清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝。其工藝步驟是：成份不同的鉛精礦按一定比例進(jìn)料兌料，組成成分均一的混合礦，與輔料一起制粒，運(yùn)往底吹爐進(jìn)行氧化熔煉；底吹爐氧化熔煉產(chǎn)出一次粗鉛和高鉛渣，同時(shí)產(chǎn)出含硫濃度較高的煙氣，進(jìn)行制酸；高溫液態(tài)高鉛渣直接流入還原爐進(jìn)行還原熔煉，生成二次粗鉛和爐渣；在還原爐中，高鉛渣中的銅、銻、鉍、金、銀等有價(jià)金屬絕大部分都被還原進(jìn)入粗鉛中；還原爐產(chǎn)出的爐渣，以熔融狀態(tài)采用渣包或自流進(jìn)入煙化爐進(jìn)行還原揮發(fā)熔煉，產(chǎn)出氧化鋅；一次粗鉛和二次粗鉛送火法精煉和電解精煉，得到鉛浮渣、電解鉛、陽(yáng)極泥；對(duì)鉛浮渣處理得到鉛、銅、銦等金屬，對(duì)陽(yáng)極泥處理回收得到鉛、銻、鉍、碲、金、銀金屬。
【專利說(shuō)明】清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有色金屬冶煉方法，尤其涉及清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)鉛工業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，是以犧牲環(huán)境、資源消耗為代價(jià)的；傳統(tǒng)的鉛冶煉工藝長(zhǎng)期以來(lái)是以燒結(jié)一鼓風(fēng)爐還原冶煉占主要地位，即便目前采用的富氧底吹熔煉一鼓風(fēng)爐還原工藝，最終排放的煙氣仍無(wú)法達(dá)到日益嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，還有整個(gè)冶煉過(guò)程能源消耗高、操作條件差、資源綜合利用程度低等問(wèn)題。
[0003]粗鉛冶煉工藝國(guó)內(nèi)現(xiàn)在通常使用的是富氧底吹熔煉一鼓風(fēng)爐還原工藝，綜合能耗較高，噸鉛綜合耗能平均高達(dá)0.460t標(biāo)準(zhǔn)煤，雖然能滿足國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2007年本)》中的限制類條款綜合耗能0.60t標(biāo)準(zhǔn)煤，但根據(jù)國(guó)內(nèi)鉛行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，仍然存在能耗偏高的情況(全底吹爐熔池熔煉、基夫賽特閃速熔煉、底吹爐——側(cè)吹爐全熔池熔煉等工藝噸鉛能耗為0.280 t標(biāo)準(zhǔn)煤)，再者雖然鼓風(fēng)爐煙氣經(jīng)除塵脫硫后能夠達(dá)標(biāo)排放，但由于煙氣量大，仍然存在著排放量大、能源浪費(fèi)等問(wèn)題，無(wú)法達(dá)到日益嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，操作環(huán)境差，無(wú)組織排放點(diǎn)多，低空污染嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝，將現(xiàn)有氧氣底吹爐+鼓風(fēng)爐生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝，包括以下步驟。
[0006](I)成份不同的鉛精礦按一定比例進(jìn)料兌料，組成成分均一的混合礦，與石灰石粉、石英石粉、鉛氧化礦、鉛銀渣等熔劑物料按比例進(jìn)行配料，再加上生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙灰，經(jīng)過(guò)濕潤(rùn)混合制粒等過(guò)程，制備出物化性能合適的混合球料，運(yùn)往底吹爐工序進(jìn)行氧化熔煉。
[0007](2)底吹爐氧化熔煉除去原料中的大部分硫，使硫化鉛氧化成氧化鉛，并產(chǎn)出一次粗鉛和符合雙側(cè)吹液態(tài)渣直接還原爐(以下簡(jiǎn)稱還原爐)還原熔煉的高鉛渣，同時(shí)產(chǎn)出含硫濃度較高的煙氣，煙氣經(jīng)降溫、除塵后送制酸工序進(jìn)制酸。
