一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备技术

本发明专利技术涉及一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备；属于有色冶金技术领域。本发明专利技术将含铅物料、碳酸钠和煤粒混合，制粒，均匀通过输送设备送到加入侧吹炉内，通入富氧空气，进行低温碱性熔炼，产出粗铅或贵铅、熔炼渣和烟气三种产物，金银等贵金属大部分进入粗铅中，粗铅由虹吸口排出，熔炼渣由放渣口流出，熔炼渣进行水浸后，滤液分步结晶，获得碳酸钠和硫化钠产品，烟气除尘后烟尘返回原料，废气进行碱液吸收后可直接排放。本发明专利技术技术方案具有能耗低、成本低、环保等优点，具有显著的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备；属于有色冶金
。本专利技术将含铅物料、碳酸钠和煤粒混合，制粒，均匀通过输送设备送到加入侧吹炉内，通入富氧空气，进行低温碱性熔炼，产出粗铅或贵铅、熔炼渣和烟气三种产物，金银等贵金属大部分进入粗铅中，粗铅由虹吸口排出，熔炼渣由放渣口流出，熔炼渣进行水浸后，滤液分步结晶，获得碳酸钠和硫化钠产品，烟气除尘后烟尘返回原料，废气进行碱液吸收后可直接排放。本专利技术技术方案具有能耗低、成本低、环保等优点，具有显著的经济效益和社会效益。【专利说明】一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备
本专利技术涉及一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备；属于有色冶金
。 技术背景 我国是世界上铅资源丰富的国家，居世界第二位，不仅分布广，类型多，而且资源前景好。然而，随着近年大规模开发，我国铅资源中高品位矿逐年减少，同国际上的铅资源相比，大型矿床少、中低品位资源占50%以上，已开发利用的查明资源储量占近55%，可供设计和规划利用的查明资源储量的比重较低，未利用的储量大多集中在建设条件和资源条件不好的矿区。从2000年开始，我国已从铅锌原料净出口国变为进口国。 国内的铅消费主要是铅蓄电池，全国铅消费结构中铅酸蓄电池耗铅占总消费的78%。因此，从废旧铅蓄电池中回收铅成为再生铅回收的主要途径。再生铅占世界铅总产量的40 %，但90 %的再生铅来自废蓄电池。 我国目前大多数再生铅企业工艺上主要采用传统的反射炉、鼓风炉和冲天炉等熔炼工艺，板栅和铅泥一起混炼，基本上未经预处理工艺；一些小企业、个体户甚至采用原始的土窑土炉冶炼；存在着企业数量多、规模小、耗能高、污染严重、工业技术落后、金属回收率和综合利用率低等问题。主要是:铅回收率低，国内大多生产厂回收率一般为80%?85% (国外一般水平95%);环境严重污染，由于技术落后，熔炼过程中排放的铅蒸汽、铅尘、二氧化硫严重超标，达到国家标准的几十倍。 专利CN 102965510 A (低硫含铅二次物料和富铁重金属固废的还原固硫熔池熔炼方法和设备)进行富氧熔池熔炼，硫以铁锍的形式产出，消除低浓度二氧化硫污染，实现了低硫含铅二次物料的连续冶炼，具有环境友好的优点。但熔炼过程为高温反应，能耗较大，烟气中粉尘量大，而且铁锍产率大，回收铁锍后重新制酸，投资成本和生产成本较大。 由于以上种种原因，以上富氧熔池熔炼技术都没有得到工业利用，现行再生铅资源仍然采用原始的鼓风炉高温熔炼技术，因此亟需开发一种实用性强的技术。 现行工艺有利用侧吹炉进行富氧侧吹固硫熔炼，处理的物料主要分两类，一类是经焙烧后的原生矿，一类是再生铅物料；处理再生物料时，一般采用以铁质进行固硫，生成铁锍，铁锍破碎后进行焙烧制酸。但无论采用哪一种物料，其熔炼温度一般在1200°C左右，因此能耗高。当采用焙烧后的原生矿作为原料时，需提供配套的制酸系统，但制酸系统投资大，产品回收利润低；导致其无法实现大规模的低能耗、高效益的生产。采用再生铅物料，以铁质为固硫剂进行冶炼时，由于冶炼温度稿、硫以低价值的硫酸盐形式存在，也导致其无法实现大规模的低能耗、高效益的生产。
技术实现思路
针对现有再生铅资源鼓风炉挥发熔炼技术存在的高污染、高能耗以及现有富氧熔池熔炼技术无法切实产业化的不足，本专利技术旨在提供一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，包括下述步骤: 步骤一 将含铅物料、还原剂、碳酸钠混合均匀后加水制粒，得到冶炼备用颗粒；所述碳酸钠与含铅物料的质量比为0.4-5:1 ;还原剂的用量为将含铅物料中的铅全部还原为单质铅的理论用量的1.5-3倍； 步骤二 将步骤一所得冶炼备用颗粒，连续加入富氧侧吹冶炼炉内并通入富氧气体，在800?1000°C，进行还原恪炼，得到粗铅或贵铅、恪炼澄、烟气。