CN1300862A - 成锌冶炼锌法 - Google Patents

Abstract

一种能一次性炼出精锌、粗铅的火法炼锌法和配套的冶炼炉,克服了背景技术中许多不足之处,它是电炉在上,鼓风炉在下,合二为一的冶炼炉,它主要还有倒置水冷凝器、积锌池、池底调温电炉、小冷凝器等。鼓风炉冶炼还原出金属,电炉把炉中碳加热成高温碳,分解炉气中二氧化碳,近完全成一氧化碳,送入冷凝器冷却成液态锌、镉,流入积锌池内升温后镉蒸发到小水冷凝器,冷却收集到镉,就冶炼出精锌。

Description

成锌冶炼锌法

本发明涉及一种用火法冶炼出锌、铅、镉的冶炼方法，尤其是能用焙烧后的矿石直接并且一次就能冶炼出精锌，同时还能冶炼出粗铅、镉等有色金属的冶炼方法。

目前公知炼锌技术有几百年历史了，炼锌的方法分为火法炼锌和湿法炼锌两种。火法炼锌按所采主要设备不同，又分为：平罐炼锌、竖罐炼锌、鼓风炉炼锌和电炉炼锌等。按目前世界上火法炼锌种类之中，鼓风炉炼锌法的技术较为先进，它冶炼速度快、产量高，根据中南矿冶学院、长沙有色冶金设计院、北京有色冶金设计院和冶金工业部情报标准研究所等提供的技术资料。由冶金工业出版社发行如下：

鼓风炉炼锌法，实际上是鼓风炉熔炼铅锌烧结矿，同时得到锌和铅。它是火法炼锌技术的新成就。1950年在英国阿旺茅斯厂试生产以来，现在在许多国家和地区出现了这种鼓风炉。最大的炉子风口区面积达28平方米，年生产锌达12万吨。

鼓风炉炼锌主要由烧结焙烧、烧结块还原熔炼和锌蒸气冷凝三个过程组成。

1、烧结焙烧主要是使硫化锌和硫化铅转变成氧化锌和氧化铅，并烧结成块以适应于鼓风炉熔炼。烧结是在带式烧结机上进行(与炼铅烧结机一样)。

2、熔炼鼓风炉炼锌的设备联接如附图4所示。所用鼓风炉与普通炼铅鼓风炉相似。但炉顶是密封的，所以通称为密闭鼓风炉。为了防止空气从炉顶漏入(漏入空气会使锌蒸气再氧化)，加料装置采用与炼铁高炉类似的双钟加料器。

与竖罐炼锌一样，加入的炉料必须预热，被预热到700℃以上的烧结块和焦炭加入炉内后在炉内高温区进行氧化锌和氧化铅的还原。铅沸点高(1525℃)，还原出来便成液体铅，还原出来的锌呈蒸气与炉气混在一起，从炉子上部进入冷凝器中冷凝成液体金属锌。液体铅则沉积在炉子的底部(炉缸)，炉渣也聚积到炉子底部，这种粗铅和炉渣均定期放出。为了使炉内获得足够高的温度，鼓入的空气需预热到700℃以上。

3、锌蒸气的冷凝从鼓风炉出来的炉气一般含锌蒸气不高(仅约6％)，含一氧化碳达20％以上，而含二氧化碳则大于10％。由于二氧化碳浓度大，锌蒸气就有被二氧化碳氧化成氧化锌的危险。为了避免这种坏情况的出现，必须采取下述措施：(1)使出炉气体温度保持在1000℃以上。为此在炉子上部也通入预热空气，使炉气中部分一氧化碳燃烧以提高炉气温度；(2)用液体铅来冷凝锌蒸气。这种冷凝器叫做铅雨冷凝器，它是用转子将铅液扬起成细滴(称铅雨)，使锌蒸气迅速冷凝成液体锌，并溶入液体铅中。将这种含锌的铅液从冷凝器中放出，冷却到450℃后，溶解在铅中的锌便有一部分析出来，并因其比重不同又分成两层，上层是锌，放出铸成锌锭，下层为铅，用铅泵打入冷凝器中，重新使用。铅雨冷凝器的采用是促进鼓风炉炼锌扩大使用的一个关键因素。

密闭鼓风炉冶炼方法的主要优点是能处理难选的铅锌硫化矿或氧化矿，同时产出铅和锌，产量大，热效率高和单位金属产量投资较低等。但事物总是一分为二的。鼓风炉目前存在的问题有：操作条件要求严格；烧结块，焦炭必须预热：烧结块中含铅不能太高和所产锌须进一步精炼。

