凝单元相连。利用本发明提供的系统进行火法炼锌，具有流程简单、能耗低、锌回收率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及火法炼锌，具体而言，涉及一种火法炼锌系统。
背景技术
锌是十大有色金属之一，广泛应用于国民经济的各个方面。目前，锌冶炼以湿法流程为主，锌精矿经焙烧或其他手段处理后进行浸出，得到硫酸锌溶液经净液、电解沉积得到阴极锌片，经锌熔铸得到Zn99.995锌锭。该流程工序较多、过程复杂、投资巨大、能耗偏高，单电积工序的吨锌直流电耗就达到3000kWh。最重要的是，湿法过程产生大量的浸出渣、铁渣等，其产出率超过50％，这些渣均属于危险废物，需进行无害化处理，又造成了大量的能源消耗并带来了新的污染。
鼓风炉、竖罐和电炉是目前仅存的火法炼锌工艺，能耗普遍较高。鼓风炉、竖罐对原料成分要求较高、备料过程复杂；电炉需控制炉内气氛和温度，防止铁的大量还原；三种火法炼锌工艺锌直收率较低，鼓风炉、电炉渣含锌高，锌总回收率低。目前，除单台鼓风炉的产能可达10万吨锌/年以上，竖罐和电炉的单系列产能仅为几千吨/年，完全无法满足现代化大工业生产的要求。
CN101492774B炼锌设备及炼锌工艺将锌精矿使用氧气底吹熔炼炉熔化，之后铸块送鼓风炉还原，锌蒸汽使用传统的铅雨冷凝或锌雨冷凝得到粗锌。该方法消除了鼓风炉工艺的烧结机及其带来的问题。然而，该方法仍在使用鼓风炉熔炼，熔融渣需铸块冷却，备料过程复杂，能耗较高，锌回收率较传统火法炼锌技术并未提高。
CN101914690B锌精矿冶炼工艺将锌精矿使用氧气底吹熔炼炉熔化，熔体送侧吹还原炉还原，锌蒸汽使用传统的铅雨冷凝或锌雨冷凝得到粗锌。该方法消除了鼓风炉工艺的烧结机及其带来的问题，使用侧吹还原炉替代鼓风炉直接将熔体还原，能耗更低；侧吹炉富氧熔炼，鼓风量小，锌蒸汽浓度较鼓风炉高，可副产煤气。然而，该方法中使用两台冶金炉，熔融渣由底吹炉流入侧吹炉，难免有热损失并增加了烟气逸散点，侧吹炉还原属于熔池熔炼，需鼓入大量富氧空气，造成锌蒸汽浓度偏低，更易造成锌蒸汽的二次氧化，降低锌直收率。
CN105925805A铅锌矿冶炼方法将铅锌矿在氧化熔炼炉内熔化，熔体送工频电热还原炉还原，锌蒸汽使用传统的铅雨冷凝或锌雨冷凝得到粗锌。然而，该方法中使用两台冶金炉，熔融渣由氧化熔炼炉流入工频电热还原炉，难免有热损失并增加了烟气逸散点，工频电热还原炉熔炼温度受限，会造成渣含锌较高，锌回收率低，无法回收铁。且工频电热还原炉的单系列产能受限，难以适应大规模工业化生产。
基于以上原因，有必要提供一种新的火法炼锌系统，解决以上火法炼锌系统存在的流程复杂、能耗大、锌回收率低等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种火法炼锌系统，以解决现有技术中火法炼锌系统存在的流程复杂、能耗大、锌回收率低等问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种火法炼锌系统，其包括：熔炼-还原挥发炉，熔炼-还原挥发炉包括炉体、隔墙及至少一个加热电极，炉体具有内腔，隔墙设置在内腔中，且隔墙将内腔沿水平方向分隔为熔炼区和电热还原区，隔墙下方设置有连通通道用以连通熔炼区和电热还原区；熔炼区设置有第一进料口和熔炼区烟道，第一进料口用于加入锌精矿和熔剂；电热还原区设置有第二进料口、至少一个电极通孔及电热还原区烟道，第二进料口用于加入还原剂；加热电极与电极通孔一一对应并通过电极通孔延伸至电热还原区内部；冷凝单元，具有锌蒸汽进口，锌蒸汽进口与电热还原区烟道相连，冷凝单元用于冷凝电热还原区烟道排出的锌蒸汽以得到粗锌和第一烟气；第一烟气净化单元，与冷凝单元相连，用于对第一烟气进行净化处理以得到煤气。
