一种边缘传动顶吹转炉—贫化沉降炉联合处理铅浮渣的方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，具体涉及一种边缘传动顶吹转炉—贫化沉降炉联合处理铅浮渣的方法。本发明专利技术包括以下步骤：（1）配料投料：以质量百分比计，将87～92%的铅浮渣、3～5%的焦炭、1～2%铁屑、4～6%纯碱均匀混合，2～3次加入边缘传动顶吹转炉中；（2）熔炼：保持边缘传动顶吹转炉温度1000～1200℃熔炼3～4h，将熔炼后铜、浮渣混合熔体转入贫化沉降炉；（3）吹炼：保持贫化沉降炉温度1000～1200℃吹炼2～4h,贫化沉降炉内产生稳定的铅液、冰铜和渣分层后，分离出铜硫、粗铅和炉渣。本发明专利技术处理铅浮渣的方法较现有处理铅浮渣的方法能耗以及辅料（焦炭、铁屑、纯碱）消耗量大幅降低，总成本降低50%左右。

【技术实现步骤摘要】
一种边缘传动顶吹转炉—贫化沉降炉联合处理铅浮渣的方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种边缘传动顶吹转炉—贫化沉降炉联合处理铅浮渣的方法。
技术介绍
目前国内采用的处理铅浮渣的工艺主要有火法工艺和湿法工艺，其中火法工艺主要包括反射炉法、转炉法和电炉法，湿法工艺主要包括酸浸法、氨浸法和碱浸法。1、反射炉加鼓风炉熔炼法处理铅浮渣时回收率比较高，冰铜中含铅较低，铜铅比可达5～9，而且此法设备投资少，物料适应性强。但在生产过程中炉温波动大，由于碱性渣的存在炉使用寿命较低，由于是两步工艺冶炼，流程长，热能利用率低，能耗高且环境差；2、转炉熔炼法处理铅浮渣时热效率和炉子使用寿命较高，生产环境好，生存率和机械化程度较高，采用液体燃料加热，富氧助燃，从而能耗较低，铜铅比低。电炉熔炼法烟气量小，金属损失少，工作效率高，但电能消耗较大，使用的区域局限性较大；3、酸浸法处理铅浮渣时铅铜的分离程度较高，投资较少，但在生产过程中产生大量的铅渣，液固比较难控制，弃渣少，需要二次处理。同时废水处理也是较大问题；4、氨浸法可得到纯铜和硫酸铜两种产品，生产过程温度低、效率高，生产过程易于控制。但氨气的使用需要对设备抗腐蚀性有较高要求，同时氨气的使用对安全方面提出很高要求；5、碱浸法铜铅分离效果好，工艺流程长，投资较大，同时产出的氧化铅需要进一步加工；6、火法工艺普遍存在铅铜分离不彻底，粗铅产出率低，能耗高等缺点，而湿法工艺虽然能较好的分离铜铅，但在生产过程中的液固分离较麻烦；7、反射炉为高能耗、低环保，现在是国家明令淘汰工艺，侧吹炉目前有立式与卧式二种均在试验中，试验结果尚未明确。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题提供一种高效、节能、环保、低烟尘率、回收率高的铅浮渣处理方法。一种边缘传动顶吹转炉—贫化沉降炉联合处理铅浮渣的方法，包括以下步骤：（1）配料投料：以质量百分比计，将87～92%的铅浮渣、3～5%的焦炭、1～2%铁屑、4～6%纯碱均匀混合，2～3次加入边缘传动顶吹转炉中；（2）熔炼：保持边缘传动顶吹转炉温度1000～1200℃熔炼3～4h，将熔炼后铜浮渣混合熔体转入贫化沉降炉；（3）吹炼：保持贫化沉降炉温度1000～1200℃吹炼2～4h,贫化沉降炉内产生稳定的铅液、冰铜和渣分层后，分离出铜硫、粗铅和炉渣；优选的，所述步骤（1）中铅浮渣混料以质量百分比计，铅浮渣88%、焦炭5%、铁屑2%、纯碱5%；（最佳比例）所述步骤（1）中按每小时8～12t铅浮渣混料量投料；所述步骤（2）中，边缘传动顶吹转炉鼓入氧气、压缩空气和天然气；所述氧气流量80～160m3/h，压缩空气流量100～200m3/h，天然气流量40～80m3/h；所述步骤（3）中，向保持贫化沉降炉鼓入氧气、压缩空气和天然气；所述氧气流量40～110m3/h，压缩空气流量80～150m3/h，天然气流量20～50m3/h;所述边缘传动顶吹转炉和贫化沉降炉产生的烟气通过表面冷却器、脉冲布袋收尘器，所得烟尘返回步骤（2）重复利用，所得尾气进行制酸。本专利技术采用“纯碱-铁屑”工艺，主要工艺流程为：船型加料器配料、加料—边缘传动顶吹转炉熔炼—沉降炉沉降分离（吹炼）—产出粗铅、铜锍和炉渣。所用铅浮渣、纯碱、焦炭和铁屑等由汽车运输至主厂房，各物料装至船型加料器后经地磅称量完成配料，而后吊车将船型加料器吊至富氧顶吹转炉环保烟罩上方进料口处完成加料。