国外普遍使用的17.m²炼锌鼓风炉的有关数据如下：

炉子风口区面积	17.2m2	年产锌	4-7.7万吨
				年产铅	0.8-3.6万吨	每天耗焦炭	120-190吨
烧结块成分(％)	锌26-46，铅17-22铜0.2-2	回收率(％)	锌94％，铅97％，铜82％
				粗锌含锌	98-99.6％

本发明的目的是设计出一种冶炼锌的方法，用它来克服目前火法炼锌方法和技术中存在的难题：空气要先预热到700以上才能入炉冶炼。并且还要用液体铅雨作冷凝液等，冶炼出来的锌还是粗锌，并还要送到精炼厂去精炼。成锌冶炼锌法在火法炼锌技术与工艺流程中作了重大创新：所用富氧气体在常温下进炉冶炼，不要液铅作冷凝液，而用水作间接冷凝液，并且在火法炼锌的技术领域中，开创了一次性从矿石冶炼出精锌、镉的冶炼新方法、新技术。

本发明技术方案：

1．用鼓风炉冶炼还原金属：是鼓风炉鼓入炉腔中的气态富氧，把原料中的碳燃烧氧化，释放出高热量( 、 )，把炉腔里的矿石中的金属被迫升温到1300-1500℃，炉腔中的高温碳和碳形成的一氧化碳，在高温下与氧化金属产生还原反应，生成液态金属铅、铜( 、 )等，还原后生成的气态金属，如锌、镉( 、 )等，液态金属由炉底金属出口放出，炉渣由渣池出口放出。气态金属伙同出炉气体灰尘抽到电炉内。

2．用电炉分解出炉中的二氧化碳，电炉包括电弧炉、电频炉、电热炉，电频炉又分为功频炉和高频炉，电热炉的发热元件不同又分为碳化硅发热件电炉和电阻丝电炉，这些电炉都是把电能转换为热能的装置，加入电炉中的焦碳利用电能转换成的热能，把焦碳升温并保持在1000-1200℃之间，在出炉气中的二氧化碳气体穿过赤热的焦碳层，充分分解成一氧化碳( )，使出炉气中的二氧化碳低于0.5％以下。电炉内的气态物质和灰尘被抽风机抽到与电炉上方相连接的烟锌道口后倒置式水冷凝器内。

3．倒置式水冷凝器用水用间接冷凝液，把出炉气中的气态金属锌、镉冷却成液态锌、镉流入积锌池内。

4．积锌池是用来积锌并利用池下的调温电炉加热池内的液态锌、镉到800-830℃之间加以保持，使积锌池内的镉充分蒸发出去，与出炉气中的灰尘一并抽到小水冷凝器内。

5．小冷凝器利用水作间接冷凝液，把镉蒸气冷却成液体镉，流入积镉池内，定期放出，加以收集。出炉气中的灰尘与一氧化碳被抽到积尘器中。

6．积尘器专门用于收集灰尘，把灰尘层积下来后加以收集，其他气体并被抽风机抽入抽风机内。

7．抽风机的功能是利用电能抽吸电炉中出炉气体和灰尘，出炉气在被以上设备处理后抽到抽风机再经排烟管和电动排烟阀门送到气体洗涤场。

8．气体洗涤场，把出炉气洗涤后收集一氧化碳加以利用。

本发明成锌冶炼锌炉其中包括鼓风炉、还包括电弧炉、烟锌通道口、倒置式水冷凝器、积锌池、积锌池调温电炉、积镉池、小水冷凝器、烟尘处理器、抽风机、排烟管和排烟管阀门，其中电弧炉设置在鼓风鼓上，并通过其炉底的出炉气孔与鼓风炉炉腔相通；烟锌通道口的一端与电弧炉的炉壳定位连接，另一端与置于其下的倒置式水冷凝器相连通；积锌池设置在倒置式水冷凝器的下方，并与之定位连接；积锌池调温电炉置于积锌池的底部；小水冷凝器经烟道管与积锌池相连；积镉池设置在小水冷凝器的下方；烟尘处理器与小水冷凝器的上端相连通；抽风机与烟尘处理器的顶部相连；排烟管和出路气口相连接，经排烟管阀门把抽风机抽出的出炉气体送到气体洗涤场。

