專利名稱：：資源綜合利用平衡煉鉛工藝和設備的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種有色金屬的冶煉方法，尤其是涉及一種從含有多種有價金屬的鉛精礦中進行資源綜合利用平衡煉鉛工藝和設備。
背景技術：
：鉛精礦中含有Zn、Au、Ag、Bi、Cu、In、Sb多種有價金屬，同時含有S。傳統(tǒng)的煉鉛工藝有燒結(jié)鍋一鼓風爐流程和燒結(jié)機一鼓風爐流程。其中燒結(jié)鍋一鼓風爐流程在燒結(jié)過程中產(chǎn)生出的S02煙氣由于無法回收利用而全部排空，對大氣環(huán)境造成嚴重污染，同時，燒結(jié)過程大量的返粉作業(yè)又造成鉛煙塵的低空彌散，帶來鉛煙塵環(huán)境污染。在燒結(jié)機一鼓風爐流程中，產(chǎn)出的煙氣含S02濃度很低，在制酸技術中，無法回收全部利用而使30%以上的S02煙氣排空，對大氣環(huán)境造成嚴重污染，燒結(jié)過程中產(chǎn)生的氧化反應熱也無法回收利用，冶煉過程能耗高。針對上述不足，現(xiàn)有技術提出了兩種解決方法，第一種解決方法是2006年11月22日中國發(fā)明專利授權公告號CN1285742C公開的"采用氧氣底吹熔煉一鼓風爐還原的煉鉛法及實現(xiàn)它的系統(tǒng)"是采用氧氣底吹熔煉的方法對含鉛原料進行熔煉，該專利只注中鉛的回收率，所設計的氧氣底吹熔煉爐煙氣出口上方有余熱鍋爐，其配有的膜式壁結(jié)構(gòu)垂直上升段高達28-31m，余熱鍋爐安裝在上方，勢必增加了建筑物的高度；而氧氣底吹熔煉爐的熔池溫度為io5o-n5o'c;由于熔池溫度低，S的氧化反應不完全，還會有少量的S帶入高溫熔融鉛渣(即富鉛渣)中，既對后續(xù)處理環(huán)節(jié)不利，又影響S的回收；另外，由于鉛精礦中所含Cu的熔點高達1083.4'C,要與其它金屬形成合金帶入富鉛渣中或者形成冰銅，其溫度往往要大于1250°0;該發(fā)明所提出的溫度范圍并不能保證有效的形成01--In合金進入富鉛渣中，直接影響Cu、Pb和In的最佳回收。上述冰銅是鉛礦中伴生銅的產(chǎn)物，在熔煉過程中分別富集到富銅粗鉛與粗鉛中，將富銅粗鉛搭配到浮渣反射爐熔煉進一步分離鉛后產(chǎn)生冰銅。此冰銅一般含銅在30~45%、含鉛25-30%、含銀2000-3000g/t、含銦在500~1000g/t左右。傳統(tǒng)流程是將此冰銅出售給銅冶煉企業(yè)回收銅，由于鉛在銅冶煉中是雜質(zhì)元素，冶煉時不但造成環(huán)境污染，且鉛、銦兩種重要金屬得不到回收。現(xiàn)有技術提出的另一種解決方法是2007年7月11曰中國發(fā)明專利授權公告號CN1325672C公開的"一種煉鉛法以及用于實現(xiàn)該煉鉛法的裝置"仍然是將含鉛原料、熔劑通過氧氣底吹熔煉爐生產(chǎn)出高溫熔融鉛渣，是在CN1285742C專利的基礎上對高溫熔融鉛渣的處理改進，氧氣底吹熔煉爐的結(jié)構(gòu)仍然保持原樣；該發(fā)明雖然減少了焦炭的消耗量，能源利用得到提高。