进一步地，火法炼锌系统还包括第二烟气净化单元，第二烟气净化单元与熔炼区烟道相连，用于对熔炼区烟道排出的第二烟气进行净化处理。
进一步地，火法炼锌系统还包括制酸系统，制酸系统与第二烟气净化单元相连，用于将净化处理后的第二烟气进行制酸。
进一步地，隔墙上开设有通孔，用以使熔炼区形成的高锌渣通过并进入电热还原区，且电热还原区还设置有排渣口和生铁排放口。
进一步地，炉体具有顶壁，顶壁具有位于熔炼区上方的第一部分和位于电热还原区上方的第二部分，第一部分顶壁的位置高于第二部分顶壁的位置。
进一步地，熔炼区的炉型为竖式炉型，第一进料口位于熔炼区的顶部和/或侧部，熔炼区烟道均位于熔炼区的顶部。
进一步地，熔炼-还原挥发炉还包括至少一个第一侧吹喷枪，熔炼区的侧部设置有至少一个第一喷枪入口，第一侧吹喷枪与第一喷枪入口一一对应并通过第一喷枪入口延伸至熔炼区内部，用于向熔炼区中喷入富氧气体。
进一步地，炉体内部的底壁为沿熔炼区至电热还原区向下倾斜的表面；或者，炉体内部的底壁沿熔炼区至电热还原区分为三个部分，第一部分位于熔炼区下方，第三部分位于电热还原区下方，第一部分和第三部分通过第二部分连接，且第二部分具有台阶状表面或倾斜表面，以使第一部分的高度高于第三部分的高度。
进一步地，第一部分底壁与第三部分底壁之间的高度差为150～500mm。
进一步地，第三部分底壁位于隔墙的正下方，或者，第三部分底壁偏离隔墙的正下方并偏向熔炼区。
进一步地，第二进料口位于电热还原区的顶部，电热还原区烟道位于电热还原区的顶部和/或侧部。
进一步地，火法炼锌系统还包括至少一个第二侧吹喷枪，电热还原区的侧部设置有至少一个第二喷枪入口，第二侧吹喷枪与第二喷枪入口一一对应并通过第二喷枪入口延伸至电热还原区内部，用于向电热还原区中喷入还原剂。
进一步地，火法炼锌系统还包括配料单元，配料单元与熔炼-还原挥发炉的第一进料口相连，用于对锌精矿和熔剂配料。
进一步地，火法炼锌系统还包括水碎单元，水碎单元与排渣口相连。
本发明提供的火法炼锌系统包括熔炼-还原挥发炉、冷凝单元和第一烟气净化单元，熔炼-还原挥发炉的内腔沿水平方向被隔墙分隔为熔炼区和电热还原区，两个区之间通过设置强化冷却的隔墙阻隔未反应完全的生料的同时，保证熔炼区和电热还原区的烟气决然分开，两个区之间只有熔池下部的沟通相通。熔炼区烟气含高浓度SO2，为含硫烟气，电热还原区加入还原剂进行还原后，烟气主要为锌蒸汽。将两个区的烟气分开排出，更有利于锌回收和含硫烟气的单独利用。同时，将高效的熔炼区与电热还原区组合在一个炉子中，占地面积小，减少了配置高差、减少了炉子本身和厂房的建设投资。两个炉子组合，减少了熔体排放和加入的操作，有较高的生产作业率，可减少操作人员和相应的工器具消耗。熔化和还原挥发在一个炉子内完成，电热还原区也可利用熔化的高温维持一定的温度，减少了单独进行挥发作业时电能的消耗。熔池兼顾熔化和挥发作业，炉内储存熔体量相对较大，能够增加储液时间，有利于提高单炉处理能力并提高锌的回收率，还可同时回收铅、铁、铟、锗等并保证较高的回收率。在经过熔炼-还原挥发炉处理后，电热还原区产出的锌蒸汽进入冷凝单元冷凝，生成粗锌和第一烟气，然后利用第一烟气净化单元将其进行净化。总之，利用本发明提供的系统进行火法炼锌，具有流程简单、能耗低、锌回收率高的优点。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施例的火法炼锌系统的结构框图；
图2示出了根据本发明一种实施例的火法炼锌系统中采用的熔炼-还原挥发炉的结构示意图；
图3示出了图2中A-A处截面结构示意图；以及