本发明成锌冶炼锌炉其中，所述电弧炉具有钢板制成的炉壳和炉盖，二者是定位连接，且在炉盖上设有装料斗、料斗盖和料斗阀门以及碳斗、盖和阀门，炉盖中央安装有一支高温温度计，炉盖上面具有三个电极孔，石墨电极由电极孔直通电弧炉底，与炉盖孔相接触处设有密闭石棉绳，在每根石墨电极上设有三个电极板，用来与电极相接触，电极板上有电缆线与电炉变压器相连接，电极板还有电极水套，用进水管、出水管和水池连接，电炉变压器与高压控制屏相连接，高压控制屏用电缆与电源和控制操作台相连接，控制操作台上有高温温度计显视器和多个控制开关，并用电缆线与电源和控制操作台相连接，也用电缆线与油压机、鼓风机、抽风机、电动出风阀门、出水阀门、排烟管阀门相连接并加以控制，油压机与电极钢套管相接触，控制石墨电极的升降，电弧炉内部，电炉盖下具有用耐火砖砌作的耐火层，电弧炉中有碳砖隔板，碳砖隔板与电弧炉壳之间是料库，在料库下面有出料口，在下是成短路状的碳砖砌成的炉底，中间炉气孔和鼓风炉腔相通，且与在炉壳中上部用钢板制作并焊接在炉壳外的烟锌通道口相连通。

本发明成锌冶炼锌炉其中，鼓风炉的炉腔与电弧炉的出炉气孔相通，鼓风炉腔外是耐火砖层，再外是用钢板制作的鼓风炉壳，并与电弧炉壳相连接，鼓风炉壳外的热风层是用钢板制作焊接的并与电弧炉定位连接，在热风层上方有三个进风口，鼓风炉中上部安有一支直通鼓风炉腔的高温温度计，鼓风炉中下部均按120°弧长上安装有三台鼓风机和鼓风机配套的进、出风管和电动出风管阀门，还有一个渣池、三个出渣口、铜银出口，在渣池下部设有一个铅池和三个出铅口，在铅池下是用耐火砖砌作的炉底，炉底外是用钢板制作的炉底外壳，在炉底外壳下有放在基础上的四支钢炉足。

本发明成锌冶炼锌炉其中，烟锌通道口为三个，是用钢板焊接成型与电弧炉壳定位连接，其内砌有耐火砖层，并与倒置水冷凝器连接相通，倒置式水冷凝器是用钢板和钢管焊接而成密闭式，其外有进水管、出水管和出水管电动阀门。

本发明成锌冶炼锌炉其中，积锌池为三套，是用耐热钢焊接制作而成，每套积锌池隔成两个池，每个积锌池外是保温层，每个积锌池内还安装有一支温度计，池内有高低相差的出锌口、出铅锌口各一个。

本发明成锌冶炼锌炉其中，小水冷凝器是用钢板和钢管焊接而成，并有进、出水管，积隔池是钢板制作的。

本发明成锌冶炼锌炉其中，烟尘处理器是用钢板卷制成圆筒型，内有隔板层，其下是出灰尘口，并能收集少量氧化锌。

功能：鼓风炉功能是：通过鼓入炉内的氧气，和原料中的碳燃烧，起氧化反应，产生高温，矿石等被迫升温到1300℃-1400℃。在用原料中的碳和碳在高温下所产生的一氧化碳，把矿石中的氧化金属还原成金属来；高沸点的金属，成液态流入炉底定期放出，如铅、铜。沸点低于还原温度的成气态，与炉气伙同流入电炉内，如锌、镉。

电弧炉主要功能：用强大的电能作能源，石墨电极的碳，和加入炉中的碳，与石墨碳砖中的碳在电场的作用下放弧，形成高温的碳，与炉气中的二氧化碳产生分解反应成一氧化碳，使炉气中的二氧化碳含量，在出电弧炉时降到1％以下。烟锌道口的功能是连接电弧炉与倒置式水冷凝器，并把出炉气输送冷凝器中。倒置式水冷凝器的功能：用流水作冷凝液，间接把锌蒸气冷却成液态锌，流入积锌池内。

