[发明专利]利用锌渣生产热镀用锌合金的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及锌渣提纯技术领域，具体是指一种利用锌渣生产热镀用锌合金的方法及设备。

背景技术

目前针对热镀锌锌渣提纯锌，有两种主要方法：

一是真空精馏法，如专利号为“911018409”名为《热镀锌渣真空精馏提锌方法及其设备》的中国专利，该发明在一卧式、圆筒形真空炉内实现、炉内分蒸发区和冷凝区固体进料和出渣，液体出金属。间断操作、发热体为三组板状星形联接的石墨电极在蒸发区的上部加热。控制炉温700～1000℃，真空度133.3×10至133.3×10^-1帕。精馏产品据原料含杂质而定，可以得1、2号锌。经实践发现该真空精馏提纯锌渣存在主要缺陷是：产成品的物理组分不能达到0#锌标准，再生产品附加值低；

二是专利号为“200710159251.4”名为《锌渣提纯方法和提纯装置》，该方法是将锌渣经温度为500～700℃的熔化炉熔化后通过给料器被送入其燃烧室温度为1000～1300℃的精馏塔精馏，蒸发后的锌蒸汽经温度为700～850℃的冷凝器冷凝成纯锌液，流入储锌池，经合金模铸成0#锌锌锭；精馏塔未蒸发的锌液经下延部流入熔析炉，熔析炉的大、小池温度分别为400～750℃和500～750℃，经熔析炉处理产生的锌渣灰由渣口排出，B#锌被运回熔化炉进入下一循环。该方法可以生产出0#锌，但是该专利方法及装置仅适用于含锌量在99%以上热镀锌渣，提纯率才能达到80%以上，产出率较低；二是装置中的能源介质为焦炉和高炉混合煤气，有造成CO中毒的安全隐患；三是在熔化炉中加料，重复造成能源消耗，在工艺上完全可不用该装置进行熔化锌渣，实践证明，用精炼炉的余热完成可以对锌渣进行熔析熔化，不仅可以降低能耗，加快了熔化速度，提高了熔析效果，减少了氧化造渣量。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术中对锌渣仅适用于热镀锌渣的要求、煤气可能带来的中毒隐患、克服工艺影响的产出率，并提供一种利用锌渣生产热镀用锌合金的方法及设备。

为实现上述目的，本发明提供的利用锌渣生产热镀用锌合金的方法，它包括如下步骤：

1）第一次加料与第一次除渣：往精炼炉中添加锌渣并给锌渣加热；熔析后的得到B#锌液和浮渣，浮渣经精炼炉的除渣口排出作为第一次除渣；

2）保温与第二次除渣：步骤1）中得到的B#锌液经锌包运送到保温计量器中保温，并进行第二次除渣，浮渣经保温计量器的出渣口排出；

3）精馏与热交换：将步骤2）中经过第二次除渣的锌液定量输入外围设有燃烧室的精馏塔中精馏，得到锌蒸汽和未能蒸发的锌液携杂质金属形成的溜余锌；

4）冷凝：精馏后的锌蒸汽经冷凝得到0#锌液；

5）重新加料循环：精馏塔内的溜余锌流入精炼炉，溜余锌经精炼炉处理产生的锌氧化造渣及杂质金属由精炼炉的渣口排出，经熔析净化后的溜余锌与重新加料熔化锌渣得到的B#锌液相混合后返回步骤2）循环；

6）制备合金：冷凝后的0#锌液经按需配入铝元素混合均匀后铸成合金锭。

作为优选方案，所述步骤6）中，冷凝后的0#锌液直接输入工频感应有芯电炉中铸成合金锭。

进一步地，所述工频感应有芯电炉的熔炼温度控制在460～480℃。

本发明还提供一种为实现上述方法而设计的利用锌渣生产热镀用锌合金的设备，包括精炼炉、保温计量器、精馏塔、冷凝器、储锌池、燃烧室和烟囱，其特征在于：保温计量器的输出端通过自动给料装置经加料管与精馏塔的进口相连，精馏塔的上部锌蒸汽出口通过溜槽与冷凝器的输入端相连，冷凝器的输出端与储锌池的入口相连，储锌池的出口与冶炼电炉相连；精馏塔的下部溜余锌出口通过下沿管道与精炼炉的输入端相连，精炼炉的输出端与保温计量器的输入端相连；精馏塔设置在燃烧室内部，燃烧室的天然气输入端与系统供气管道相连，燃烧室的尾气输出端与烟囱相连。

作为优选方案，它还包括换热室，燃烧室的尾气输出端与换热室的废气进口C相连，换热室的废气出口D与烟囱相连，换热室的空气进口A与大气相通，换热室的空气出口B与燃烧室的空气输入端相连。

进一步地，所述冶炼电炉为工频有芯感应电炉，所述工频有芯感应电炉的进口通过管道与储锌池的出口连接，工频有芯感应电炉的出口与合金模相连。

更进一步地，所述精馏塔由SiC型材盘组合而成。

更进一步地，所述精炼炉由前部熔化池和后部净化池组合而成。