但由于技術路線仍然是以鉛、鋅冶煉回收為主，而對Au、Ag、Bi、Cu、In、Sb多種有價金屬的回收沒有實質(zhì)上的進步。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提出一種資源綜合利用平衡煉鉛工藝和設備系統(tǒng)，將含有多種有價金屬的鉛精礦通過工藝設計和工藝所采用的系統(tǒng)改進，實現(xiàn)Pb、Zn、Au、Ag、Bi、Cu、In、Sb、S元素的平衡優(yōu)化回收，排放尾氣和操作環(huán)境都達到國家環(huán)保要求。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種資源綜合利用平衡煉鉛工藝，包括以下步驟1)將含鉛原料和熔劑配料后進行制粒，物料的濕度在7~8%，粒徑為5隱~30mm;配料的選取應使所產(chǎn)生的高溫熔融鉛渣的渣型按質(zhì)量比計為Pb:35-55%,Fe/Si02=0.8~1.4/1，CaO/SiO產(chǎn)O.2~0.8/1;從加料口送入氧氣底吹熔煉爐中進行熔煉；2)將熔煉所需的富氧氣體從氧氣底吹熔煉爐的氧氣噴入口噴入所述熔煉爐的熔池內(nèi)，控制氧氣底吹熔煉爐的熔池溫度為1260-1350°C;3)所述含鉛原料經(jīng)氧氣底吹熔煉爐熔煉后，產(chǎn)生出一次粗鉛、高溫熔融鉛渣和含高濃度S02的煙氣；上述含高濃度S02的煙氣經(jīng)余熱鍋爐回收余熱和收塵裝置收塵后送硫酸系統(tǒng)制酸，制酸尾氣經(jīng)雙砼法處理后放空；上述一次粗鉛通過所述氧氣底吹熔煉爐的放鉛口放出；上述高溫熔融鉛渣通過氧氣底吹熔煉爐的放渣口放入電熱前床分離冰銅后鑄成渣塊；冰銅在回收鉛、銀、銦等有價金屬后產(chǎn)生粗銅；然后配入鈣質(zhì)和鐵質(zhì)塊狀熔劑調(diào)整渣型，并加入焦碳一起送富氧鼓風爐還原熔煉，產(chǎn)出二次和三次粗鉛；所述氧氣底吹熔煉爐和鼓風爐所產(chǎn)生的鉛煙塵返回底吹爐配料；上述一次、二次和三次粗鉛錠通過火法精煉和電解精煉得到鉛浮渣，精鉛和陽極泥；對鉛浮渣處理回收得到鉛、銅、銦金屬，對陽極泥處理回收得到鉛、銻、鉍、金、銀金屬；4)鼓風爐爐渣經(jīng)電熱前床進入分離粗鉛后連續(xù)流入煙化爐回收氧化鋅、鉛、銦、鍺，爐渣經(jīng)過常規(guī)的水淬處理送至水泥廠作原料；本發(fā)明還提供實現(xiàn)上述資源綜合利用平衡煉鉛工藝的設備，包括氧氣底吹熔煉爐、氧槍、電熱前床、鑄渣設備、帶有膜式壁結(jié)構(gòu)的垂直上升段的余熱鍋爐、鼓風爐、煙化爐和通風設備；所述氧氣底吹熔煉爐為可回轉(zhuǎn)的臥式圓簡形結(jié)構(gòu)，其頂部設有加料口，前側(cè)底部有放鉛口；所述氧氣底吹熔煉爐的底部或底側(cè)部設有氧氣噴入口，氧槍設置在所述氧氣底吹熔煉爐的氧氣噴入口處；所述鑄渣設備通過渣溜槽與所述氧氣底吹熔煉爐的電熱前床渣出口相連；在放鉛口和放渣口設通風設備；所述余熱鍋爐設置在所述氧氣底吹熔煉爐的側(cè)面，煙氣出口通過弧型煙罩連接一個中間有隔板的垂直雙回通道煙道的上升口，余熱鍋爐的進煙口連接垂直雙回通道煙道的下降口，該垂直雙回通道煙道橫截面呈矩形，兩通道管在頂端連通，垂直雙回通道煙道高度小于15米，所述富氧鼓風爐設有上下排列的雙排進風口，所述富氧鼓風爐的料柱高度為4-6m，爐腹角為5°~9°。