积锌池的主要功能：用池底下的调温电炉，把流入池内的液态锌，升温并保持在(800℃-830℃)进行精炼，充分把镉蒸气蒸发出去。

小水冷凝器主要功能是：把气态镉冷却成液体镉，倒流到积镉池定时放出并加以收集。

积尘器主要功能：沉积出炉气中的灰尘，减少污染，和收集并回收极少量的氧化锌回炉再炼。

抽风机、排烟管、排烟管阀门主要功能：控制密闭式炼锌炉的出炉气量，并把一氧化碳收集起来输送到气体洗涤场。

成锌冶炼锌法的工作原理：是把原料中的矿石经焙烧后与碳按比例装入电弧炉后，再到鼓风炉腹中，与鼓风机鼓入炉内的氧气碳燃烧，起氧化反应( )释放出大量的热能，这样鼓风炉的炉腹中的温度高达1500℃-1600℃，原料中的矿石和氧化金属等被迫升温到1400℃-1500℃，二氧化碳在炽热的碳层中，被分解成一氧化碳( )。这时矿石中的ZnO、PbO、CuO、CdO等在高温下与碳、一氧化碳发生还原反应( )( )……等。所需的能量由碳提供。沸点高于还原温度的铅、铜、银等成液态，在重力作用下流入该炉底定期放出，低于还原温度的锌和隔成气态、(沸点分别为918℃、768.3℃)，经出炉气孔流入电弧炉内。石墨电极与原料中的碳，和石墨砖在电场的作用下矢放电弧，并产生极高的温度(2000℃-3000℃)以上。这时出炉中的二氧化碳，和高温的碳产生分解反应，( )这是吸热反应，热能由大功率的电能提供。所以经电弧炉后出炉气，的二氧化碳含量低于1％以下，这样确保了出炉锌蒸气，在冷凝过程中不会再次被氧化。混合炉气被抽到倒置式冷凝器，冷却成液态锌，再流入积锌池内进行精炼，池底电炉升温并保持800℃-830℃，隔蒸气充分蒸发到积隔池并被收集，从中减化了工艺过程，达到火法炼锌技术中一次性炼出精锌来。

成锌冶炼锌法炉的炼锌实际操作技术与工艺流程如下：从电弧炉，炉盖的电极孔(φ420)经电弧炉向鼓风炉加入木材后生火，等火较大后，再加入一定数量的焦碳，起动鼓风机30、鼓入少量的风并逐渐增加风量，等焦碳火焰较大后，炉子预热到一定程度，继续向炉内加入焦碳，约装鼓风炉腔的1/3后，开动油压机18，把三根石墨电极4放入电弧炉内，再连续不断地经料斗9向炉内加入原料：是经焙烧过的矿石粉碎成(30-50的规格大小)和焦碳粉碎成(60-80)规格大小，按5∶4混合原料装入料斗9入鼓风炉内。启动其它两台鼓风机30,这时逐渐加大鼓风量。并且同时启动抽风机48，向外排出烟气，过一段时间从料斗9，就可以得知炉料已加满。再向碳斗51加入一定数量(40以下)的焦碳。从鼓风炉中上部的高温温度计47上，反映出鼓风炉腔内温度不断上升，当温度上升到1000℃时，启动操作控制台14，上的电弧炉开关，使电弧炉的电极4开始放弧，并逐渐加大，同时相对加大鼓风机的鼓风量，直到鼓风炉的高温温度计47上显示到1500℃后，保持鼓风量，相对加大电弧炉内的电极4放弧量，直到电弧炉的高温温度计47，在显示到1100℃-1200℃后，保持放弧量。这时成锌冶炼锌法炉，已进入正常运行状态，过一段时间就开始出锌、出铅了。