[0008](3)將高溫液態(tài)高鉛渣直接流入還原爐進(jìn)行還原熔煉，采用天然氣為燃料，氧氣為助燃材料，同時(shí)加入返回的還原爐煙灰、氧化礦及少量用作還原劑的碎煤或碎焦，在還原爐中，碎煤(或碎焦)及部分天然氣和熔融高鉛渣中的PbO反應(yīng)生成二次粗鉛和爐渣，大部分部分天然氣則和鼓入爐內(nèi)的氧氣反應(yīng)補(bǔ)充熱量；通過(guò)調(diào)整進(jìn)入爐內(nèi)的碎煤(或碎焦)、天然氣、氧氣的比例來(lái)控制爐內(nèi)的還原氣氛的強(qiáng)弱，從而到達(dá)降低渣含鉛的目的；在液態(tài)渣直接還原爐還原過(guò)程中高鉛渣中的銅、銻、鉍、金、銀等有價(jià)金屬絕大部分都被還原進(jìn)入粗鉛中，只有很少的進(jìn)入還原爐渣中。
[0009](4)將液態(tài)渣直接還原爐產(chǎn)出的爐渣，以熔融狀態(tài)采用渣包或自流進(jìn)入煙化爐進(jìn)行還原揮發(fā)熔煉，產(chǎn)出氧化鋅。[0010](5)將一次粗鉛和二次粗鉛送火法精煉和電解精煉工序，得到鉛浮渣、電解鉛、陽(yáng)極泥；對(duì)鉛浮渣處理得到鉛、銅、銦等金屬，對(duì)陽(yáng)極泥處理回收得到鉛、銻、鉍、碲、金、銀金屬。
[0011] 本發(fā)明的清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝，有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0012](I)環(huán)境污染少。
[0013]鉛硫化礦無(wú)論品位高低均可直接送入密封的熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉爐采用微負(fù)壓操作，避免了煙氣的外逸。同時(shí)，由于采用氧氣熔煉，可保證出爐煙氣SO2濃度>8% (已考慮了爐頂?shù)穆╋L(fēng))，滿足兩轉(zhuǎn)兩吸制酸要求，充分回收SO2，可徹底解決SO2的污染問(wèn)題。
[0014]采用液態(tài)渣還原爐替代鼓風(fēng)爐，可有效解決鼓風(fēng)爐煙氣量大、無(wú)組織排放點(diǎn)多、低空污染嚴(yán)重、操作環(huán)境差、能耗高等問(wèn)題。
[0015]由于天然氣反應(yīng)后產(chǎn)出的是CO2、和水蒸汽，因此還原爐采用天然氣為燃料替代粉煤或者煤氣，可有效的減少煤氣或者粉煤燃燒后產(chǎn)生的S02、As的氧化物、粉塵等對(duì)污染環(huán)境的危害。
[0016]鉛爐渣經(jīng)過(guò)了煙化處理后，含鉛、鋅較低，是優(yōu)質(zhì)的水泥原料。
[0017]熔煉作業(yè)過(guò)程不需要物料返粉作業(yè)，配料系統(tǒng)流程短，揚(yáng)塵點(diǎn)極少；同時(shí)，熔煉爐加料口采用氣封，出鉛口和出渣口設(shè)置通風(fēng)罩，可保證操作崗位鉛塵含量低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0018](2)能耗低。
[0019]清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝中還原爐與傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐工藝相比，減少由底吹爐高鉛渣冷卻鑄塊后再次熔化所消耗的熱能損失，直接將液態(tài)高鉛渣自流進(jìn)入還原爐熔煉，采用天然氣作為還原爐的燃料，每噸粗鉛消耗天然氣110m3，核算成標(biāo)準(zhǔn)煤為143公斤，遠(yuǎn)小于鼓風(fēng)爐500公斤標(biāo)準(zhǔn)煤每噸鉛的能耗。
[0020](3)投資省。
[0021]與國(guó)內(nèi)煉鉛工藝相比，本發(fā)明設(shè)備、技術(shù)軟件和廠房費(fèi)用低，基礎(chǔ)建設(shè)投資省，相同生產(chǎn)規(guī)模投資可節(jié)省30%-50%。
[0022](4)生產(chǎn)成本低。
[0023]本發(fā)明由于使用了較為清潔的能源為燃料，加之又利用了高鉛渣自身的熱量來(lái)進(jìn)行還原熔煉，大大提高了能量的利用效率，減少了能源的使用費(fèi)用，從而使生產(chǎn)成本降低。
[0024](5)對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)。