所述雙排進風口的間距為300-1OOOmm,上下排進風口風量分配比為0.3-0.5/1。所述所述煙化爐與電熱前床設置4-5米的高差，利用高差與電熱前床連接，可實現(xiàn)煙化爐連續(xù)給料。本發(fā)明的煉鉛法具有如下優(yōu)點(1)綜合回收平衡優(yōu)化，環(huán)保好本發(fā)明由于使用改進的氧氣底吹熔煉爐，所以本發(fā)明具有
背景技術：
中所涉及的中國發(fā)明專利CN1285742C和CN1325672C所述的優(yōu)點，如含鉛原料和熔劑配合制粒后直接入爐，熔煉過程沒有燒結(jié)返粉作業(yè)，鉛渣流動性好，整個生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的鉛煙塵均密封輸送返回配料，有效防止了鉛煙塵的彌散；同時，在放鉛口和放渣口設通風設備，以防止鉛蒸汽的擴散。本發(fā)明的創(chuàng)新點在于提高氧氣底吹熔煉爐的熔煉溫度，對垂直雙回通道煙道的高度增加配料中Ca的含量提出最佳設計，使S的氧化反應完全，鉛渣流動性好，控制氧氣底吹熔煉爐的熔池溫度為1260-135(TC，Cu及Cu-Pb、Cu-In合金更容易進入一次粗鉛中,平衡優(yōu)化了各種元素的綜合回收，資源綜合利用率達到90%;鉛回收率達到99%，減少建筑物高度，環(huán)保好、硫回收率高等優(yōu)勢。(2)能耗低本發(fā)明中氧氣底吹熔煉爐產(chǎn)出的高溫煙氣釆用余熱鍋爐回收余熱，鍋爐產(chǎn)出的蒸汽可進行余熱發(fā)電；氧氣底吹熔煉過程可實現(xiàn)自熱，不須(或少量)配入燃料補熱；同時，由于氧氣底吹熔煉爐產(chǎn)出了部分粗鉛，進入鼓風爐的物料量減少，焦碳消耗量相應減少。煙化爐與電熱前床設置4-5米的高差，使鼓鳳爐渣能自動連續(xù)流入煙化爐，確保熱能的充分利用。(3)投資省與國外較先進的煉鉛工藝相比，本發(fā)明設備、技術軟件和廠房費用低，基建投資省，相同生產(chǎn)規(guī)模投資可節(jié)省40%~70%;同時，由于本發(fā)明流程短，相同生產(chǎn)規(guī)模投資較燒結(jié)機一鼓風爐流程亦可節(jié)省20%，本發(fā)明尤其適合燒結(jié)一7鼓風爐流程的改造除燒結(jié)設施外，其余的設施均可以通過適當改造后加以利用；從而能大大節(jié)省技改投資。(4)生產(chǎn)成本低與國外較先進的煉鉛工藝相比，由于本發(fā)明基建投資省，折舊費用低，故生產(chǎn)成本低；和CN1285742C和CN1325672C流程相比，本發(fā)明減少了Si02的含量，改善了高溫熔融鉛渣的流動性，使后序工序處理變得容易，平衡優(yōu)化了各種元素的綜合回收，實現(xiàn)了各種有'價金屬和硫的高回收率，所以生產(chǎn)成本相對亦較低。