在连续作业过程当中，按下列方法进行：(如果原料焙烧后的矿石是粉末，用20％的粘土、20％的碳末、1％的草未、5％的水经搅拌后用煤球机打成φ60的料球，经烧结炉烧红到700℃后再进炉冶炼)，原料装入料斗9，然后把料斗盖10盖好后，再打开加料阀门11，原料就进入了电弧炉的料库20内，关好料斗阀门11后再加下次料，这样就能与外面密闭了。按以上加料程序和方法，向碳斗加的焦碳也是经烧结炉烧结到700℃左右加入炉中，用于补充分解二氧化碳时消耗的碳达到减轻石墨碳砖损耗。原料库20有九个出料口22，出料口22与鼓风炉腔保持一定高度，原料在被冶炼过程中减少并向下沉降。在重力作用下，料库20中的原料就源源不断地加入炉中。电弧炉在运行时产生高温、原料在料库20内就能自动升温、原料第一道经电弧炉内升温后再进入鼓风炉内。鼓风机30鼓入鼓风炉腔内的氧气，与炉中的焦碳燃烧，起氧化反应( 和 )放出大量热能来。鼓风炉B内温度高达1500℃-1600℃。矿石在被迫受热的情况下不断升温能得到1400℃-1500℃。二氧化碳在通过赤热的碳层时，再次被分解成一氧化碳( )矿石里的氧化锌、氧化铅等，都能很快在鼓风炉腹内被一氧化碳、碳还原成原成金属锌和铅来。( )、( )、( )、( )在这时金属锌就很快呈锌蒸气，向炉上方飞去。(因为锌的沸点温度是918℃)金属铅呈液体铅，在重力的作用下流到炉底的铅池27里，但以有极少量铅挥发成蒸气冲向炉的上方。密闭式炼锌炉在运行过程中，鼓风机30的进气，由专利技术的磁性制氧机制出的含氧量为45％-80％的富氧输入进气孔8，再进入本炉的热风层7、自行加温后再鼓进鼓风炉内，这样提高炉温，减少了用碳量，减少了进气中的氮气含量，这样冶炼过程中，炉内的热能损失减少了，电弧炉的电极，在鼓风炉的出炉气口处放弧。电弧炉内的石墨电极4、与形成短路的石墨碳砖环6、在电场作用下就能产生电弧，电弧释放出高温达2000℃-3000℃以上，这时石墨电极中的碳，和加入炉中的碳，与石墨碳砖中的碳，都能在高温下，和二氧化碳气体产生分解反应( )。所以电炉上方，出炉气中的二氧化碳含量小于1％。这样确保了锌蒸气在冷凝过程中不会被氧化。电弧炉A上方出炉气中的锌、镉、铅蒸气，和其它气体、灰尘、在强制式抽风机48作用下，源源不断经烟锌道口23流进，由水套等组成的倒置式冷凝器33冷却。倒置式水凝器，通过出水管的阀门52，控制冷凝器出水量来达到把出炉气降至790℃-810℃之间，锌、铅蒸气等冷却成液体锌，铅流入积锌池37内进行精炼。池底调温电炉41把液态锌升温到，(800℃-830℃由温度计38来监控)。并加以保持。这样镉蒸气被充分蒸发到小水冷凝器44，经冷却成液体镉，倒流入镉池43，定时放出并加以收集。能交替使用的积锌池37、的工作原理是只有一个池在积锌，另外一个池装满4/5池液体锌后被换下来，沉淀一段时间后，当温度降到450℃左右，才放出液体锌和铅。积锌池37的出锌口39、和出铅锌口40有一定的高差，这样就能利用锌和铅的比重不同，高孔放出的是精锌液。(锌含量为99.9％-99.99％)铸成精锌锭变成产品。低孔放出铅和少量锌返还回炉再炼。被烟尘处理器46，收集起来，少量的氧化锌50等返回炉再炼。由铜、银等金属出口1放出铜、银来。炉底铅池27的铅定期放出，铸成粗铅锭。炉渣从渣池25的出渣孔26定期放出，用水碎法变成细炉渣送水泥厂。

成锌冶炼锌法炉的控制原理：电弧炉部分的温度发热量由控制台14控制电压，和电极的升降，来达到最佳温度(电弧炉上方温度1100℃-1200℃)，这样确保二氧化碳充分，分解成一氧化碳。鼓风炉部分的温度控制，通过控制鼓风机

                    附图说明

图1为密闭式炼锌炉，全炉纵剖图。图1作为说明书摘要附图。

图2为C型炉中电弧炉A炉盖以上的纵剖图。

图3为C型炉中电弧炉A炉盖以下A——A的横剖图，与C型炉中电弧炉A炉盖下和鼓

风炉B的纵剖图。

图4为旧型密闭式鼓风炉D文件资料图。

1、铜、银出口          3个    26、出渣口            3个    41、积锌池调温电炉    6盘2、耐火砖层                   27、铅池              1个    42、积锌池保温层      锌池四周3、电极钢套管          3套    28、出铅口            3个    43、积镉池            3个4、石墨电极            3根    29、炉足              4支    44、小水冷凝器        3套5、石棉绳密闭处               30、鼓风机20KW        3台    45、安全烟道口        3处6、环炉碳砖层A炉底     1圈    31、风机进气管        3根    46、烟尘处理器        3套7、热风层                     32、风机出风管        3根    47、高温温度计        2支8、进风口              3个    33、倒置式水冷凝器    3套    48、抽风机10KW        3台9、装料斗              3个    34、进水管            多根   49、排烟管            3根10、料斗盖             3个    35、出水管            多根   50、氧化锌11、料斗阀门           3支    36、钢板                     51、碳斗、盖、阀门    3套12、电炉变压器1800KVA  1台    37、积锌池            6个    52、出水管电动阀门    3个13、高压控制屏         1面    38、温度计            6支    53、电动出风管阀门    3个14、控制操作台         1面    39、出锌口            6个    54、排烟管阀门        3根15、水池               1个    40、出铅锌口          6个    55、钢管多直径       多根16、电极水套           3套17、电极板             9个      密闭式炼锌炉为C18、油压机2.8KW        3台    电弧炉为A  鼓风炉为B  旧型密闭式炉风炉为D19、电缆线            多根20、料库圆电炉        1圈     图4旧型鼓风炉D炼锌设备配置图21、碳砖隔板圆电炉中  1圈22、出料口            9个     1-双钟加料器    2-热风总管    3一前床23、烟锌通道口        3个     4-转子          5-冷凝器      6-铅泵24、鼓风炉炉腔        7-铅圆溜槽              8-至气体洗涤场25、渣池              1个30的台数，和出风管阀，控制鼓入鼓风炉的风量与原料中的焦碳比，来确保鼓风炉腹中的温度为1500℃-1600℃，这样才能确保氧化锌、氧化铅充分还原成金属锌、金属铅。强制式抽风系统，通过控制抽风机48、和排气管阀门54的出气量，来得到控制，电弧炉上方一氧化碳最佳含量，与锌蒸气在倒置式冷凝器33最佳量的参数。控制倒置式水冷凝器33的出水量，来确保锌蒸气充分冷却成液体锌。控制调温电炉41的温度确保积锌池37内的镉蒸气充分蒸发到小冷凝器44、冷却成液体镉倒流入积镉池43内，定期放出。