图4示出了图2中C-C处截面结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、熔炼-还原挥发炉；10、炉体；11、熔炼区；111、第一进料口；112、熔炼区烟道；12、电热还原区；121、第二进料口；122、电极通孔；123、电热还原区烟道；124、排渣口；125、生铁排放口；20、隔墙；30、加热电极；2、冷凝单元；3、第一烟气净化单元；4、第二烟气净化单元；5、制酸系统；6、配料单元；7、水碎单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所描述的，现有技术中火法炼锌系统存在的流程复杂、能耗大、锌回收率低等问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种火法炼锌系统，如图1所示，其包括熔炼-还原挥发炉1、冷凝单元2及第一烟气净化单元3，如图2所示，熔炼-还原挥发炉1包括炉体10、隔墙20及至少一个加热电极30，炉体10具有内腔，隔墙20设置在内腔中，且隔墙20将内腔沿水平方向分隔为熔炼区11和电热还原区12，隔墙20下方设置有连通通道用以连通熔炼区11和电热还原区12；熔炼区11设置有第一进料口111和熔炼区烟道112，第一进料口111用于加入锌精矿和熔剂；电热还原区12设置有第二进料口121、至少一个电极通孔122及电热还原区烟道123，第二进料口121用于加入还原剂；加热电极30与电极通孔122一一对应并通过电极通孔122延伸至电热还原区12内部；冷凝单元2具有锌蒸汽进口，锌蒸汽进口与电热还原区烟道123相连，冷凝单元2用于冷凝电热还原区烟道123排出的锌蒸汽以得到粗锌和第一烟气；第一烟气净化单元3与冷凝单元2相连，用于对第一烟气进行净化处理以得到煤气。
熔炼-还原挥发炉1(简称Bref炉)的内腔沿水平方向被隔墙20分隔为熔炼区11和电热还原区12，两个区之间通过设置强化冷却的隔墙阻隔未反应完全的生料的同时，保证熔炼区和电热还原区的烟气决然分开，两个区之间只有熔池下部的沟通相通。熔炼区烟气含高浓度SO2，为含硫烟气，电热还原区加入还原剂进行还原后，烟气主要为锌蒸汽。将两个区的烟气分开排出，更有利于锌回收和含硫烟气的单独利用。同时，将高效的熔炼区与电热还原区组合在一个炉子中，占地面积小，减少了配置高差、减少了炉子本身和厂房的建设投资。两个炉子组合，减少了熔体排放和加入的操作，有较高的生产作业率，可减少操作人员和相应的工器具消耗。熔化和还原挥发在一个炉子内完成，电热还原区也可利用熔化的高温维持一定的温度，减少了单独进行挥发作业时电能的消耗。熔池兼顾熔化和挥发作业，炉内储存熔体量相对较大，能够增加储液时间，有利于提高单炉处理能力(改进电热区结构，可使单台炉的锌产能满足1～20万吨等各种规模)并提高锌的回收率，还可同时回收铅、铁、铟、锗等并保证较高的回收率。在经过熔炼-还原挥发炉处理后，电热还原区12产出的锌蒸汽进入冷凝单元2冷凝，生成粗锌和第一烟气，然后利用第一烟气净化单元3将其进行净化。总之，利用本发明提供的系统进行火法炼锌，具有流程简单、能耗低、锌回收率高的优点。
更优选地，上述隔墙20中设置有冷却元件，可以进一步提高强化冷却效果，阻隔未反应完全的生料，并使两种烟气分开。
在一种优选的实施方式中，如图1和2所示，火法炼锌系统还包括第二烟气净化单元4，第二烟气净化单元4与熔炼区烟道112相连，用于对熔炼区烟道112排出的第二烟气进行净化处理。熔炼区烟道112排出的第二烟气为烟尘和硫含量较高的含硫烟气，利用第二烟气净化单元4有助于对其进行净化。优选地，上述第一烟气净化单元3和第二烟气净化单元4可以为除尘器，具体类型可以是袋式除尘器、电除尘器等。更优选地，第二烟气净化单元4与熔炼区烟道112相连的流路上还设置有冷却设备，用于在除尘之前对第二烟气进行冷却。
为了进一步回收第二烟气中的硫，在一种优选的实施方式中，如图1所示，上述火法炼锌系统还包括制酸系统5，制酸系统5与第二烟气净化单元4相连，用于将净化处理后的第二烟气进行制酸。
