[发明专利]一种还原炉直接还原液态高铅渣工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼行业中冶炼铅的工艺方法。

背景技术

目前，我国粗铅生产所采用的工艺主要有传统的“烧结—鼓风炉还原”炼铅工艺和氧气底吹——鼓风炉还原炼铅法、QSL法、ISA和Kaldo法等直接炼铅法。由于传统的“烧结—鼓风炉还原”炼铅工艺中所产生的低浓度二氧化硫烟气回收难度较大，受工艺条件和设备的限制，SO₂无组织排放和铅尘污染无法得到有效控制，国家2000年已明令禁止采用该工艺生产。近几年，随着国家对环保要求日趋严格，新的炼铅方法在我国逐步得到推广应用，如云南曲靖引进的艾萨法(ISA)、西部矿业公司引进的卡尔多(Kaldo)法等炼铅工艺都已投产。更为突出的是我国自主开发的氧气底吹—鼓风炉还原炼铅新工艺推广速度很快。

氧气底吹—鼓风炉还原炼铅工艺是我国经过近20年的试验研究获得成功的熔池熔炼技术，具有投资省、环保好、硫及伴生金属回收率高，适宜处理各种含铅物料，对于现有铅厂改造，具有很强的竞争力，是国家重点推广的环保项目之一。但该工艺中氧气底吹炉产出的热态高铅渣需冷却铸块后，再送往鼓风炉还原熔炼，产出二次粗铅和鼓风炉渣，鼓风炉渣再通过烟化炉进行烟化处理，以回收渣中的铅锌等有价金属。采用鼓风炉还原高铅渣铸块，其液态渣的热能被浪费，随着焦炭价格的提升，炼铅成本也大幅上升，因此开发液态高铅渣直接还原技术，替代鼓风炉，充分利用高铅渣的热能，并将焦耗和烟气量进一步降低，从而大幅度降低烟尘率，降低熔炼成本，使铅冶炼做到进一步节能减排，这应是我国铅冶炼技术今后重要的研发课题与发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种还原炉直接还原液态高铅渣工艺，液态高铅渣直接还原，充分利用高铅渣的热能，并将焦耗和烟气量进一步降低，从而大幅度降低烟尘率，降低熔炼成本，达到节能减排的目的。

本发明的技术方案如下：

一种还原炉直接还原液态高铅渣工艺，其特征在于：以氧气底吹熔炼炉产生的液态高铅渣、铅精矿、废杂铅、废蓄电池等次生含铅物料或锌浸出渣为原料并从还原炉顶端加入，连续将作为燃料的煤粉和天然气与作为助燃剂的富氧空气从还原炉的顶部通入后发生燃烧反应，保持还原炉内温度在1000-1500℃；煤粉和天然气同时作为还原剂，且与原料充分混合后落入还原炉底部的反应池中，将所述的原料中的铅氧化物被还原成粗铅，还原剂的加入量以充分还原原料中的铅氧化物为准。

所述的液态高铅渣中的锌成分反应后成为氧化锌烟尘，进入收尘装置。

所述的煤粉是从煤粉通道通入还原炉内，所述的天然气是从天然气通道通入还原炉内，所述的富氧空气是从空气通道通入还原炉内，三个通道分别是由三个同心的套管之间的空隙构成。

本发明一种还原炉直接还原液态高铅渣工艺对原料的适应性强，炉料准备简单，可以处理各种复杂成分的炉料，如液态高铅渣、铅精矿、废杂铅、废蓄电池等次生含铅物料及锌浸出渣等；对于物料的粒度和水分要求不苛刻；备料简单，混合料制粒入炉后可明显减少烟气带走的粉尘量，从而降低了烟尘率；用煤而不是用焦炭作还原剂，降低了生产成本。

本发明一种还原炉的还原熔炼过程中，在强烈搅拌的熔池内，液态铅滴在熔体中能迅速长大，并快速沉降与炉渣分相。就金属铅而言，还原炉中的炉渣可以不经电炉贫化而直接排出弃渣。炉料中的锌不需经烟化炉烟化，绝大部分在还原炉内直接烟化挥发进入烟尘而得以回收。

由于氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅工艺(含烟化回收锌)则需3～4台冶金炉才可实现，且流程较长。而本发明使用设备结构紧凑，生产流程短，操作简单；整个冶炼过程只需两台冶炼炉即可完成，大大改善了生产过程中的物料流转；熔融的液态高铅渣直接流入还原炉，高铅渣的热能得到充分利用，焦耗和烟气量进一步降低，从而大幅度降低了烟尘率，降低了能耗，降低了熔炼成本。

本发明由于氧气底吹炉及还原炉均使用了喷枪技术及富氧熔炼，熔炼强度高，生产能力大，并具有较大的提升产量的潜力。冶炼工艺的机械化、自动化控制水平高，作业率高，从而可以大大提高企业的劳动生产率。

附图说明

附图为本发明一种还原炉的工作原理图。

具体实施方式

参见附图，一种还原炉直接还原液态高铅渣工艺，以氧气底吹熔炼炉产生的液态高铅渣、铅精矿、废杂铅、废蓄电池等次生含铅物料或锌浸出渣为原料并从还原炉顶端加入，连续将作为燃料的煤粉和天然气与作为助燃剂的富氧空气从还原炉的顶部通入后发生燃烧反应，保持还原炉内温度在1000-1500℃；煤粉和天然气同时作为还原剂，且与原料充分混合后落入还原炉底部的反应池中，将所述的原料中的铅氧化物被还原成粗铅，还原剂的加入量以充分还原原料中的铅氧化物为准，液态高铅渣中的锌成分反应后成为氧化锌烟尘，进入收尘装置，所述的煤粉是从煤粉通道通入还原炉内，所述的天然气是从天然气通道通入还原炉内，所述的富氧空气是从空气通道通入还原炉内，三个通道分别是由三个同心的套管之间的空隙构成。