能建成成锌冶炼锌法炉的科学原理：

一、电弧炉在上鼓风炉在下，有机结合成密闭式炼锌炉，在冶炼过程中，鼓风炉出炉气是还原焰，温度为1000℃左右，流入电弧炉进气孔时，与气孔处的石墨碳砖接触，因为石墨碳砖在还原焰气氛中很耐高温不易分解。出炉气流到焦碳为主要成分的，赤热的焦碳层时出炉汽中的二氧化碳很快分解成一氧化碳，因为赤热的焦炭呈多孔状，接触面积增大。再是石墨电极在放电弧时，形成很多高温游离状碳原子，更能分解二氧化碳，这样就能使出炉气中的二氧化碳含量几乎为零。再由于氧化锌还原后成气态锌，又因为蒸气在被冷凝成液态过程中，如遇到氧气和二氧化碳，就会被很快氧化成氧化锌，所以必须在无氧气和二氧化碳气体，几乎为零的条件下冷凝。成锌冶炼锌法炉满足以上科学原理，所构思建成的新型冶炼方法——成锌冶炼锌法所以说是科学的、又非常合理的。

二、成锌冶炼锌法炉的积锌池是用耐热钢制成，而耐热钢在900℃以下都能正常使用。其它炼锌炉所产的粗锌所含杂质中，主要成分是含镉量高，其次是铅。就是因为镉和锌的沸点很接近，(镉768.3℃、锌918℃)所以很难分离。本炉在精炼锌时把温度升到800℃-830℃时，就能充分把镉蒸气分离出去。又因铅在600℃以上就有少量蒸发，本炉积锌池的液体锌降到450℃时铅就无蒸发现象，铅成液体铅。铅和锌的比重不同，有分层特点，所以容易把铅分离出去，利用以上科学原理所建成的成锌冶炼锌法炉就能一次性炼出精锌来。

在现有设备中电弧炉、鼓风炉都很普及，原理、工艺技术、都非常成熟，电炉包括电弧炉、电频炉、电热炉，电频炉又分为功频炉和高频炉，电热炉的发热元件不同又分为碳化硅发热件电炉和电阻丝电炉，这些电炉都能把电能转换为热能，把碳加温成高温碳用来分解出炉气体的二氧化碳为一氧化碳，能量由电能提供，相比之下，电弧炉要优于其他电炉一些，所以本成锌炼锌法炉也用了电弧炉与鼓风炉合二为一的冶炼炉，成锌炼锌法冶炼锌的过程中，我原来设计的密闭式炼锌炉的工艺过程中作了部分修改，为了提高产量和效益，采用了专利技术磁性制氧设备，用富氧法炼锌，在原料进炉前都利用了预热炉烧成赤热的温度在700℃左右再进炉冶炼，料球中的草末被烧掉后留下许多微孔，增大了料球的表面积，这样冶炼过程提高了速度，增加了产量，降低了电能用量，只要按技术方案中电弧炉在上，(炉底有孔)而鼓风炉在下，(炉上无帽)有机结合起来加以应用，就能很好实现上述技术方案。

由于采取了以上技术方案，与背景技术相比达到以下有益效果：

1、成锌冶炼锌法炉与背景技术电弧炉、平罐炉、竖罐炉的产量较低相比，能达到多快的结果。多：小型密闭式炼锌炉日产精锌35-45吨，粗铅6-10吨；快：冶炼速度快——从用焙烧后的矿石进炉冶炼，两个多小时就能炼出精锌锭来。

2、成锌冶炼锌法炉与背景技术鼓风炉炼锌相比，能达到好、省。好：密闭式炼锌炉一次性能冶炼出锌含量为99.9％-99.99％精锌。省：密闭式炼锌炉冶炼时，不用烧结成块、空气不用预热升温到700℃才进炉冶炼，这样是又省时又省工。省料上，矿石中的锌、铅含量的回收率分别是96％以上和98％以上。3、成锌冶炼锌法炉与背景技术相比，操作条件简便，不用铅泵和铅液作冷凝液，密闭式炼锌炉结合国情，使炼锌炉更中、小型化。