在一种优选的实施方式中，隔墙20上开设有通孔，用以使熔炼区11形成的高锌渣通过并进入电热还原区12，且电热还原区12还设置有排渣口124和生铁排放口125。在实际的炼锌过程中，锌精矿在熔炼区11中进行熔炼反应时发生了氧化脱硫和造渣过程，位于熔池底部的是熔融态的熔体，浮于熔体表面的是锌含量较高的高锌渣。在隔墙20上开设通孔，有利于高锌渣的通过，而熔池底部的熔体则是通过隔墙下方的通道进入电热还原区12。这样的设置有利于维持熔体和浮渣流态的稳定，从而使电热还原过程中更多的锌通过还原和挥发从烟道排出。且在电热还原过程中，大部分铟、锗等随锌蒸汽发挥得到富集，铅也会还原成为粗铅。
在一种优选的实施方式中，如图2所示，炉体10具有顶壁，顶壁具有位于熔炼区11上方的第一部分和位于电热还原区12上方的第二部分，第一部分顶壁的位置高于第二部分顶壁的位置。这样设置，熔炼区11的反应池距离顶壁较远，电热还原区12的反应池距离顶壁较近。因熔炼反应需在富氧的条件下进行，且含硫烟气生成量较大，这样有助于向熔炼反应提供富氧条件并使含硫烟气更稳定排出。电热还原区12经电热还原和挥发形成的锌蒸汽则更容易富集并排出炉体。更优选地，如图2和3所示，熔炼区11的炉型为竖式炉型，第一进料口111位于熔炼区11的顶部和/或侧部，熔炼区烟道112均位于熔炼区11的顶部。
锌的熔炼过程中需在氧气条件下进行，在一种优选的实施方式中，上述熔炼-还原挥发炉1还包括至少一个第一侧吹喷枪，熔炼区11的侧部设置有至少一个第一喷枪入口，第一侧吹喷枪与第一喷枪入口一一对应并通过第一喷枪入口延伸至熔炼区11内部，用于向熔炼区11中喷入富氧气体。锌精矿通常硫含量较高，其熔炼过程中的放热量大，基本可以满足自热反应。当然，在有需要的情况下也可以通过第一侧吹喷枪喷入少量碳质燃料进行补热。优选上述第一侧吹喷枪为浸没式喷枪，以提高熔炼效率，同时还能够对其中的熔体形成强烈搅动，从而有利于提高传质传热效率，以进一步提高锌的回收率。
为了使熔体更方便的流动，在一种优选的实施方式中，炉体10内部的底壁为沿熔炼区11至电热还原区12向下倾斜的表面；或者，炉体10内部的底壁沿熔炼区11至电热还原区12分为三个部分，第一部分位于熔炼区11下方，第三部分位于电热还原区12下方，第一部分和第三部分通过第二部分连接，且第二部分具有台阶状表面或倾斜表面，以使第一部分的高度高于第三部分的高度。底壁这样设置能够为熔炼区11中的熔体及高锌渣的流动提供动力学条件，使熔炼区11和电热还原区12之间的熔体及高锌渣流通更稳定，处理效率更高。
为了使熔体流动更稳定，且使锌精矿能够得到更充分地熔炼和电热还原并挥发，在一种优选的实施方式中，第一部分底壁与第三部分底壁之间的高度差为150～500mm。更优选地，第三部分底壁位于隔墙20的正下方，或者，第三部分底壁偏离隔墙20的正下方并偏向熔炼区11。
在一种优选的实施方式中，如图4所示，第二进料口121位于电热还原区12的顶部，电热还原区烟道123位于电热还原区12的顶部和/或侧部。考虑到冷凝单元2更方便地与熔炼-还原挥发炉1连接，优选地，上述电热还原区烟道123位于电热还原区12的侧部。更优选地，火法炼锌系统还包括至少一个第二侧吹喷枪，电热还原区12的侧部设置有至少一个第二喷枪入口，与第二喷枪入口一一对应并通过第二喷枪入口延伸至电热还原区12内部，用于向电热还原区12中喷入还原剂。利用第二侧吹喷枪能够将还原剂直接喷入渣层，有利于进一步强化还原效果。
在实际应用时，电热还原区12根据锌挥发的工艺特点，需要设计良好的炉体密封结构，比如采用机械迷宫密封、水封、砂封等形式。
