專利名稱：硫鐵礦的冶煉工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫鐵礦的冶煉工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對能源的需求越來越大，同時給環(huán)境造成的影響也越來越嚴重，為此，國家大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。節(jié)能、環(huán)保、降耗成為我國冶煉企業(yè)面臨的重大問題，大型冶煉企業(yè)紛紛進行技術(shù)更新改造，通過改造擴大產(chǎn)能，降低能耗指標，改善環(huán)境。硫鐵礦廣泛采用的冶煉技術(shù)為沸騰焙燒。即硫鐵礦通過沸騰焙燒，大部分硫進入煙氣制酸，焙砂經(jīng)過冷卻，選礦，選出鐵礦外售。這一工藝的缺點1、脫砷、硫不完全， 渣選鐵礦含砷、硫高；2、不能回收貴金屬及銅鉛等重金屬及易揮發(fā)的金屬。3、熱態(tài)焙砂經(jīng)冷卻，選礦，作為煉鐵原料，能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程短、節(jié)能效果明顯、綜合回收效果好、環(huán)保好的硫鐵礦冶煉工藝。本發(fā)明提供的這種硫鐵礦的冶煉工藝是先用氧化熔池熔煉法熔煉硫鐵礦，熔煉后生成富集貴金屬的锍和高鐵熔融渣及含SO2的高溫煙氣，锍沉降在爐膛底層排出，排出的锍用于回收貴金屬，锍與高鐵熔融渣澄清分離后，將高鐵熔融渣用還原熔池熔煉法進行還原熔煉生成生鐵，排出的高溫煙氣用于余熱回收及收塵后制酸。所述氧化熔煉法是指富氧頂吹法或者富氧側(cè)吹法。所述還原熔煉法是指Romelt、 Hismelt0所述氧化熔煉法熔煉爐內(nèi)溫度要高于1250°C，锍的溫度高于1100°C，高鐵熔融渣溫度高于1150°C，所述還原熔煉池熔煉爐內(nèi)溫度在1500-1700°C。本發(fā)明工藝特點是
I、本發(fā)明能夠充分利用硫鐵礦自身的氧化反應(yīng)熱，因而根據(jù)富氧濃度在熔煉時只需補充少量煤或不用加煤。2、在氧化段，锍和渣分離，大部分貴金屬及銅、部分鉛富集于锍中，部分鉛鋅及銦等高溫下易揮發(fā)金屬揮發(fā)富集于煙塵中，鐵氧化富集于渣中。3、在氧化熔煉階段，锍和渣分離，渣含砷、硫等有害雜質(zhì)低。4、在氧化熔煉過程中采用富氧空氣，因而產(chǎn)出的煙氣含SO2濃度高，有利于原料中硫的回收利用，很好地解決了環(huán)境污染問題。5、在還原熔煉階段，鋅、銦等易揮發(fā)金屬富集于煙塵中。6、在還原階段，渣中硫繼續(xù)揮發(fā)，例如Romelt法有90%左右的硫揮發(fā)，生鐵含硫低。7、在還原熔煉階段，能夠充分利用熔渣的顯熱，節(jié)能效果明顯。因此本發(fā)明能夠充分利硫鐵礦礦自身的氧化反應(yīng)熱以及熔融渣的顯熱，節(jié)能效果較為明顯。在氧化段貴金屬和銅鉛等有價金屬富集于锍中，部分鉛、鋅及高溫下易揮發(fā)金屬富集于煙塵中，在還原階段，鋅揮發(fā)富集于煙塵中，大部分硫在氧化熔煉階段揮發(fā)進入煙氣送制酸，綜合回收效果好。


圖I是本發(fā)明的一個工藝流程圖。
具體實施例方式從圖I可以看出本發(fā)明工藝主要包括兩個工序
I)硫鐵礦氧化熔煉硫鐵礦與富氧空氣進行氧化熔池熔煉，所得锍富集銅、金、銀等貴金屬，沉降在爐膛底層由爐端的虹吸口排出，含硫、砷低含鐵高的熔煉渣由渣口排出送還原熔池熔煉爐還原熔煉。本發(fā)明采用氧化熔池熔煉硫鐵礦是因為熔池熔煉溫度高，渣溫通常高于1150°C，脫砷效果好，通常含砷低于O. 03%,并且生成的锍比重大，與渣不互溶，經(jīng)過澄清分離后的熔融渣通常含硫低于O. 5%。由于渣含砷、硫等有害雜質(zhì)低，可以保證后續(xù)生鐵冶煉工藝生成質(zhì)量合格的生鐵。氧化熔池熔煉所產(chǎn)生含SO2的高溫煙氣經(jīng)余熱鍋爐冷卻、除塵后送制酸。所得煙塵因熔池熔煉機械塵率低，一般低于1%，故含鉛、鋅、銦、鉍、銻等易揮發(fā)金屬高，較好地回收了易揮發(fā)的有價金屬。具體的氧化熔池熔煉方法有奧斯麥特法、艾薩法、瓦紐科夫法、白銀法、富氧側(cè)吹法等。通常奧斯麥特法、艾薩法、白銀法采用的富氧濃度在35 65%，瓦紐科夫法、富氧側(cè)吹法采用的富氧濃度在45 80%，熔池熔煉爐內(nèi)溫度通常高于1250°C，锍溫高于1100°C，渣溫高于1150°C，煙氣溫度高于1250°C。2)高鐵渣還原熔煉將熔煉過程產(chǎn)生的高溫熔融渣通過流槽流入或通過渣包倒入還原熔池熔煉爐進行還原熔煉；具體可選的工藝有Romelt、Hismelt等。由于還原熔池熔煉中硫有較高的揮發(fā)率，如Romelt冶煉工業(yè)實驗中，渣中硫有90%的揮發(fā)率，故生成的生鐵質(zhì)量較好。所生成的生鐵用于煉鋼或作為產(chǎn)品外售，產(chǎn)生的渣可以作為生產(chǎn)水泥的原料、生產(chǎn)微晶板材的原料或堆存，所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱回收、除塵脫硫后排空。還原熔池熔煉的機械塵率低，煙塵中主要富集鋅、銦等易揮發(fā)金屬。還原熔池熔煉爐內(nèi)溫度通常在1500 1700。。。下面以選擇富氧側(cè)吹法作氧化熔煉、Romelt法作還原熔煉工藝對本發(fā)明進行詳細描述，其具體實施步驟如下