4、成锌冶炼锌法炉与背景技术相比，利用电能和积锌池一次性炼出精锌来，改变了火法炼锌技术领域中，不能一次性炼出精锌来，比背景技术节约了时间和能源。背景技术只能先炼出粗锌，铸成锌锭后再送精炼厂进行精炼。

5、成锌冶炼锌法炉的炉气中的二氧化碳分解成一氧化碳，使出炉气中的二氧化碳含量低于0.5％以下，确保锌蒸气冷却时不会再次被氧化成氧化锌。比背景技术炉气中的，二氧化碳含量降低了9个百分点以上。并能把炉气中的一氧化碳，收集起来加以利用。

6、成锌冶炼锌法炉与背景技术相比，矿石不要烧结系统，空气不要预热系统，铅雨冷凝系统，减化工艺，减少设备，降低工程总投资。用精焙沙矿作源料，成锌冶炼锌法炉改变了背景技术火法炼锌时污染重，艰冶理的老大难问题，本炉排放量极小，它在火法炼锌技术中对环保和出较大贡献。

应用材料和设备建成密闭式炼锌炉是实现该炉的最好方式。

全图成锌冶炼锌法炉是电弧炉在上，炉底有孔，鼓风炉在下，炉上无帽，有机结合的炼锌炉。电弧炉的外围和顶部和鼓风炉的外围是用钢板36焊接而成，顶部电弧炉盖，与石墨电极4之间用石棉绳5密闭，并在严格监视下运行。电炉盖下砌有耐火砖2。鼓风炉B的外围再用钢板36焊了一道热风层7，进气口8在热风层7的上方共有三个，三个装料斗9是用钢板卷至而成(φ500)由加料盖10和料斗阀门11。三个料斗与电炉盖的连接是用螺栓连接，作为该炉的检查孔，碳斗51是用钢管(φ300)制作。钢管焊接在电炉盖上，有碳斗盖和碳斗阀门，直通到电弧炉内的电极旁。电弧炉A由变压器12，高压控制屏13电缆19，操作控制台14和水池15，石墨电极4三根，九个电板17和三个电极水套16，电极钢套管3，油压机18组成一体。电弧炉A内有料库20，和石墨碳砖隔板21，与九个出料口22。三个烟锌道口23是用钢板36焊接而成，内砌耐火砖2，用石墨碳砖6沿电弧炉底砌成圆形砌体，中是鼓风炉B上端出炉孔(φ600)所组成。鼓风炉B由炉腔24(φ800)用耐火砖2砌作成的耐火层。外是热风层7，下有渣池25并有三个出渣孔26交替使用，再下是铅池27一个，中间有三个铜、银出口1，三个出铅口28和四支钢炉足29。鼓风系统由鼓风机30、进风管31、出风管32、出风管阀门53所组成，并按120o弧度分布在鼓风炉B的下面的周围，三套排烟系统和冷凝器系统，由烟锌气道口23、倒置式水冷凝器33：是用钢板36与钢管55焊接形成水套。外有出水管35、进水管34、出水管阀门52所组成，它的钢管平方面积与烟锌道口23平方面积相等。六个积锌池37用耐热钢制作而成。每个池能装液体锌、铅0.8T。积锌池下面有调温电炉41，积锌池37最下面是轮鼓能来回移动，便于交替使用。积锌池37的四周有保温层42，池内外有出锌口39，出铅锌口40和温度计38，安全烟道口45三个、小水冷凝器44结构和倒置式水冷凝器一样，积隔池43。三个与配套的烟尘处理器46、抽风机48等组成，外有排烟管49三根和排烟管阀门54三个。并按120o弧长分布在电弧炉A上部的周围。电弧炉A顶部和鼓风炉B。中上部各安一支高温温度计47。抽风机48、排烟管49、排烟管阀门54三个把排出的烟气中的一氧化碳，输送出去作焙烧矿石的燃料。本炉各部位连接方式是用焊接或螺栓连接。电器部分开关和温度计显示器都安装在操作控制台14上。以上材料和设备构成了成锌冶炼锌法炉。全炉除鼓风系统的进气部分，和烟道系统的出气部分，与外界相通外，全炉各部份都在密闭情况下运行。全炉的材料运输系统和启重系统、与矿石焙烧系统、和原材料成型系统，供、排水系统、供电系统、环保处理系统、预热烧结炉、气体洗涤场不直接属于发明。所以在此不多加说明。

