CN109385521A - 一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,属于有色金属冶炼领域。该工艺包括如下步骤:1)配料:将原辅料按质量比混合均匀,得混合料;2)制粒:将混合料制成球粒;3)氧化熔炼:将制成的球粒送入富氧氧化炉进行低温氧化熔炼,熔炼后产出液态氧化渣,通过溜槽进入还原熔炼;熔炼后产出高浓度SO2烟气,降温收尘后送制酸。本发明:1)针对脆硫锑铅矿现有氧化熔炼生产工艺均产出低浓度SO2需要环保处理后达标排放,通过采用富氧熔池熔炼,有效提高了熔炼后烟气中的SO2浓度,达到配置常规的制酸***要求,减少污染,提高回收率;2)采用低温富氧氧化工艺,大幅降低烟尘率,同时烟尘质量也有提高。
Description
【技术领域】
本发明涉及有色金属冶炼工艺,具体涉及一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺。
【背景技术】
对于脆硫铅锑矿的处理,目前采用冶炼工艺流程是:锑铅精矿→沸腾焙烧→烧结盘烧结→鼓风炉还原→粗锑铅合金。其工艺流程为:脆硫锑铅精矿经沸腾炉焙烧脱硫,焙砂与脆硫锑铅精矿、返料、石英砂、石灰石粉、无烟煤共同混合配料,使用烧结盘进行烧结,而后烧结块经鼓风炉还原熔炼,产出锑铅合金。但该传统冶炼工艺存在的缺陷和不足主要有:
(1)焙烧、烧结机、鼓风炉各处均产出低浓度SO2烟气,不仅无法配置常规制酸装置生产硫酸,还要对其进行脱硫处理后达标排放。
(2)工艺流程长,中间环节较多,且烧结过程中要求返料配比较大,循环往复,造成生产效率低、中间产物多、金属回收率低。
(3)与采用富氧、高温强化冶炼比,生产效率、单位产品生产成本、投资收益率等方面都有较大差距。
(4)能耗高。原料中硫的化学反应分散且热利用都较低,精锑单位产品综合能耗达2400~2500kgce/t,同时烟气分散、温度低,无法设置余热锅炉回收烟气余热。
(5)烧结机等冶炼生产现场环境污染控制难度大,工作条件差。
(6)生产自动化程度较低。
(7)鼓风炉还原需要冶金焦,不能直接用煤。
【发明内容】
为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,该生产工艺:1)针对脆硫锑铅矿现有氧化熔炼生产工艺均或多或少地产出低浓度SO2需要环保处理后达标排放,通过采用富氧熔池熔炼,有效提高了熔炼后烟气中的SO2浓度,达到配置常规的制酸***要求,减少污染,提高回收率;2)采用低温富氧氧化工艺,大幅降低烟尘率,同时烟尘质量也有提高。
实现本发明目的的技术方案如下:
一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,包括如下步骤:
(1)配料:将包括铅锑混合矿、石英砂、石灰石的原料及辅料按质量比混合均匀,得混合料;其中,铅锑混合矿为原料,石英砂、石灰石为辅料;
(2)制粒:将混合料制成粒径为12~20mm的球粒,球粒的含水量为5~10%;
(3)氧化熔炼:将制成的球粒送入富氧氧化炉进行氧化熔炼,按加料、升温、排渣进行周期作业;首先,采用低温富氧氧化工艺对混合料脱硫、脱砷,控制炉顶烟气出口温度750~850℃、根据上述原料成分及炉况确定的氧料比、加料速度以及炉顶烟气出口微负压进行加料作业;其次,每炉加料完成后,停止加料,加入无烟煤粒对富氧氧化炉进行升温作业;然后,炉顶烟气出口温度升至850℃~950℃后,停止加入无烟煤粒,进行排渣作业,产出液态铅锑氧化渣通过溜槽进入还原熔炼。
进一步地,还包括步骤(4)含尘烟气回收:富氧氧化炉产出的含尘烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘、骤冷脱砷和布袋收尘后送硫酸车间制酸,余热锅炉产出的烟尘返回熔炼,电收尘器产出的烟尘送反射炉生产2#锑。
进一步地,所述铅锑混合矿为以脆硫铅锑矿为代表的含铅质量比15%以上、含锑质量比10%以上的铅锑混合矿。
进一步地,所述铅锑混合矿、石英砂和石灰石的质量比为100:3-10:3-5。
进一步地,所述富氧氧化炉中富氧空气的吹入方式采用底吹方式。
进一步地,所述步骤(3)中氧料比为200-240Nm3/t,加料速度为12-14t/h,炉顶烟气出口微负压为-0.1~-50Pa,加料的时间为70-80min,升温的时间为20~30min。
进一步地,所述富氧氧化炉中产出的含尘烟气中SO2气体的浓度为10%以上。
进一步地,所述富氧氧化炉产出的烟尘率为10%以下。
进一步地,所述生产工艺的整个流程均采用DCS控制***控制。
通过采用以上技术方案,本发明的有益效果为:
(1)对原料适应性强:本发明可直接处理现有工艺难处理的以脆硫铅锑矿为代表的含铅质量比15%以上、含锑质量比10%以上的中低品位铅锑混合矿。
(2)环保:①熔炼过程在密闭的富氧氧化炉中进行,生产中能稳定控制富氧氧化炉烟气出口微负压操作,避免了SO2烟气外逸;②富氧氧化炉产出的SO2烟气浓度高达10%以上,可完全满足配置常规的制酸***要求,制酸后尾气达标排放;③精矿及辅料配料制粒后直接入炉,无需烧结返粉作业;④只采用富氧氧化炉直接氧化熔炼,炉前操作环境优良,解决了传统工艺配置烧结机、鼓风炉的生产现场污染较严重的问题。⑤采用富氧氧化熔池熔炼,取代了烧结机-鼓风机的空气鼓风,烟气排放量明显减少,同时烟气排空过程中携带的烟尘率降低,同比烟气量减少约2/3。此外烟气还经收尘、脱砷处理,使本发明排放的尾气污染大大减小,达到了排放标准。