更优选地，熔炼-还原挥发炉1的炉身各部位根据需要采用不同的冷却方式，采用整体弹性骨架炉型，以确保长炉寿。由于所处的位置不同，对冷却的要求也不同，有的需要冷却效果强的，有的需要弱一些的；同时冷却效果不同的元件造价也是差别较大的，所以需要根据不同的冷却效果要求，采取合理冷却强度的冷却元件，以保证设备本身造价的合理性，以及合理的技术经济指标。
在实际炼锌过程中，可以分别将锌精矿和熔剂分别投入第一进料口111这能够进行熔炼反应。在一种优选的实施方式中，如图1所示，火法炼锌系统还包括配料单元6，配料单元6与熔炼-还原挥发炉1的第一进料口111相连，用于对锌精矿和熔剂配料。这样有利于提高锌精矿的熔炼效率。更优选地，上述火法炼锌系统还包括水碎单元7，水碎单元7与排渣口124相连，这样可以将排渣口124排出的高温冶炼渣进行水碎处理后打包外卖。
在实际炼锌过程中，操作工艺可以如下：锌精矿与熔剂之间的重量为100:5～15。熔炼区11中的氧气浓度为40～80％，熔炼反应的温度为1200～1400℃。更优选地，含硫烟气的温度为1200～1400℃，高锌渣中锌元素的含量为20～60％。上述还原剂可以是本领域常用的类型，比如焦炭、无烟煤、碎焦、兰炭中的一种或多种。为了进一步提高还原效率和锌的蒸发效率，优选电热还原的作业温度为1200～1300℃，且待锌蒸汽排出后，将电热还原的作业温度提高至1500～1600℃，以将生铁排出。电热还原区12作业温度的增加，有利于锌、铟、锗等更快速和彻底的还原挥发，且在锌蒸汽排出后升温，能够进一步将生铁放出。更优选地，炉渣采用阶段排放的方式排出，炉渣含锌0.5～1.5％。
锌蒸汽排出电热还原区12后，大部分铟、锗等挥发进入锌蒸汽，得到富集，通过冷凝过程可以将锌蒸汽中的锌、少量铟、锗等转换为粗锌回收，且分离出了高热值的煤气。优选地，碳质燃料为天然气、粉煤、煤气中的一种或多种。更优选地，上述方法还包括对含硫烟气进行降温除尘的步骤。含硫烟气中的SO2浓度较高，往往>10％，优选地，在降温除尘步骤之后，将得到的气体进行制酸。
熔炼反应是在氧气作用下使锌精矿进行氧化脱硫造渣的过程，为了加强熔炼效果，在一种优选的实施方式中，熔炼反应的过程中，利用第一侧吹喷枪向熔炼区11的熔体中喷入富氧气体，或者，利用第一侧吹喷枪向熔炼区11的熔体中喷入富氧气体和碳质燃料。锌精矿中含硫量较高，能够实现自热反应。必要时，可以利用侧吹喷枪喷入碳质燃料进行补热。上述溶剂可以是本领域常用的类型，比如硅质熔剂、钙质熔剂、铁质熔剂中的一种或多种。硅质熔剂可以为石英石、河沙等，钙质熔剂可以为石灰石、白云石等，铁质熔剂可以为铁矿石、烧渣等。
在一种优选的实施方式中，锌精矿为硫化锌精矿和/或铅锌复合矿；优选地，富氧气体为富氧空气或氧气。富氧空气是指氧气体积分数大于21％的空气。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
将锌精矿(含Zn：50％)和造渣剂(FeO、SiO2和CaO)由Bref炉熔炼区设置的加料口直接加入，富氧空气从Bref炉熔炼区的侧部喷入Bref炉，然后使锌精矿与富氧空气进行氧化熔炼，得到烟气、高锌渣。Bref炉熔炼区烟气SO2含量大于20％，经余热锅炉降温、电除尘器收尘后送烟气制酸。高锌渣的渣型为ZnO-FeO-SiO2型、ZnO-FeO-SiO2-CaO型、ZnO-FeO-SiO2-CaO-ZnO型。富氧空气中氧气浓度60％，Bref炉熔炼区熔炼温度为1300℃。
将上述高锌渣通过具有冷却元件的隔墙与炉体底壁之间的连通通道进入Bref炉电热还原区中，同时在加热电极的加热作用及还原剂的还原作用下进行电热还原，得到烟气、炉渣。Bref炉电热还原区烟气含锌蒸气和CO，该烟气进行冷凝得到粗锌和煤气。Bref炉电热还原区熔炼温度为1200℃。
实施例2
与实施例1的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度1300℃。
