[发明专利]一种含锌物料的氢冶金烟化提锌方法

说明书

本发明公开了一种含锌物料的氢冶金烟化提锌方法。将含锌物料或含锌物料和辅助物料加入烟化炉内，通入氢气和助燃气体进行加热提温；当熔池温度达到1000～1300℃时；加大入炉氢气的通入量，在此温度下进行还原吹炼反应，还原吹炼反应中使锌先实现氧化物还原成单质金属并以金属蒸汽的形式挥发，金属蒸汽在炉腔的上部空间再次被氧化，随着工艺烟气进入烟气管道，经处理进行回收，得到成品氧化锌；产生的冶炼弃渣通过渣口排放，经过水淬后堆存或外销；产生的工艺烟气进行处理后排空。本发明以清洁高效的氢气代替化石燃料粉煤，以氢冶金理念代替目前传统的碳冶金工艺，从而实现含锌物料的无碳化火法冶炼。

一、技术领域：

本发明涉及一种有色金属冶金领域的火法冶金方法，特别是涉及一种含锌物料的氢冶金烟化提锌方法。

二、背景技术：

重有色冶金行业中常见的含锌物料有铅冶炼过程中产出的含锌中间渣类、湿法炼锌过程中产出的浸出渣或其它含锌冶金渣料，包括部分氧化锌原矿等。

烟化炉是一种有色金属冶炼常用的工艺装备。目前，国内外在重金属冶金中间渣类中锌的回收多是采用烟化炉来实现还原烟化回收。通用的烟化回收工艺实质是一种还原挥发过程，即把空气和粉煤吹入烟化炉内的熔渣中，粉煤燃烧后产生热量和一氧化碳，使熔渣保持高温，并使熔渣中的化合物和游离的铅、锌为主的金属氧化物等还原成单质金属的蒸汽，金属蒸汽上升到炉子的上部空间，遇到工艺烟气中的CO₂或上部三次风口吸进来的空气再度氧化成金属氧化物，并以烟尘状态在收尘系统中被捕集回收。

现有工艺过程中粉煤的配入量较高，粉煤燃烧后最终以CO₂排入大气。同时，对减少行业内化石燃料的使用，减少碳排放量将是未来迫切需要面临的问题。

三、发明内容

本发明要解决的技术问题是：根据目前国内外对减少行业内化石燃料使用、减少碳排放量的迫切需要解决的问题，本发明以清洁高效的氢气代替化石燃料粉煤，以氢冶金理念代替目前传统的碳冶金工艺，从而实现含锌物料的无碳化火法冶炼；即本发明提供一种含锌物料的氢冶金烟化提锌方法。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种含锌物料的氢冶金烟化提锌方法，所述提锌方法包括以下步骤：

a、以含锌物料或含锌物料和辅助物料为原料，所述含锌物料为粗铅火法冶金还原炉渣、湿法炼锌过程中产出的浸出渣或含锌氧化矿原矿，所述辅助物料为铁矿、石英和石子中的至少一种；

所述原料为含锌物料时，物料入炉量以熔化后形成的熔池的上表面处于烟化炉风口区以上700～1500mm为准，同时烟化炉还原冶炼产出的冶炼弃渣中铁硅钙成份重量比达到FeO：SiO₂：CaO＝(25～35)：(25～35)：(0～30)；

所述原料为含锌物料和辅助物料时，所述辅助物料的配入量以烟化炉还原冶炼产出的冶炼弃渣中铁硅钙成份重量比达到FeO：SiO₂：CaO＝(25～35)：(25～ 35)：(0～30)为准，总的物料入炉量以熔化后形成的熔池的上表面处于风口区以上700～1500mm为准；

b、将含锌物料或含锌物料和辅助物料加入烟化炉内，当总物料加入量达到烟化炉风口区≤200mm时，开始通入氢气和助燃气体进行加热提温，控制入炉气体压力为0.01～0.4MPa(随着物料入炉进程液面不断升高，不断加大入炉气体量)，控制60～100min完成物料入炉，且熔池温度达到1000～1300℃；

在此操作过程中如果出现炉温过高或其它异常生产情况时，可以采用通入惰性气体(例如：氮气、氩气)稀释氧气浓度来处理；