[其他]低炭比炼锌法

说明书

本发明属冶金领域。是球团蒸馏炼锌新方法。

国际上，自从能源和炼锌原料价格上升以来，现有各种炼锌方法都无力改变炼锌厂之收益不佳状况，特别是近年来铅、镉、硫等污染环境所造成的社会压力，使其作为炼锌传统大宗副产品之活力，大为降低：硫酸的生产成本，大致相当于倾销价格;铅、镉铟等虽大幅度降价而销路仍然不佳;都说明其结果。另一方面，减少炼锌能源消耗之方法见短，以每吨蒸馏锌计，包括废渣处理之标准煤消耗;水法合1.2吨，鼓风炉法1.4吨，竖罐法1.5～2吨。虽不都完全左右炼锌经济，但物资消耗太多。

本发明的目的，在于开拓可为炼锌厂创造经济实益的资源，增加高值综合冶金产品的品种和数量;还在于创立把每吨蒸馏锌能耗减少到标准煤600公斤以下的冶炼新方法。开源而节流，增大炼锌厂经济实益。

为此可以以选择原料、燃料和添加材料作为并不强求的基础，以开拓外部之含稀散、贵重、高值重有色金属和一般重有色金属的物料和废物作为综合冶金的新拓资源;以完全代替处理本系统内综合回收和三废治理之各种废渣，作为保证回收率之手段;构成开展综合冶金的物质基础。

经过对已有五十余年历史的竖罐炼锌法技术过程分析：其焙烧过程的脱硫，可以配加需要脱硫的各种物料;其制团过程可以直接配加含炭物料并代替能源，可以配加金属氢氧化物和石灰乳并代替粘合剂和熔剂;其焦结过程，则具有比直接还原法炼铁更加优越的煤铁比值，除氧化锌和造岩物质外，其他金属氧化物基本上都可无代价地还原为金属;其蒸馏炼锌过程，由于蒸馏气体出炉温度为800℃左右，蒸馏锌中其他金属的损失非常有限，说明了其他价金属，都可遗留即富集于炼锌后的残球中;成为实现综合冶金的技术工艺基础。

顺此条件，自炼锌残球中回收其他有价金属的最佳方法，是改进球团蒸馏炼锌法。以高温激化法快速而完全地完成炼锌过程。以预热空气燃烧高温炼锌残球中的余炭而造成高温区。自高温气体中回收以铅为主的可蒸发金属，自熔体中回收以铁为主的未蒸发金属。同时把炉渣造就为水泥混合材，以便更好利用。

为了减少能源消耗，可借必经高温激化炼锌之便，减少球团中的焦煤配比。即按间接热和电力内调的办法，把每吨蒸馏锌焦煤配比减少至750～900公斤;减去副产品煤耗，实用400～600公斤。

如此，则实施综合冶金的第一步和节减能源消耗的方法，都能在减少炼锌能源消耗的前提下完成，炼锌厂的经济实益及其结构，自然为之改观。现作实施设计如下。

本法沿用竖罐炼锌法之焙烧、制团、焦结、蒸馏炼锌基本流程，但以多金属综合冶炼和大量减少能源消耗为目标，进行系列改进。重点在于蒸馏炼锌炉及其相应设施。取代了各法之能耗较多但未计算在内的废渣处理设施，免去了专用燃料生产或供应设施。但为了保护环境，用好废热，减少能源消耗，增加了常规废热发电和制氧设施，现按生产流程于以说明。

一、原料、燃料、材料和熔剂：

1、原料。可放宽对炼锌原料品级的限制，或增加以高值有价金属为冶炼目标的物料和废物作为综合冶炼之经济实益资源。如煤气厂烟尘、炭黑、钢铁厂烟灰、某些金属废渣等。

2、燃料。以焦煤为还原剂和燃料，每吨蒸馏锌配加600～750公斤。以含镓锗为选择机遇。外用少量开炉焦炭。

3、粘合剂。纸浆废液、综合冶炼之金属氢氧化物物料和石灰乳等。

4、熔剂。石灰石为主，每吨蒸馏锌配用约200公斤。以废热烧制为生石灰。块状由焦结炉加入，粉状以石灰乳从制团加入。

石灰乳和有价金属氢氧化物的采用，提供了以过量石灰乳取快速中和沉淀法处理含有价有害金属离子污水的简便方法，可使可溶性钙盐来不及溶解而提高除去率，可使处理水通过降温沉淀而降低PH值并回收水中的氢氧化钙和碳酸钙，从而减少治理设施和减少治理费用。

二、焙烧。目的在于对锌精矿脱硫。产出含氧化锌焙砂和二氧化硫烟气。沿用沸腾炉为焙烧设施。取其过剩空气系数为1.05，可比水法减少25%的烟气量。除含大量高值、有价金属之高铅物料另法脱硫外，可配加其他需脱硫物料。

三、制团。这是炼锌中多愿舍弃但不应该舍弃的过程。其蒸馏炼锌的特性，可使炭能分两步使用而节省能源。本发明可赖以节省标准煤400～200公斤。而制团的电力消耗仅为每吨蒸馏锌150度，合标准煤46～64公斤。

制团，是把经过球磨的焙砂，配上焦煤、返回物、粘合剂，通过混合、碾压而制成球团。本发明增用的含碳物料、金属氢氧化物均由此加入制团。然后用废热干燥脱水，以减少燃料消耗。