[发明专利]反射炉闪速直接熔炼法

说明书

本发明是一种闪速直接熔炼方法的改进，特别适合于把铅、锑、锡、铜、金、银等有色重金属精矿在略经改造的普通反射炉内，直接炼成金属或其合金。

现有的对铅、锑、铜精矿进行闪速熔炼的熔炉，一般都是专门对该矿种进行设计的闪速炉，对铅精矿进行直接熔炼的有Q.S.L法和基夫赛特法。见《重有色金属冶炼设计手册》，它们都有较大的规模，投入大、产量高，使用富氧空气或工业氧气进行冶炼。

本发明的目的在于可以利用中小型冶炼厂现有的普通反射炉，改造成适合进行闪速直接熔炼方式的冶金炉，对铅、锑、锡、铜、金、银等有色重金属精矿，经过预处理及配矿后进行直接熔炼产出金属或其合金产品，并且是直接使用空气，而不必一定要用富氧空气或工业氧气进行熔炼。

实现本发明的技术方案是：在普通反射炉(4)的炉头，增加喷矿设备[包括冶金矿料喷射器(3)，(已于98年12月16日申报实用新型专利)，精矿斗(1)，高压风机(2)]。在该反射炉(4)的炉尾依次连接第一沉降室(5)，余热锅炉(6)第二沉降室(7)，连接烟管(8)(12)(14)(16)(18)，表面冷却器(9)，布袋收尘器(11)，一、二、三级氧化硫吸收塔(13)和(15)，引风机(17)和烟囱(19)。

从精矿料斗(1)给矿至喷射器(3)，在喷射器里精矿被自高压风机(2)来的空气吹散混合，产生高速风矿流，整形后喷入反射炉(4)高温的火膛上方，精矿在飞越火膛时，温度突然升高，并与其充分混合的空气氧化燃烧，温度进一步升高，氧化迅速完成，精矿粒在迅速的燃烧过程中，挥发部分成为烟气顺风带走，在表面冷却器和收尘器里冷却、沉降，成为返粉，不挥发部分落入炉膛内与熔剂一道成为熔体在还原过程中被还原成金属和分离出炉渣。

高温烟气流出反射炉后依次通过第一沉降室(5)，余热锅炉(6)，第二沉降室(7)，烟管(8)，表面冷却器(9)，烟管(10)，收尘器(11)，烟气被冷却，其中的粉尘被沉降和过滤成为返粉，从收尘器(11)出来的无尘废气依次通过一、二级吸收塔(13)和(15)，及烟管(12)和(14)，其中的SO₂被吸收塔内喷淋的碱液充分吸收，生成亚硫酸盐，净化后的废气，SO₂含量达到国家允许排放的标准，经风管(16)导入引风机(17)，经烟管(18)，烟囱(19)排空。

每喷入一吨炉料(精矿+煤粉)后，接着喷入适量的单纯粉煤，以提高炉温，使炉内熔体熔化，如此反复间隔进行，当氧化过程进行到炉内沉降物达到渣线高度时，停止喷入矿粉，转入还原过程。(对铜精矿则先吹炼冰铜)，在还原过程中，如仅靠火膛燃烧块煤不足以达到要求的高温时，可用喷射器喷入粉煤，使炉况处于高温还原气氛，必要时使用空气吹管向熔池吹入压缩空气，增加CO量，使熔体加速还原并分离成金属和炉渣，分别放出。也可以按粗锡的冶炼方式开大出锡口，先放金属后放渣一次完成。

返粉定时收集，配入还原煤和熔剂，通过反射炉上的投料斗投入反射炉进行还原熔炼。

以上氧化和还原过程可交替反复进行，待还原所得的金属达到炉子容纳的上限时，可暂停氧化或还氧作业，将炉温再提高100～150℃，使炉渣变稀，流动性增加，打开排渣口，进行排渣，渣排完后，降低炉温。而进行除杂精炼或合金成份调整。

除杂精炼或合金成份调整是将还原渣扒尽后，根据炉内粗金属取样分析情况和产品对杂质含量的要求，针对不同的杂质成分采取熔析，吹炼或加入相应的除杂熔剂除去一定量的杂质成分，必要时加入某种中间合金调整成分，以达到相应产品的化学成分。此过程可按常规的反射炉精炼工艺要求进行，最后出炉铸锭。

本发明与现行的闪速熔炼方式相比，它是一种闪速直接熔炼的小规模方式，并能进行适当的精炼，直接产出某种品级的金属或合金产品，投资小而适应性广，对于一些中小企业冶炼某些特殊矿种非常有利。本发明与传统的重金属冶炼方法相比，它缩短了工艺流程，从精矿至成品可在一个炉内完成，(也可以将返粉在另一炉内还原精炼以扩大产量)。适应市场对产品成分和品级变化的能力强，可以很方便地改产工艺条件生产相应产品。能适应对铅、锑、锡、铜、金、银等多种有色重金属精矿的直接冶炼。

以下结合附图说明从复杂铅精矿熔炼出免维护蓄电池极板用的低锑铅基合金的工艺过程：

所用的精矿，经过预处理和配矿后成分为：

Pb 55％，Sb 1.5％，As 0.4％，Cu 0.3％，Sn 0.45％，Ag 2800g/t，S 20％，Fe 12％，SiO₂ 2.5％，CaO 0.3％，含水率＜1％，粒度-150目。