專利名稱：一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉行業(yè)中冶煉鉛的工藝方法，具體一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn) 工藝。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)粗鉛生產(chǎn)所采用的工藝主要有傳統(tǒng)的“燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原”煉鉛工藝和 氧氣底吹-鼓風(fēng)爐還原煉鉛法、QSL法、Kivicet法、ISA和Kaldo法等直接煉鉛法。由于傳 統(tǒng)的“燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原”煉鉛工藝中所產(chǎn)生的低濃度二氧化硫煙氣回收難度較大，受工藝 條件和設(shè)備的限制，SO2無(wú)組織排放和鉛煙塵污染無(wú)法得到有效控制，國(guó)家2000年已明令 禁止采用該工藝生產(chǎn)。近幾年，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，新的煉鉛方法在我國(guó)逐步得 到推廣應(yīng)用，更為突出的是我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的氧氣底吹-鼓風(fēng)爐還原煉鉛新工藝推廣速度很 快。
氧氣底吹-鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝是我國(guó)經(jīng)過(guò)近20年的試驗(yàn)研究獲得成功的熔池 熔煉技術(shù)，雖然較好地解決了長(zhǎng)期困擾鉛冶煉行業(yè)的SO2煙氣和鉛煙塵的污染問(wèn)題。2006年 11月22日中國(guó)發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)CN1285742C公開(kāi)的“采用氧氣底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原 的煉鉛法及實(shí)現(xiàn)它的系統(tǒng)”是采用氧氣底吹熔煉的方法對(duì)含鉛原料進(jìn)行熔煉產(chǎn)出的熔融鉛 氧化渣(行業(yè)內(nèi)也稱高鉛渣)，該熔融鉛氧化渣需要凝結(jié)鑄塊后再送鼓風(fēng)爐還原，高溫熔融 鉛氧化渣的熱焓占鉛氧化渣還原所需熱焓15%左右，無(wú)法利用；同時(shí)鼓風(fēng)爐還原需要消耗 價(jià)格昂貴的塊狀冶金焦炭，且還原過(guò)程中，有30%左右的焦炭不完全燃燒，既浪費(fèi)了能源， 又增加了生產(chǎn)成本。另外，鼓風(fēng)爐渣還需送煙化爐進(jìn)一步處理，生產(chǎn)設(shè)備多，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，投 資較大，操作環(huán)境污染較重。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的對(duì)環(huán)境 污染嚴(yán)重，實(shí)施成本高，特別是高溫熔融高鉛渣熱焓的利用，進(jìn)一步改善操作環(huán)境、進(jìn)一步 節(jié)能降耗的問(wèn)題；同時(shí)還提供熔融高鉛渣中鉛的還原過(guò)程和鉛鋅等有價(jià)金屬的煙化揮發(fā)過(guò) 程在同一個(gè)爐子中進(jìn)行的方法，代替原有的鼓風(fēng)爐和煙化爐渣，取消鑄渣，從而減少生產(chǎn)環(huán) 節(jié)，節(jié)省工程投資。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于具體生產(chǎn)工藝步驟將鉛精礦或二次 鉛原料和熔劑配料成爐料后，從熔煉設(shè)備加料口送入反應(yīng)熔煉段進(jìn)行熔煉，從氧氣噴入口 向所述熔煉設(shè)備的熔池內(nèi)連續(xù)噴入富氧氣體；控制熔池的熔煉溫度為1000-120(TC ；熔煉 后，產(chǎn)生出粗鉛、高鉛渣熔體和含高濃度Sh的煙氣；含高濃度SA的煙氣經(jīng)余熱鍋爐和電收 塵器收鉛煙塵后送硫酸系統(tǒng)制酸，制酸尾氣排空；所述電收塵器的鉛煙塵返回配料；