成锌冶炼锌法炉共分大、中、小三种型号：大型炼炉年产锌量4万吨以上，中型炼炉年产锌量2万吨以上。本说明书附图为小型冶炼炉图，年产锌量1万吨以上。

以上是本发明优选实例。利用成锌冶炼锌法炉这个原理建成的，用鼓风炉冶炼还原出金属，把出炉气体输送到各种炉内，用多种能源把碳加热到高温来分解二氧化碳，并把二氧化碳在炉内降低到一定量，后冷却得到锌、镉的方法和工艺技术的冶炼炉。不管炉子容积大小与各种形态的变型炉都属于本发明保护范围内。

Claims (9)

1．一种炼锌法包括密闭鼓风炉炼锌法其特征在于是：还包括了鼓风炉冶炼还原出液态金属和气态金属，液态金属由炉底出金属孔放出，气态金属伙同出炉气流入电炉内进行分解，出炉气中的二氧化碳，近全变成一氧化碳，在抽风机(48)的作用下，气态金属、出炉气体、灰尘经烟锌道口(23)抽到倒置式水冷凝器(33)冷却液态金属锌、镉成液态锌、镉流入积锌池(37)内精炼，锌定期放出收集，镉在积锌池内精炼，镉被充分蒸发出去，伙同出炉气体抽到小水冷凝器(44)内，小水冷凝器把镉蒸气冷却成液态镉，流入积镉池(43)内，定期放出收集，出炉气、灰尘抽到积尘器(46)中，积尘器层积灰尘后，定期放出收集，出炉气进入抽风机(48)后经排烟管阀门(54)送到气体洗涤场。

2．权利要求1所述成锌冶炼锌法，其特征在于是：用鼓风炉冶炼还原金属：是鼓风炉鼓入炉腔中的气态富氧，把原料中的碳燃烧氧化，释放出高热量( 、 )，把炉腔里的矿石中的金属被迫升温到1300-1500℃，炉腔中的高温碳和碳形成的一氧化碳，在高温下与氧化金属产生还原反应，生成液态金属铅、铜( 、 )等，还原后生成的气态金属，如锌、镉( 、 )等，液态金属由炉底金属出口放出，炉渣由渣池出口放出。气态金属伙同出炉气体灰尘抽到电炉内。

3．权利要求1所述成锌冶炼锌法，其特征在于是：用电炉分解出炉中的二氧化碳，电炉包括电弧炉、电频炉、电热炉，电频炉又分为功频炉和高频炉，电热炉的发热元件不同又分为碳化硅发热件电炉和电阻丝电炉，这些电炉都是把电能转换为热能的装置，加入电炉中的焦碳利用电能转换成的热能，把焦碳升温并保持在1000-1200℃之间，在出炉气中的二氧化碳气体穿过赤热的焦碳层，充分分解成一氧化碳( )，使出炉气中的二氧化碳低于0.5％以下。电炉内的气态物质和灰尘被抽风机抽到与电炉上方相连接的烟锌道口后倒置式水冷凝器内。

4．权利要求1所述成锌冶炼锌法，其特征在于是：倒置式水冷凝器用水用间接冷凝液，把出炉气中的气态金属锌、镉冷却成液态锌、镉流入积锌池内。

5．权利要求1所述成锌冶炼锌法，其特征在于是：积锌池是用来积锌并利用池下的调温电炉加热池内的液态锌、镉到800-830℃之间加以保持，使积锌池内的镉充分蒸发出去，与出炉气中的灰尘一并抽到小水冷凝器内。

6．权利要求1所述成锌冶炼锌法，其特征在于是：小冷凝器利用水作间接冷凝液，把镉蒸气冷却成液体镉，流入积镉池内，定期放出，加以收集。出炉气中的灰尘与一氧化碳被抽到积尘器中。

7．权利要求1所述成锌冶炼锌法，其特征在于是：积尘器专门用于收集灰尘，把灰尘层积下来后加以收集，其他气体并被抽风机抽入抽风机内。

8．权利要求1所述成锌冶炼锌法，其特征在于是：抽风机的功能是利用电能抽吸电炉中出炉气体和灰尘，出炉气在被以上设备处理后抽到抽风机再经排烟管和电动排烟阀门送到气体洗涤场。

9．权利要求1所述成锌冶炼锌法，以上是本发明优选实例。利用成锌冶炼锌法炉这个原理建成的，用鼓风炉冶炼还原出金属，把出炉气体输送到各种炉内，用多种能源把碳加热到高温来分解二氧化碳，并把二氧化碳在炉内降低到一定量，后冷却得到锌、镉的方法和工艺技术的冶炼炉。不管炉子容积大小与各种形态的变型炉都属于本发明保护范围内。

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