CN85105034A - 水口山炼铅法 - Google Patents
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Abstract
水口山炼铅法属于有色重金属熔炼方法。将硫化铅精矿、熔剂、烟尘、煤粉及其他含铅物料组成的炉料，经过混合制粒后不经干燥加入吹炼炉，吹入氧气进行熔炼后，产出一部分粗铅，而带有一部分粗铅的炉渣进入电炉，在电炉中由煤粉喷枪喷入煤粉进行还原熔炼，产出金属铅。如果原料含锌高，根据控制还原程度的不同，可以从电炉产出金属锌或氧化锌。
Description
本发明是属于有色重金属熔炼方法。
现有的炼铅工艺，都存在着各自的缺点，其中一些缺点是急待解决的，如对环境的污染和操作人员易发生铅中毒等，这类问题对传统的烧结机-鼓风炉炼铅工艺尤为突出。除此之外，传统工艺需要使用昂贵的焦炭，生产成本高。瑞典波立顿公司的电炉熔炼（见《COMPARISON OF COMMON FEATURES OF PYROMETALLURGICAL VERSUS HYDROMETALLURGICAL LEAD PROCESSES》BY H.REIMERS AND JOHN C.TAYLOR）产出的粗铅含硫较高（2-4%）需要经过吹炼脱硫才能进行精炼，工艺流程长，电耗高。玻立顿公司的顶吹转炉熔炼（TBRC）为间断性生产方法，即在一个炉子里周期性地进行氧化和还原熔炼，因此烟气中的SO2浓度波动较大，致使制酸工艺复杂化。苏联的氧气旋涡熔炼法（KIVCET）和芬兰的奥托昆普闪速熔炼法，对炉料含水要求较严（＜0.5%），须进行深度干燥，致使备料工序复杂。西德鲁奇公司的QSL法是在一个可旋转的熔炼炉中进行，由隔墙分为氧化段和还原段，该炉不宜使用水冷元件，所以炉衬耐火材料寿命较短;又由于还原段的生产率低，炉子容积较大，增加了散热量;还原段使用煤粉作还原剂，通过底吹喷咀喷入熔池，喷咀易被磨损，更换喷咀的操作比较复杂;还原段烟气含有大量CO2，使氧化段产出的高浓度SO2烟气被稀释，使出炉烟气SO2浓度仅维持在10-15%。
本发明的目的是克服现有熔炼方法的缺点，创出一种更为理想的炼铅方法。其特点是将制成的粒状炉料，不经干燥即加入可沿水平轴转动的吹炼炉内，由装在炉底的氧气喷咀对熔池吹入氧气，使熔池造成激烈的搅动，炉料在1200℃左右的熔池中迅速熔化并发生氧化反应，该过程可以基本在自热条件下进行，补充燃料很少，出炉烟气含SO2浓度高达30%，可用以制造液体SO2或元素硫。吹炼炉的炉渣连续流入电炉，在1200-1300℃温度下进行还原，使炉渣中的氧化铅还原成金属铅，还原剂-煤粉由浸没式自耗喷枪吹入熔池，调节吹入煤粉量不但可以控制渣中氧化锌的还原程度，还可以从电炉炉气中将锌以金属状或氧化锌回收。煤粉喷枪除将煤粉喷入以外，还由中心管吹入氧气或富氧空气，使一部分煤粉燃烧，供给熔池一部分热量以减少电力消耗。喷枪由不锈钢套管组成，随着喷出口的烧损，调节升降机构，使其***熔池的深度保持恒定，当喷枪烧损到一定程度后，可进行更换。
附图的简要说明。
附图1为生产工艺流程，附图2为吹炼炉，附图3为底吹喷枪，附图4为还原电炉。
图1中Ⅰ制粒机，Ⅱ吹炼炉，Ⅲ电炉为水口山炼铅法的主要设备。由铅精矿、熔剂、烟尘、煤粉及其它含铅原料所组成的炉料a，经制粒机Ⅰ制成为粒状炉料b，从吹炼炉Ⅱ的加料口1连续加入，氧气通过安装在炉底的喷咀2，连续吹入熔池，产出粗铅d，炉渣C连续流入电炉Ⅲ，在电炉中进行还原熔炼及沉淀分离，产出的粗铅d，与吹炼炉产出的粗铅一起送往精炼。炉渣e送烟化炉进一步回收锌或废弃。
吹炼炉Ⅱ产出的含SO2浓度较高的烟气f，经过废热锅炉和除尘以后，用以制造含硫产品。电炉烟气g含有较多CO，经过废热锅炉和除尘可以进一步利用其潜热，也可以在锅炉中加入空气燃烧。
本发明还可以利用传统法炼铅厂的已有鼓风炉来代替电炉，处理经过冷却而凝固的吹炼炉炉渣C。
水口山炼铅法具有以下优点：
1.熔炼前的准备过程和设备简单，所以生产流程短，使用的设备少。
2.氧化和还原过程都采用了熔池喷射熔炼，具有传质传热的最佳条件，使熔炼过程可以在较小的设备中完成，生产率高。
3.由于采用氧气进行熔炼，产生的烟气量较小，减少了出炉烟气带出热量，提高了热的有效利用率;又由于熔炼设备小，散热损失也相对降低，从而提高热的利用率，降低了能耗。
4.由于采用氧气进行熔炼，在吹炼炉中进行彻底的脱硫过程，使炉气中SO2浓度达到30%或更高，因此利用烟气制造液体SO2或硫磺的条件较好。
5.本发明使用电炉作为还原设备，炉墙便于安装水冷元件，使炉衬寿命提高，可以不必使用质量过高的耐火材料，以适应我国耐火材料的生产水平。
Claims (3)
1、由硫化铅精矿(或铜精矿、镍精矿等金属硫化物)、熔剂、烟尘、煤粉及其他含铅(或含铜、镍)物料所组成的炉料，在熔炼炉中熔炼的方法，其特征在于，其炉料a经制粒后不须干燥直接加入吹炼炉Ⅱ，在吹炼炉中进行氧化熔炼，所产出的炉渣C直接流入电炉Ⅲ，在电炉中进行贫化，也可将吹炼炉渣C铸成块状，利用鼓风炉进行还原熔炼。
2、根据权利要求1所述的吹炼炉Ⅱ，其特征在于炉型为卧式，可以沿水平轴转动，氧气喷咀在吹炼时处于熔池底部，喷咀由不锈钢双层套管组成，氧气由中心管吹入，以氮气作保护从周边套管吹入，炉身上还设有加料口，虹吸出铅口，溢流放渣口和烟气出口。
3、根据权利要求1所说明的电炉，其特征在于电炉一端设有由不锈钢套组成的煤粉喷枪，用以向熔池中喷入煤粉和富氧空气，熔池部分的炉墙设有铜水套，内衬耐火砖，熔池一端有虹吸放出口炉渣溢流放出口及烟气放出口。
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