所述高鉛渣熔體從反應(yīng)熔煉段的出渣口，經(jīng)溜槽、進(jìn)料口直接進(jìn)入到還原熔煉段； 在還原熔煉段內(nèi)，從底部或底側(cè)部連續(xù)通入空氣和煤氣或天然氣的混合氣體發(fā)生燃燒反應(yīng)，控制還原熔煉段內(nèi)溫度在1000-150(TC，得粗鉛；該粗鉛與反應(yīng)熔煉段所產(chǎn)粗鉛一起送 鑄錠；還原所產(chǎn)生的鉛煙塵也經(jīng)電收塵器收鉛煙塵返回配料；還原后液態(tài)渣通過(guò)隔墻底部 流入到煙化段進(jìn)行煙化處理，煙塵進(jìn)入鋅煙塵收塵裝置，綜合回收其中的鉛、鋅和鍺金屬； 煙化段產(chǎn)生的爐渣作建材用。
所述的還原熔煉段還原熔煉過(guò)程中，在還原熔煉段的爐腔空間部分通入適量空氣 和未反應(yīng)完全的還原氣體燃燒。
所述的熔煉設(shè)備主要由反應(yīng)熔煉段、還原熔煉段和煙化段三部分順序所組成；所 述熔煉設(shè)備的反應(yīng)熔煉段為頂部設(shè)有加料口和第一出煙口，底部或底側(cè)部設(shè)有氧氣噴入 口，左端下部設(shè)有出渣口，右端下部設(shè)有第一虹吸出鉛口 ；所述氧氣噴入口的方向與鉛垂線 的夾角α的范圍為α <90° ；所述還原熔煉段和煙化段為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，中間有隔墻隔 開(kāi)，底部?jī)啥蜗噙B通；所述還原熔煉段頂部設(shè)有進(jìn)料口和第二出煙口，右端下部設(shè)有第二虹 吸出鉛口，底部設(shè)有氣體噴入口 ；其中的進(jìn)料口通過(guò)溜槽與反應(yīng)熔煉段的出渣口相連；其 中的氣體噴入口的方向與豎直線的夾角θ的范圍為θ <90° ；所述煙化段頂部設(shè)有 噴嘴和第三出煙口，下部設(shè)有并排的風(fēng)口 ；
本發(fā)明的鉛冶煉工藝，具有如下優(yōu)點(diǎn)
①環(huán)保好
本發(fā)明中的反應(yīng)熔煉過(guò)程是在密閉的熔煉設(shè)備中進(jìn)行的，避免了 SO2煙氣的逸出， 鉛精礦中硫的回收利用率顯著提高，尾氣排放完全符合環(huán)保要求；另外，含鉛原料和熔劑配 合制粒后直接入熔煉設(shè)備，熔煉過(guò)程沒(méi)有燒結(jié)返粉作業(yè)，有效防止鉛煙塵的彌散；同時(shí)，熔 融高鉛渣直接進(jìn)入還原熔煉段進(jìn)行還原，取消了鑄渣和吊運(yùn)渣包的作業(yè)，可使操作環(huán)境進(jìn)一步改善。
②可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)
本發(fā)明中反應(yīng)熔煉、還原熔煉和煙化都在一套整體的熔煉設(shè)備中進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了連 續(xù)生產(chǎn)，達(dá)到了真正“一步法”煉鉛的目的。
③能耗低
本發(fā)明中反應(yīng)熔煉段產(chǎn)出的高溫?zé)煔獠捎糜酂徨仩t回收余熱；反應(yīng)熔煉段熔煉過(guò) 程實(shí)現(xiàn)自熱，不須配入燃料補(bǔ)熱；直接冶煉處理熔融高鉛渣，充分利用熔融高鉛渣的熱焓， 并采用煤氣或天然氣還原熔煉，較鼓風(fēng)爐還原節(jié)省能源。
④生產(chǎn)成本低
本發(fā)明中熔融高鉛渣的還原采用煤氣或天然氣取代鼓風(fēng)爐還原所用的冶金焦炭 作還原劑，并通入適量空氣進(jìn)行燃燒補(bǔ)熱，所以生產(chǎn)成本相對(duì)較低。