[0025]熔池熔煉既可直接處理各種品位的鉛精礦、鉛氧化礦，又可同時(shí)處理各種再生鉛原料，如鉛膏、鉛銀渣等。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)解釋本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，但不作為對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0028]在下面的實(shí)施例中，采用的鉛原料為鉛精礦，其按總質(zhì)量百分比計(jì)的主要成分如下:
Pb:45.3 ；S:16.6 ；Si02: 7.3 ；Fe:11.6 ；CaO:1.63 ；Sb:1.94 ；Zn:5.74 ；Cu:1.62 ；Ag:2500g/t。
[0029]如圖1所示，把該鉛精礦配料后，送氧氣底吹爐進(jìn)行熔煉，產(chǎn)生一次粗鉛和高鉛渣，高鉛渣流入還原爐進(jìn)行還原熔煉，產(chǎn)生二次粗鉛和爐渣，爐渣通過(guò)渣包或者自流的方式送入煙化爐進(jìn)行還原揮發(fā)熔煉，得到氧化鋅；產(chǎn)出的一、二次粗鉛送火法精煉和電解精煉工序，得到鉛浮渣、電解鉛、陽(yáng)極泥；對(duì)鉛浮渣處理得到鉛、銅、銦等金屬，對(duì)陽(yáng)極泥處理回收得到鉛、鋪、秘、締、金、銀金屬。
[0030]實(shí)施例所取得的技術(shù)指標(biāo)取下。
[0031]
【權(quán)利要求】
1.清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝，其特征在于由以下步驟組成: (1)成份不同的鉛精礦按一定比例進(jìn)料兌料，組成成分均一的混合礦，與石灰石粉、石英石粉、鉛氧化礦、鉛銀渣等熔劑物料按比例進(jìn)行配料，再加上生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙灰，經(jīng)過(guò)濕潤(rùn)混合制粒等過(guò)程，制備出物化性能合適的混合球料，運(yùn)往底吹爐工序進(jìn)行氧化熔煉； (2)底吹爐氧化熔煉除去原料中的大部分硫，使硫化鉛氧化成氧化鉛，并產(chǎn)出一次粗鉛和符合雙側(cè)吹液態(tài)渣直接還原爐(以下簡(jiǎn)稱還原爐)還原熔煉的高鉛渣，同時(shí)產(chǎn)出含硫濃度較高的煙氣，煙氣經(jīng)降溫、除塵后送制酸工序進(jìn)制酸； (3)將高溫液態(tài)高鉛渣直接流入還原爐進(jìn)行還原熔煉，采用天然氣為燃料，氧氣為助燃材料，同時(shí)加入返回的還原爐煙灰、氧化礦及少量用作還原劑的碎煤或碎焦，在還原爐中，碎煤(或碎焦)及部分天然氣和熔融高鉛渣中的PbO反應(yīng)生成二次粗鉛和爐渣，大部分部分天然氣則和鼓入爐內(nèi)的氧氣反應(yīng)補(bǔ)充熱量；通過(guò)調(diào)整進(jìn)入爐內(nèi)的碎煤(或碎焦)、天然氣、氧氣的比例來(lái)控制爐內(nèi)的還原氣氛的強(qiáng)弱，從而到達(dá)降低渣含鉛的目的；在液態(tài)渣直接還原爐還原過(guò)程中高鉛渣中的銅、銻、鉍、金、銀等有價(jià)金屬絕大部分都被還原進(jìn)入粗鉛中，只有很少的進(jìn)入還原爐渣中； (4)將液態(tài)渣直接還原爐產(chǎn)出的爐渣，以熔融狀態(tài)采用渣包或自流進(jìn)入煙化爐進(jìn)行還原揮發(fā)熔煉，產(chǎn)出氧化鋅； (5)將一次粗鉛和二次粗鉛送火法精煉和電解精煉工序，得到鉛浮渣、電解鉛、陽(yáng)極泥；對(duì)鉛浮渣處理得到鉛、銅、銦等金屬，對(duì)陽(yáng)極泥處理回收得到鉛、銻、鉍、碲、金、銀金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔生產(chǎn)平衡煉鉛工藝，其特征在于:所述還原爐采用的燃料為天然氣，助燃材料為 氧氣。
【文檔編號(hào)】C22B13/02GK103882243SQ201210559349
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】謝志剛, 楊華鋒, 謝志強(qiáng), 朱明 , 曹勇, 李興科, 李初立, 楊建軍, 范朝彬, 肖定榮, 周彪 申請(qǐng)人:湖南宇騰有色金屬股份有限公司