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，所述含铅物料选自再生铅原料或再生铅原料与铅矿粉的混合物，所述再生铅原料选自废蓄电池胶泥和栅板、硫酸铅渣、氧化铅烟灰、冰铜渣中的至少一种。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，所述铅矿粉选自硫化铅矿粉、氯化铅渣粉、铅烟尘中的至少一种。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，所述含铅物料的粒度< 5mm。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，所述还原剂为固体还原剂，所述固体还原剂选自焦炭、活性炭、还原煤中的至少一种；所述固体还原剂的粒度< 10mm。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，所述含铅物料中，铅的质量百分含量为30-90%。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，所述富氧气体中O2体积浓度为30%?90%，富氧气体送入压力为0.1MPa?1.6MPa，富氧气体中O2流量与冶炼备用颗粒进料量的关系为:(180Nm3?420Nm 3) / (t冶炼备用颗粒)。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，所述富氧气体由氧气和氮气组成。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，冶炼备用颗粒的粒度为3mm?25mm ;冶炼备用颗粒中水的质量百分含量为7 %?15 %。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，再生铅原料和/或铅矿粉中含有的硫以硫化钠的形式进入熔炼渣中，熔炼渣经水浸回收利用熔炼渣中的碳酸钠和硫化钠；所述水浸是:按液固质量比3-6:1将熔炼渣加入水中，直到炉渣完全松散粉碎后过滤，滤液经分步结晶，分别得碳酸钠和硫化钠产品；水浸时，控制温度为20-90°C。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的设备，包括位于侧吹炉体底部的耐火砖砌筑炉缸(9)、位于炉体中部的铜水套(10)以及位于炉体上部的钢水套(11)、主加料口(3a)、辅加料口(3b)、排烟口(4)、炉渣放出口(7)、金属放出口(8)、主风口(2)、二次风口 (6)、三次风口(5);所述主风口(2)设置铜水套(10)的下部，所述二次风口(6)设置在钢水套(11)的上部；所述三次风口(5)设置在钢水套的上部；所述炉渣放出口(7)设置在主风口 (2)以下。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的设备，所述主风口(2)到炉缸(9)底部的垂直距离与炉高的比值为0.4-0.7:1; 所述二次风口(6)到炉缸(9)底部的垂直距离与炉高的比值为0.5-0.9:1; 所述三次风口(5)到炉缸(9)底部的垂直距离与炉高的比值为0.7-1:1。 本专利技术一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的设备用于冶炼含铅物料时，通过主风口(2)、二次风口(6)、三次风口(5)往炉内通入富氧气体；冶炼时，主风口⑵的送气压力为0.2MPa?2Mpa，主风口(2)所送入富氧气体中O2流量与冶炼炼备用颗粒进料量满足50Nm3?150Nm3)/(t冶炼备用颗粒);二次风口(6)的送气压力为0.1MPa?0.4Mpa，二次风口(6)所送入富氧气体中O2流量与冶炼炼备用颗粒进料量满足(20Nm3?120Nm3)/(t冶炼备用颗粒)；三次风口(5)的送气压力为0.1MPa?0.4Mpa，三次风口(5)所送入富氧气体中O2流量与冶炼炼备用颗粒进料量满足(5Nm 3?80Nm 3) / (t冶炼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一将含铅物料、还原剂、碳酸钠混合均匀后加水制粒，得到冶炼备用颗粒；所述碳酸钠与含铅物料的质量比为0.4‑5:1；还原剂的用量为将含铅物料中的铅全部还原为单质铅的理论用量的1.5‑3倍；步骤二将步骤一所得冶炼备用颗粒，连续加入富氧侧吹冶炼炉内并通入富氧气体，在800～1000℃，进行还原熔炼，得到粗铅或贵铅、熔炼渣、烟气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋巍，程增强，张立，余德胜，
申请(专利权)人：扬州市华翔有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32