⑤工程投資省
與國(guó)外較先進(jìn)的鉛冶煉工藝相比，本發(fā)明基建投資省，并且熔融高鉛渣中鉛的還 原和鉛鋅鍺等有價(jià)金屬的煙化揮發(fā)可以在同一個(gè)熔煉設(shè)備中進(jìn)行，用一臺(tái)底吹爐代替鼓風(fēng) 爐和煙化爐，并取消了鑄渣機(jī)，減少了生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，所以可大大節(jié)省工程投資。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2是本發(fā)明的熔煉設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
圖2中1反應(yīng)熔煉段；2還原熔煉段；3煙化段；4加料口 ；5第一出煙口 ；6氧氣 噴入口 ；7出S口 ；8第一虹吸出鉛口 ；9隔墻；10進(jìn)料口 ； 11第二出煙口 ； 12第二虹吸出鉛 口 ； 13氣體噴入口 ； 14溜槽；15第三出煙口 ； 16風(fēng)口；17總排渣口。
具體實(shí)施方式
參考圖1和圖2所示，一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝，其具體生產(chǎn)工藝步驟將鉛 精礦或二次鉛原料和熔劑配料成爐料后，從熔煉設(shè)備加料口 4送入反應(yīng)熔煉段進(jìn)行熔煉， 從氧氣噴入口 6向所述熔煉設(shè)備的熔池內(nèi)連續(xù)噴入富氧氣體；控制熔池的熔煉溫度為 1000-12000C ；熔煉后，產(chǎn)生出粗鉛、高鉛渣熔體和含高濃度SA的煙氣；含高濃度SA的煙 氣經(jīng)余熱鍋爐和電收塵器收鉛煙塵后送硫酸系統(tǒng)制酸，制酸尾氣排空；所述電收塵器的鉛 煙塵返回配料；所述高鉛渣熔體從反應(yīng)熔煉段的出渣口 7，經(jīng)溜槽14、進(jìn)料口 10直接進(jìn)入 到還原熔煉段2 ；在還原熔煉段內(nèi)，從底部或底側(cè)部連續(xù)通入空氣和煤氣或天然氣的混合 氣體發(fā)生燃燒反應(yīng)，控制還原熔煉段內(nèi)溫度在1000-150(TC ；此時(shí)，煤氣或天然氣作為還原 劑，與所述的高鉛渣熔體充分混合后將其還原成粗鉛；該粗鉛與反應(yīng)熔煉段所產(chǎn)粗鉛一起 送鑄錠；還原所產(chǎn)生的鉛煙塵也經(jīng)電收塵器收鉛煙塵返回配料；還原后液態(tài)渣通過(guò)隔墻9 底部流入到煙化段3進(jìn)行煙化處理，煙塵進(jìn)入鋅煙塵收塵裝置，綜合回收其中的鉛、鋅和鍺 金屬；煙化段產(chǎn)生的爐渣作建材用。
所述的熔煉設(shè)備主要由反應(yīng)熔煉段1、還原熔煉段2和煙化段3三部分順序所組 成；所述熔煉設(shè)備的反應(yīng)熔煉段1為頂部設(shè)有加料口 4和第一出煙口 5，底部或底側(cè)部設(shè)有 氧氣噴入口 6，左端下部設(shè)有出渣口 7，右端下部設(shè)有第一虹吸出鉛口 8 ；所述氧氣噴入口 6 的方向與鉛垂線的夾角α的范圍為α <90° ；所述還原熔煉段2和煙化段3為長(zhǎng)方 形結(jié)構(gòu)，中間有隔墻9隔開(kāi)，底部?jī)啥蜗噙B通；所述還原熔煉段2頂部設(shè)有進(jìn)料口 10和第二 出煙口 11，右端下部設(shè)有第二虹吸出鉛口 12，底部設(shè)有氣體噴入口 13;其中的進(jìn)料口 10通 過(guò)溜槽14與反應(yīng)熔煉段的出渣口 7相連；其中的氣體噴入口 13的方向與豎直線的夾角θ 的范圍為θ <90° ；所述煙化段3頂部設(shè)有噴嘴和第三出煙口 15，下部設(shè)有并排的風(fēng) 口 6 ；底部設(shè)有總排渣口 17。