(5)對原料適應性強本發(fā)明中氧氣底吹熔煉爐既可直接處理各種品位的鉛精礦，又可同時處理各種二次鉛原料。圖1為本發(fā)明的總體工藝流程示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合實施例來詳細解釋本發(fā)明所提供的技術方案，但不作為對本發(fā)明權利要求保護范圍的限制。在下面的實施例中，釆用的鉛原料為鉛精礦，其按總質(zhì)量百分比計的主要成分如下Pb:55%;S:18%;Si02:6%;Fe:ll%;CaO:3.5%;Bi:0.62%;Zn:1.7%;Cu:1.6%;Au1.5~2.5g/t，Agl500~2000g/t。如附圖1所示，把該鉛精礦與CaO、Si02配料制粒后，送氧氣底吹爐熔煉，氧氣底吹爐熔池溫度126(TC-135(TC。在熔煉爐底設有3個氧氣噴入口，含0298%(總體積百分比)的工業(yè)氧氣通過氧槍噴入爐內(nèi)，氧槍采用氮氣和軟化水保護；產(chǎn)出的煙氣含S0212-15%(總體積百分比)送余熱鍋爐回收余熱、電收塵后送硫酸系統(tǒng)兩轉(zhuǎn)兩吸制酸；制酸尾氣直接排放；上述高溫熔融鉛渣通過氧氣底吹熔煉爐的放渣口放入電熱前床分離冰銅后鑄成渣塊；冰銅在回收鉛、銀、銦等有價金屬后產(chǎn)生粗銅；再配入適量的鈣質(zhì)(和鐵質(zhì))塊狀熔劑，并加入焦碳一起送鼓風爐還原熔煉，產(chǎn)出二、三次次粗鉛，鼓風爐還原焦率14%。粗鉛分別從底吹爐熔煉爐和鼓風爐產(chǎn)出。對上述一次、二次和三次粗鉛錠通過火法精煉和電解精煉得到鉛浮渣，精鉛和陽極泥；對鉛浮渣處理回收得到鉛、銅、銦金屬，對陽極泥處理回收得到鉛、銻、鉍、金、銀金屬。實施例所取得的技術指標如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權利要求1、一種資源綜合利用平衡煉鉛工藝，包括以下步驟1)將含鉛原料和熔劑配料后進行制粒，物料的濕度在7～8％，粒徑為5mm～30mm；從加料口送入氧氣底吹熔煉爐中進行熔煉；2)將熔煉所需的富氧氣體從氧氣底吹熔煉爐的氧氣噴入口噴入所述熔煉爐的熔池內(nèi)；3)所述含鉛原料經(jīng)氧氣底吹熔煉爐熔煉后，產(chǎn)生出一次粗鉛、高溫熔融鉛渣和含高濃度SO2的煙氣；上述含高濃度SO2的煙氣經(jīng)余熱鍋爐回收余熱和收塵裝置收塵后送硫酸系統(tǒng)制酸，制酸尾氣經(jīng)雙砼法處理后放空；上述一次粗鉛通過所述氧氣底吹熔煉爐的放鉛口放出；上述高溫熔融鉛渣配入鈣質(zhì)和鐵質(zhì)塊狀熔劑調(diào)整渣型，加入焦碳一起送富氧鼓風爐還原熔煉，產(chǎn)出二次和三次粗鉛；所述氧氣底吹熔煉爐和鼓風爐所產(chǎn)生的鉛煙塵返回底吹爐配料；上述一次、二次和三次粗鉛錠通過火法精煉和電解精煉得到鉛浮渣，精鉛和陽極泥；對鉛浮渣處理回收得到鉛、銅、銦金屬，對陽極泥處理回收得到鉛、銻、鉍、金、銀金屬；4)鼓風爐爐渣經(jīng)電熱前床進入分離粗鉛后連續(xù)流入煙化爐回收氧化鋅、鉛、銦、鍺，爐渣經(jīng)過常規(guī)的水淬處理送至水