(3)能耗低:①采用富氧氧化炉氧化脆硫锑铅精矿,可基本实现自热熔炼,入炉原料不需或只需少量配煤补热;富氧熔炼氧化炉产出的热渣通过渣槽直接流入富氧还原炉进行还原反应,热能充分利用,燃料消耗相应大大节省。精锑产品综合能耗为1521.32kgce/t,远低于现有的烧结—鼓风炉工艺,节能效果非常明显。②可配套余热锅炉回收熔炼炉烟气的余热,大量热能得到利用。
(4)回收率高:本发明有价元素回收率列表如下:
Sb | Pb | S | Ag |
>94% | >96% | >95% | >98% |
(5)自动化水平高:本发明整个流程都采用DCS控制***,实现了配料、制粒、供氧、熔炼、余热锅炉、锅炉循环水、电收尘、高温风机等全流程、全部设备的集中控制。
(6)作业率高:实际生产有效投料作业率>95%,年有效作业时间>8000h,即>330d。
(7)生产成本降低:富氧熔炼工艺流程简化,不需返粉与烧结工序,通过富氧强化冶炼,从而生产效率大幅提高,同时动力和燃料消耗量少。且由于该新工艺流程短,设备装置均可国内制作安装,***同比造价较原有工艺可节省成本40%~60%,可节省用地面积40%左右。
【具体实施方式】
实施例1
一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,包括如下步骤:
(1)配料:将脆硫锑铅矿、石英砂、石灰石按质量比100:9:4混合均匀,得混合料;
(2)制粒:将混合料制成粒径为12~15mm的球粒,球粒的含水量为5~8%;
(3)氧化熔炼:将制成的球粒送入富氧空气底吹的富氧氧化炉进行氧化熔炼,按加料、升温、排渣进行周期作业。首先,采用低温富氧氧化工艺对混合料脱硫、脱砷,控制炉顶烟气出口温度750℃、氧料比220Nm3/t、加料速度12t/h、炉顶烟气出口负压-0.1~-10Pa进行加料作业,加料70min后停止加料,加入无烟煤粒进行升温作业20min,待炉顶烟气出口温度升至850℃后,停止加入无烟煤粒,进行排渣作业,产出液态铅锑氧化渣通过溜槽进入富氧还原熔炼。
(4)含尘烟气回收:经检测,富氧氧化炉加料期产出的含尘烟气中SO2烟气浓度达10%以上,富氧氧化炉产出的烟尘率为10%以下;含尘烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘、骤冷脱砷和布袋收尘后送硫酸车间制酸,余热锅炉产出的烟尘返回熔炼,电收尘器产出的烟尘送反射炉生产2#锑。
本发明实施例中,所述生产工艺的整个流程均采用DCS控制***控制,以提高整个流程的自动化程度。
实施例2
一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,包括如下步骤:
(1)配料:将脆硫锑铅矿、烟尘、石英砂、石灰石按质量比100:15:10:5混合均匀,得混合料;
(2)制粒:将混合料制成粒径为15~20mm的球粒,球粒的含水量为8~10%;
(3)氧化熔炼:将制成的球粒送入富氧空气底吹的富氧氧化炉进行氧化熔炼,按加料、升温、排渣进行周期作业。首先,采用低温富氧氧化工艺对混合料脱硫、脱砷,控制炉顶烟气出口温度850℃、氧料比200Nm3/t、加料速度13t/h、炉顶负压-10~-20Pa进行加料作业,加料80min后停止加料,加入无烟煤粒进行升温作业30min,炉顶烟气出口温度升至950℃后,停止加入无烟煤粒,进行排渣作业,产出液态铅锑氧化渣通过溜槽进入还原熔炼。
(4)含尘烟气回收:经检测,富氧氧化炉加料期产出的含尘烟气中SO2烟气浓度达10%以上,富氧氧化炉产出的烟尘率为10%以下;含尘烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘、骤冷脱砷和布袋收尘后送硫酸车间制酸,余热锅炉产出的烟尘返回熔炼,电收尘器产出的烟尘送反射炉生产2#锑。
本发明实施例中,所述生产工艺的整个流程均采用DCS控制***控制,以提高整个流程的自动化程度。
实施例3
一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,包括如下步骤:
(1)配料:将脆硫锑铅矿、中低品位锑矿、石英砂、石灰石按质量比100:15:3:3混合均匀,得混合料;
(2)制粒:将混合料制成粒径为15~20mm的球粒,球粒的含水量为8~10%;
(3)氧化熔炼:将制成的球粒送入富氧空气底吹的富氧氧化炉进行氧化熔炼,按加料、升温、排渣进行周期作业。首先,采用低温富氧氧化工艺对混合料脱硫、脱砷,控制炉顶烟气出口温度750℃、氧料比240Nm3/t、加料速度13t/h、炉顶负压-20~-30Pa进行加料作业,加料75min后停止加料,加入无烟煤粒进行升温作业25min,炉顶烟气出口温度升至900℃后,停止加入无烟煤粒,进行排渣作业,产出液态铅锑氧化渣,通过溜槽进入还原熔炼。