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于具體生產(chǎn)工藝步驟將鉛精礦或二次鉛 原料和熔劑配料成爐料后，從熔煉設(shè)備加料口(4)送入反應(yīng)熔煉段進(jìn)行熔煉，從氧氣噴入 口(6)向所述熔煉設(shè)備的熔池內(nèi)連續(xù)噴入富氧氣體；控制熔池的熔煉溫度為1000-1200°C; 熔煉后，產(chǎn)生出粗鉛、高鉛渣熔體和含高濃度Sh的煙氣；含高濃度的煙氣經(jīng)余熱鍋爐 和電收塵器收鉛煙塵后送硫酸系統(tǒng)制酸，制酸尾氣排空；所述電收塵器的鉛煙塵返回配料； 所述高鉛渣熔體從反應(yīng)熔煉段的出渣口(7)，經(jīng)溜槽(14)、進(jìn)料口(10)直接進(jìn)入到還原熔 煉段O)；在還原熔煉段內(nèi)，從底部或底側(cè)部連續(xù)通入空氣和煤氣或天然氣的混合氣體發(fā) 生燃燒反應(yīng)，控制還原熔煉段內(nèi)溫度在1000-1500°C，得粗鉛；該粗鉛與反應(yīng)熔煉段(1)所 產(chǎn)粗鉛一起送鑄錠；還原所產(chǎn)生的鉛煙塵也經(jīng)電收塵器收鉛煙塵返回配料；還原后液態(tài)渣 通過(guò)隔墻(9)底部流入到煙化段C3)進(jìn)行煙化處理，煙塵進(jìn)入鋅煙塵收塵裝置，綜合回收其 中的鉛、鋅和鍺金屬；煙化段產(chǎn)生的爐渣作建材用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的還原熔煉 段(2)還原熔煉過(guò)程中，在還原熔煉段O)的爐腔空間部分通入適量空氣和未反應(yīng)完全的 還原氣體燃燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的熔煉設(shè)備 主要由反應(yīng)熔煉段(1)、還原熔煉段( 和煙化段C3)三部分順序所組成；所述熔煉設(shè)備的 反應(yīng)熔煉段(1)為頂部設(shè)有加料口(4)和第一出煙口(5)，底部或底側(cè)部設(shè)有氧氣噴入口 (6)，左端下部設(shè)有出渣口(7)，右端下部設(shè)有第一虹吸出鉛口(8)；所述氧氣噴入口(6)的 方向與鉛垂線的夾角α的范圍為α <90° ；所述還原熔煉段(2)和煙化段(3)為長(zhǎng)方 形結(jié)構(gòu)，中間有隔墻(9)隔開(kāi)，底部?jī)啥蜗噙B通；所述還原熔煉段(2)頂部設(shè)有進(jìn)料口(10) 和第二出煙口(11)，右端下部設(shè)有第二虹吸出鉛口(12)，底部設(shè)有氣體噴入口(1 ；其中 的進(jìn)料口(10)通過(guò)溜槽(14)與反應(yīng)熔煉段的出渣口(7)相連；其中的氣體噴入口(13)的 方向與豎直線的夾角θ的范圍為θ <90° ；所述煙化段(3)頂部設(shè)有噴嘴和第三出 煙口(15)，下部設(shè)有并排的風(fēng)口 (16)；底部設(shè)有總排渣口(17)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)煉鉛清潔生產(chǎn)工藝，是將硫化鉛精礦或二次鉛原料、熔劑及鉛煙塵等物料按要求進(jìn)行配料，經(jīng)過(guò)混合制粒處理后，首先送整體設(shè)備的反應(yīng)熔煉段，采用富氧底吹進(jìn)行熔煉，并將液態(tài)高鉛渣直接送入還原熔煉段進(jìn)行還原熔煉而生產(chǎn)粗鉛，然后將還原后的液態(tài)爐渣直接送入煙化段進(jìn)行煙化處理綜合回收其中的有價(jià)金屬，從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的連續(xù)清潔生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C22B13/02GK102031393SQ20101057425
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月28日
發(fā)明者季勇, 張圣南, 曹永德, 曹永貴, 謝兆鳳, 馬輝 申請(qǐng)人:郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司