I、原料庫及配料硫鐵礦、石英石、石灰石、煤等物料由汽車或其他運輸方式運至原料倉庫，按配料比要求計量后，輸送至配料膠帶運輸機，然后經(jīng)過皮帶轉(zhuǎn)運加入富氧側(cè)吹爐中進行氧化熔煉。電子皮帶秤可以瞬時計量和累計，給料量可以根據(jù)生產(chǎn)的需要及時調(diào)整。2、富氧側(cè)吹熔煉爐料在富氧側(cè)吹爐內(nèi)與從爐體兩側(cè)的風口鼓入含氧約60 96% 的富氧空氣進行富氧熔池熔煉。風口高度在靜止渣層面之下O. 5m,風口以上渣層，由于鼓入富氧空氣強烈攪動產(chǎn)生鼓泡層，加入的爐料熔化并發(fā)生強烈的氧化和造渣反應(yīng)，生成锍和爐渣。熔煉過程所需的熱量，主要來自原料中硫化物的氧化和造渣反應(yīng)熱。熔煉生成的锍和爐渣在風口以下靜止渣層中沉淀分離，熔煉所得锍沉降在爐膛底層，渣在爐膛熔體上層， 由渣口排出，送Romelt鐵浴爐還原熔煉；锍由爐端的虹吸口排出；從爐體中排出的含SO2的高溫煙氣，出爐后經(jīng)余熱鍋爐冷卻，電收塵器凈化除塵后送硫酸車間制酸。锍和煙塵可作副產(chǎn)品外賣。
3、還原熔煉Romelt鐵浴爐為一方形熔池，爐膛側(cè)壁設(shè)上下兩排風口，還原區(qū)為鐵水上方一定厚度的渣浴，下排風口對應(yīng)渣層中部，噴入富氧為55% 60%的空氣攪拌渣浴，使熔池中氧化鐵還原和進行碳氧反應(yīng)。從渣浴析出的氣體產(chǎn)物與上排風口吹入的純氧進行二次燃燒。該工藝完全遵循“熔化后再還原”原則，不使用預(yù)還原系統(tǒng)。熔融的爐渣直接流入Romelt鐵浴爐，省去了熔化段，節(jié)約了能量。Romelt工藝采用連續(xù)出渣鐵裝置，在熔池底部砌筑耐火材料，爐墻和爐頂均用水冷。Romelt工藝可以直接使用廉價的非焦煤,金屬鐵收得率最高達到95%。
權(quán)利要求
1.一種硫鐵礦的冶煉工藝，其特征是先用氧化熔池熔煉法熔煉硫鐵礦，熔煉后生成富集貴金屬的锍和高鐵熔融渣及含SO2的高溫煙氣，锍沉降在爐膛底層排出，排出的锍用于回收貴金屬，锍與高鐵熔融渣澄清分離后，將高鐵熔融渣用還原熔池熔煉法進行還原熔煉生成生鐵，排出的高溫煙氣用于余熱回收及收塵后制酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫鐵礦的冶煉工藝，其特征在于所述氧化熔煉法是指富氧頂吹熔池熔煉法或者富氧側(cè)吹熔池熔煉法。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫鐵礦的冶煉工藝，其特征在于所述還原熔煉法是指 Romeltλ Hismelt0
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的硫鐵礦的冶煉工藝，其特征在于所述氧化熔煉法熔煉爐內(nèi)溫度要高于1250°C，锍的溫度高于1100°C，高鐵熔融渣溫度高于1150°C，所述還原熔池熔煉法中熔煉爐內(nèi)溫度在1500-1700°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫鐵礦的冶煉工藝，該冶煉工藝是先用氧化熔煉法熔煉硫鐵礦，熔煉后生成富集貴金屬的锍和高鐵熔融渣及含SO2的高溫煙氣，锍沉降在爐膛底層排出，锍與高鐵熔融渣分離后，將高鐵熔融渣用還原熔煉池熔煉爐進行還原熔煉生成生鐵，排出的锍用于回收貴金屬，排出的高溫煙氣用于余熱回收和制酸。本發(fā)明能夠充分利硫鐵礦礦自身的氧化反應(yīng)熱以及熔融渣的顯熱，節(jié)能效果較為明顯。在氧化段貴金屬和銅鉛等有價金屬富集于锍中，部分鉛、鋅及高溫下易揮發(fā)金屬富集于煙塵中，在還原階段，鋅揮發(fā)富集于煙塵中，大部分硫在氧化熔煉階段揮發(fā)進入煙氣送制酸，綜合回收效果好。
文檔編號C22B11/00GK102586618SQ20121009526
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者仝一喆, 劉燕庭, 吳曉松, 孫月強, 張雷, 舒見義, 董曉偉, 賀毅林, 陳阜東 申請人:長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司