实施例3
与实施例1的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度先为1300℃，后为1400℃。Bref炉电热还原区得到烟气、炉渣、生铁。
实施例4
与实施例3的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度先为1300℃，后为1500℃。
实施例5
与实施例3的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度先为1300℃，后为1600℃。
实施例6
与实施例1的区别在于：锌精矿改为铅锌复合矿(含Zn：28％，含Pb：22％)。Bref炉电热还原区得到烟气、炉渣、粗铅。
实施例7
与实施例6的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度1300℃。
实施例8
与实施例6的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度先为1300℃，后为1400℃。Bref炉电热还原区得到烟气、炉渣、粗铅、生铁。
实施例9
与实施例8的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度先为1300℃，后为1500℃。
实施例10
与实施例8的区别在于：Bref炉电热还原区熔炼温度先为1300℃，后为1600℃。
实施例1至5中锌精矿的熔炼方法中锌元素和铁元素的回收率见表1。
表1
比较实施例2至5可知，将Bref炉电热还原区的温度限定在本申请优选的保护范围内有利于进一步提锌和铁金属的回收率。
实施例6至10中锌精矿的熔炼方法中锌元素、铅元素和铁元素的回收率见表2。
表2
比较实施例7至10可知，将Bref炉电热还原区的温度限定在本申请优选的保护范围内有利于进一步提锌、铅和铁金属的回收率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种火法炼锌系统，其特征在于，包括：
熔炼-还原挥发炉（1），所述熔炼-还原挥发炉（1）包括炉体（10）、隔墙（20）及至少一个加热电极（30），所述炉体（10）具有内腔，所述隔墙（20）设置在所述内腔中，且所述隔墙（20）将所述内腔沿水平方向分隔为熔炼区（11）和电热还原区（12），所述隔墙（20）下方设置有连通通道用以连通所述熔炼区（11）和所述电热还原区（12）；所述熔炼区（11）设置有第一进料口（111）和熔炼区烟道（112），所述第一进料口（111）用于加入锌精矿和熔剂；所述电热还原区（12）设置有第二进料口（121）、至少一个电极通孔（122）及电热还原区烟道（123），所述第二进料口（121）用于加入还原剂；所述加热电极（30）与所述电极通孔（122）一一对应并通过所述电极通孔（122）延伸至所述电热还原区（12）内部；所述炉体（10）具有顶壁，所述顶壁具有位于所述熔炼区（11）上方的第一部分和位于所述电热还原区（12）上方的第二部分，第一部分所述顶壁的位置高于第二部分所述顶壁的位置；所述炉体（10）内部的底壁为沿所述熔炼区（11）至所述电热还原区（12）向下倾斜的表面；或者，所述炉体（10）内部的底壁沿所述熔炼区（11）至所述电热还原区（12）分为三个部分，第一部分位于所述熔炼区（11）下方，第三部分位于所述电热还原区（12）下方，第一部分和第三部分通过第二部分连接，且第二部分具有台阶状表面或倾斜表面，以使第一部分的高度高于第三部分的高度；
冷凝单元（2），具有锌蒸汽进口，所述锌蒸汽进口与所述电热还原区烟道（123）相连，所述冷凝单元（2）用于冷凝所述电热还原区烟道（123）排出的锌蒸汽以得到粗锌和第一烟气；