泥廠作原料；其特征在于步驟1)所述的配料選取應使所產(chǎn)生的高溫熔融鉛渣的渣型按質(zhì)量比計為Pb35～55％，F(xiàn)e/SiO2＝0.8～1.4/1，CaO/SiO2＝0.2～0.8/1；步驟2)所述氧氣噴入熔煉爐的熔池內(nèi)，要控制氧氣底吹熔煉爐的熔池溫度為1260-1350℃；步驟3)所述的高溫熔融鉛渣在送富氧鼓風爐還原熔煉之前，還要先通過氧氣底吹熔煉爐的放渣口放入電熱前床分離冰銅后鑄成渣塊；冰銅經(jīng)回收鉛、銀、銦等有價金屬后產(chǎn)生粗銅；渣塊再配入鈣質(zhì)和鐵質(zhì)塊狀熔劑調(diào)整渣型，并加入焦碳一起送富氧鼓風爐還原熔煉。2、一種實現(xiàn)權利要求l所述的資源綜合利用平衡煉鉛工藝的設備，包括氧氣底吹熔煉爐、氧槍、電熱前床、鑄渣設備、帶有膜式壁結(jié)構(gòu)的垂直上升段的余熱鍋爐、鼓風爐、煙化爐和通風設備；所述氧氣底吹熔煉爐為可回轉(zhuǎn)的臥式圓簡形結(jié)構(gòu)，其頂部設有加料口，前側(cè)底部有放鉛口；所述氧氣底吹熔煉爐的底部或底側(cè)部設有氧氣噴入口，氧槍設置在所述氧氣底吹熔煉爐的氧氣噴入口處；其特征在于所述鑄渣設備通過渣溜槽與所述氧氣底吹熔煉爐的電熱前床渣出口相連；在放鉛口和放渣口設通風設備；所述余熱鍋爐ii置在所述氧氣底吹熔煉爐的側(cè)面，煙氣出口通過弧型煙罩連接一個中間有隔板的垂直雙回通道煙道的上升口；余熱鍋爐的進煙口連接垂直雙回通道煙道的下降口，該垂直雙回通道煙道橫截面呈矩形，兩通道管在頂端連通，垂直雙回通道煙道高度小于15米；所述富氧鼓風爐設有上下排列的雙排進風口，所述富氧鼓風爐的料柱高度為4-6m，爐腹角為5°~9°;所述雙排進風口的間距為300~1000mm，上下排進風口風量分配比為0.3~0.5/1;所述煙化爐與電熱前床設置4-5米的高差。全文摘要本發(fā)明涉及一種資源綜合利用平衡煉鉛工藝和設備。其工藝步驟是將含鉛原料和熔劑配料后進行制粒，送入氧氣底吹熔煉爐中進行熔煉，產(chǎn)生出一次粗鉛、鉛渣和SO₂的煙氣；SO₂的煙氣經(jīng)余熱鍋爐回收余熱和收塵裝置收塵后送硫酸系統(tǒng)制酸；鉛渣調(diào)整渣型加入焦碳送鼓風爐還原熔煉，產(chǎn)出二次和三次粗鉛；粗鉛通過電解精煉得到精鉛和陽極泥，對陽極泥處理回收得到鉛、銻、鉍、金、銀金屬；鼓風爐爐渣分離粗鉛后流入煙化爐回收氧化鋅、鉛、銦、鍺；實現(xiàn)該工藝的系統(tǒng)，包括氧氣底吹熔煉爐、氧槍、電熱前床、鑄渣設備、帶有膜式壁結(jié)構(gòu)的垂直上升段的余熱鍋爐、鼓風爐、煙化爐和通風設備；本發(fā)明通過工藝設計和系統(tǒng)改進，實現(xiàn)Pb、Zn、Au、Ag、Bi、Cu、In、Sb、S元素的平衡優(yōu)化回收。文檔編號C22B11/00GK101514399SQ20091004303公開日2009年8月26日申請日期2009年4月3日優(yōu)先權日2009年4月3日發(fā)明者劉勁夫,勇曹,明朱,李興科,楊建軍,肖定榮,范朝彬,蔡練兵,謝志剛申請人:郴州市宇騰化工有限公司