(4)含尘烟气回收:经检测,富氧氧化炉加料期产出的含尘烟气中SO2烟气浓度达10%以上,富氧氧化炉产出的烟尘率为10%以下;含尘烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘、骤冷脱砷和布袋收尘后送硫酸车间制酸,余热锅炉产出的烟尘返回熔炼,电收尘器产出的烟尘送反射炉生产2#锑。
本发明实施例中,所述生产工艺的整个流程均采用DCS控制***控制,以提高整个流程的自动化程度。
实施例4
一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,包括如下步骤:
(1)配料:将脆硫锑铅矿、石英砂、石灰石按质量比100:8:4混合均匀,得混合料;
(2)制粒:将混合料制成粒径为12~15mm的球粒,球粒的含水量为5~8%;
(3)氧化熔炼:将制成的球粒送入富氧空气底吹的富氧氧化炉进行氧化熔炼,按加料、升温、排渣进行周期作业。首先,采用低温富氧氧化工艺对混合料脱硫、脱砷,控制炉顶烟气出口温度800℃、氧料比220Nm3/t、加料速度12t/h、炉顶烟气出口负压-40~-50Pa进行加料作业,加料80min后停止加料,加入无烟煤粒进行升温作业25min,炉顶烟气出口温度升至950℃后,停止加入无烟煤粒,进行排渣作业,产出液态铅锑氧化渣通过溜槽进入富氧还原熔炼。
(4)含尘烟气回收:经检测,富氧氧化炉加料期产出的含尘烟气中SO2烟气浓度达10%以上,富氧氧化炉产出的烟尘率为10%以下;含尘烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘、骤冷脱砷和布袋收尘后送硫酸车间制酸,余热锅炉产出的烟尘返回熔炼,电收尘器产出的烟尘送反射炉生产2#锑。
本发明实施例中,所述生产工艺的整个流程均采用DCS控制***控制,以提高整个流程的自动化程度。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (9)
1.一种铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)配料:将包括铅锑混合矿、石英砂、石灰石的原料及辅料按质量比混合均匀,得混合料;
(2)制粒:将混合料制成粒径为12~20mm的球粒,球粒的含水量为5~10%;
(3)氧化熔炼:将制成的球粒送入富氧氧化炉进行氧化熔炼,按加料、升温、排渣进行周期作业;首先,采用低温富氧氧化工艺对混合料脱硫、脱砷,控制炉顶烟气出口温度750~850℃、根据上述原料成分及炉况确定的氧料比、加料速度以及炉顶烟气出口微负压进行加料作业;其次,每炉加料完成后,停止加料,对富氧氧化炉进行升温作业;然后,炉顶烟气出口温度升至850℃~950℃后,停止升温,进行排渣作业,产出液态铅锑氧化渣通过溜槽进入还原熔炼。
2.根据权利要求1所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,还包括步骤(4)含尘烟气回收:富氧氧化炉产出的含尘烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘、骤冷脱砷和布袋收尘后送硫酸车间制酸,余热锅炉产出的烟尘返回熔炼,电收尘器产出的烟尘送反射炉生产2#锑。
3.根据权利要求1所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,所述铅锑混合矿为以脆硫铅锑矿为代表的含铅质量比15%以上、含锑质量比10%以上的铅锑混合矿。
4.根据权利要求3所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,所述铅锑混合矿、石英砂和石灰石的质量比为100:3-10:3-5。
5.根据权利要求1所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,所述富氧氧化炉中富氧空气的吹入方式采用底吹方式。
6.根据权利要求4所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,所述步骤(3)中氧料比为200-240Nm3/t,加料速度为12-14t/h,炉顶烟气出口微负压为-0.1~-50Pa,加料的时间为70-80min,升温的时间为20~30min。
7.根据权利要求1所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,所述富氧氧化炉中产出的含尘烟气中SO2气体的浓度为10%以上。
8.根据权利要求1所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,所述富氧氧化炉产出的烟尘率为10%以下。
9.根据权利要求1所述的铅锑混合矿富氧熔池低温氧化熔炼的生产工艺,其特征在于,所述生产工艺的整个流程均采用DCS控制***控制。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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