第一烟气净化单元（3），与所述冷凝单元（2）相连，用于对所述第一烟气进行净化处理以得到煤气。
2.根据权利要求1所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述火法炼锌系统还包括第二烟气净化单元（4），所述第二烟气净化单元（4）与所述熔炼区烟道（112）相连，用于对所述熔炼区烟道（112）排出的第二烟气进行净化处理。
3.根据权利要求2所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述火法炼锌系统还包括制酸系统（5），所述制酸系统（5）与所述第二烟气净化单元（4）相连，用于将净化处理后的所述第二烟气进行制酸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述隔墙（20）上开设有通孔，用以使所述熔炼区（11）形成的高锌渣通过并进入所述电热还原区（12），且所述电热还原区（12）还设置有排渣口（124）和生铁排放口（125）。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述熔炼区（11）的炉型为竖式炉型，所述第一进料口（111）位于所述熔炼区（11）的顶部和/或侧部，所述熔炼区烟道（112）均位于所述熔炼区（11）的顶部。
6.根据权利要求5所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述熔炼-还原挥发炉（1）还包括至少一个第一侧吹喷枪，所述熔炼区（11）的侧部设置有至少一个第一喷枪入口，所述第一侧吹喷枪与所述第一喷枪入口一一对应并通过所述第一喷枪入口延伸至所述熔炼区（11）内部，用于向所述熔炼区（11）中喷入富氧气体。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的火法炼锌系统，其特征在于，第一部分所述底壁与第三部分所述底壁之间的高度差为150~500mm。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的火法炼锌系统，其特征在于，第三部分所述底壁位于所述隔墙（20）的正下方，或者，第三部分所述底壁偏离所述隔墙（20）的正下方并偏向所述熔炼区（11）。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述第二进料口（121）位于所述电热还原区（12）的顶部，所述电热还原区烟道（123）位于所述电热还原区（12）的顶部和/或侧部。
10.根据权利要求9所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述火法炼锌系统还包括至少一个第二侧吹喷枪，所述电热还原区（12）的侧部设置有至少一个第二喷枪入口，所述第二侧吹喷枪与所述第二喷枪入口一一对应并通过所述第二喷枪入口延伸至所述电热还原区（12）内部，用于向所述电热还原区（12）中喷入所述还原剂。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述火法炼锌系统还包括配料单元（6），所述配料单元（6）与所述熔炼-还原挥发炉（1）的所述第一进料口（111）相连，用于对所述锌精矿和所述熔剂配料。
12.根据权利要求4所述的火法炼锌系统，其特征在于，所述火法炼锌系统还包括水碎单元（7），所述水碎单元（7）与所述排渣口（124）相连。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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