[发明专利]一种白云石冶炼装置及其冶炼方法

说明书

本发明公开了一种白云石冶炼装置，包括还原罐、连接管和结晶器，其中，还原罐包括还原罐罐体、进料盖和挡火板，结晶器包括结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、结晶器Ⅲ和结晶器Ⅳ；冶炼方法：(1)制备白云石粉末；(2)制备铝粒；(3)将白云石粉末和金属铝混合均匀，压制为球团；(4)打开进料盖，将球团加入还原罐罐体中，升温，形成的高温金属蒸汽流通过挡火板依次经过结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、结晶器Ⅲ和结晶器Ⅳ，得到金属结晶混合物。本发明通过铝热还原反应，将白云石中的金属单质进行分离和提取，一方面提高了对白云石的利用率，另一方面也减少了白云石对环境和人类的危害。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，更具体的说是涉及一种白云石冶炼装置及其冶炼方法。

背景技术

贵州省大部分地区，特别是在黔南地区有贮量丰富的含镁、锌、铅、镉、砷等金属硫化物的白云石矿资源。白云石中的镁、锌、铅、镉、砷均为低沸点金属，硫化态的重有色金属均可采用浮选法选出，再进行焙烧，得到焙砂，然后再用火法或湿法进行提取其金属，而矿石中的脉石则为优质的白云石，却被废弃排放。由于其在浮选过程中，部分镁、锌、铅、镉、砷尚存在于被废弃的白云石尾矿中，排放后对环境造成了极大危害，甚至不能从事农业活动，因为受其污染后，农作物中粮食、蔬菜、水果以及水塘中鱼、虾类都检测出有害的金属元素，其危害之大，成为贵州经济发展的瓶颈。

镁、锌、铅、镉、砷等元素均为低沸点有色金属，是遥感技术、电子技术、新能源激光等尖端技术的重要材料，但另一方面它们在传统的提取过程中又对环境和人类造成极大的危害。

因此，如何提供一种白云石冶炼装置，以消除其对环境和人类的危害，化害为利造福人类，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种白云石冶炼装置及其冶炼方法，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种白云石冶炼装置，包括还原罐、连接管和结晶器；其中，还原罐包括还原罐罐体、进料盖和挡火板，还原罐罐体通过连接管与结晶器连接，进料盖设置于还原罐罐体外部且远离连接管的一端，挡火板设置于还原罐罐体内部且靠近连接管的一端；结晶器包括结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、结晶器Ⅲ和结晶器Ⅳ，结晶器Ⅰ通过连接管与还原罐罐体连接，结晶器Ⅱ、结晶器Ⅲ和结晶器Ⅳ依次与结晶器Ⅰ连接。

本发明白云石冶炼装置的有益效果在于：

还原罐罐体采用管状反应罐，用煤气、天然气或其它燃料进行均匀加热，作为铝热反应的反应容器；进料盖用于向还原罐罐体中加入白云石粉末和铝粒压制成的球团，并用于取出还原罐罐体中的还原渣；挡火板用于将还原罐罐体与结晶器进行分隔，同时保证高温金属蒸汽流的通过；连接管用于将还原罐和结晶器进行连接；结晶器Ⅰ用于结晶高温粗镁蒸汽，结晶器Ⅱ、结晶器Ⅲ和结晶器Ⅳ用于结晶高温锌、铅、镉、砷等蒸汽，最终形成金属结晶混合物。

进一步，上述白云石冶炼装置还包括进料盖密封胶垫，进料盖密封胶垫设置于还原罐罐体和进料盖之间。

采用上述进一步技术方案的有益效果在于，进料盖密封胶垫能够保证进料盖与还原罐罐体紧密结合，保证还原罐罐体的真空高温状态不被破坏，从而提高铝热还原的反应效率。

进一步，上述白云石冶炼装置还包括硅酸铝纤维保温层，硅酸铝纤维保温层设置于连接管的外部。

采用上述进一步技术方案的有益效果在于，硅酸铝纤维保温层将连接管与外界空气隔绝，保证了高温金属蒸汽流的稳定性和结晶效率。

进一步，上述白云石冶炼装置还包括结晶器套管Ⅰ、结晶器套管Ⅱ和保温套管，结晶器套管Ⅰ设置于结晶器Ⅰ和结晶器Ⅱ的外部，结晶器套管Ⅱ设置于结晶器Ⅲ和结晶器Ⅳ的外部，保温套管设置于结晶器套管Ⅰ的外部。