铅浮渣首先在边缘传动顶吹转炉中进行熔炼分离，边缘传动顶吹转炉使用天然气作为燃料，高浓度富氧熔炼，炉内温度不超过1200℃，边缘传动顶吹转炉配置了一支熔炼枪和一支吹炼枪，熔炼枪用于铅浮渣的熔炼分离，吹炼枪可用于后续铜锍的吹炼；熔炼过程中，焦炭可将铅浮渣中的氧化铅还原成铅进入粗铅相；纯碱可造钠砷铜锍，并使部分砷、锑造渣除去；铁屑可降低铜锍和渣中的铅，从而提高铜锍的铜铅比;边缘传动顶吹转炉熔炼过程中形成的粗铅、铜锍和炉渣在出料过程中不能很好的完成分离，故需先将其通过流槽送至沉降炉进行沉降分离；边缘传动顶吹转炉产生的工艺烟气经水冷烟道降温后与现有底吹炉烟气一并送制酸。沉降炉使用天然气作为燃料，高浓度富氧熔炼，炉内温度不超过1200℃；沉降炉内熔体搅动小，粗铅、铜锍和炉渣可在炉内很好的完成分离；沉降炉设置一个虹吸口用于放粗铅，粗铅放至铅模，而后送至现有粗铅火法精炼工段；沉降炉设置铜锍口、渣口各一个用于放铜锍和炉渣，铜锍和炉渣均放置包子，铜锍冷却、破碎后外售，炉渣返回现有底吹炉上料系统；沉降炉烟气经水冷烟道降温后与现有底吹炉烟气一并送制酸。为获得更好的经济效益，沉降炉预留了吹炼口，以便在生产富裕的情况下可进行铜锍的进一步吹炼。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术处理铅浮渣的方法较现有处理铅浮渣的方法能耗以及辅料（焦炭、铁屑、纯碱）消耗量大幅降低，总成本降低50%左右；本专利技术的铅回收率高，铜铅比例高，烟尘率大幅降低，同时减少了烟尘循环量；本专利技术还具有物料使用性广、自动化程度高，劳动强度低、环保好等优点。由以上表格可以看出，相对于鼓风炉法、反射炉法以及转炉法，本专利技术能耗降低40%以上，铜铅比例达6～8：1，烟尘率降低50～90%，粗铅产率%达85～94，铅回收率达97～98%。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式实施例1选择型号为1m3的边缘传动顶吹转炉和型号为3.5㎡的贫化沉降炉，按照以下技术参数调试设备：边缘传动顶吹转炉中氧气流量100m3/h，压缩空气流量100m3/h，天然气流量60m3/h；贫化沉降炉中氧气流量60m3/h，压缩空气流量80m3/h，天然气流量40m3/h;调试完毕后，按下述步骤处理铅浮渣：以质量百分比计，通过船型加料器配料将88%的铅浮渣、5%的焦炭、2%铁屑、5%纯碱均匀混合，将铅浮渣混合物料连续均匀加入边缘传动顶吹转炉中，按每小时10吨进行投料，完成5吨进料作业。完成进料作业后，保持边缘传动顶吹转炉温度1000～1200℃对铅浮渣混合物料熔炼3.5h，得到铅浮渣混合熔体，将所得铅浮渣混合熔体转入贫化沉降炉中，保持贫化沉降炉温度1200℃吹炼4h，当贫化沉降炉内产生稳定的铅液、冰铜和渣分层后，分离出铜硫、粗铅和炉渣。边缘传动顶吹转炉和贫化沉降炉产生的烟气通过表面冷却器、脉波布袋收尘器，所得烟尘返回熔炼环节重复利用，所得尾气进行制酸。每班处理铅浮渣10吨，产粗铅6.5吨，产铜硫2.55吨，炉渣0.625吨，每班用天然气量370m3，氧气量590m3，产出粗铅品位97%，产出粗铅含铜0.5%以下，产出铜硫含铅10%以下。实施例2选择型号为1m3的边缘传动顶吹转炉和型号为3.5㎡的贫化沉降炉，按照以下技术参数调试设备：边缘传动顶吹转炉中氧气流量90m3/h，压缩空气流量100m3/h，天然气流量55m3/h；贫化沉降炉中氧气流量60m3/h，压缩空气流量60m3/h，天然气流量40m3/h;调试完毕后，按下述步骤处理铅浮渣：以质量百分比计，通过船型加料器配料将89%的铅浮渣、4%的焦炭、2%铁屑、5%纯碱均匀混合，将铅浮渣混合物料连续均匀加入边缘传动顶吹转炉中，按每小时10吨进行投料，完成6吨进料作业。完成进料作业后，保持边缘传动顶吹转炉温度1000～1200℃对铅浮渣混合物料熔炼3h，得到铅浮渣混合熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边缘传动顶吹转炉—贫化沉降炉联合处理铅浮渣的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）配料投料：以质量百分比计，将87～92%的铅浮渣、3～5%的焦炭、1～2%铁屑、4～6%纯碱均匀混合，2‑3次加入边缘传动顶吹转炉中；（2）熔炼：保持边缘传动顶吹转炉温度1000～1200℃熔炼,持续时间3‑4 h，将熔炼后铜浮渣混合熔体转入贫化沉降炉；（3）吹炼：保持贫化沉降炉温度1200℃吹炼2～4h，当贫化沉降炉内产生稳定的铅液、冰铜和渣分层后，分离出铜硫、粗铅和炉渣。

【技术特征摘要】
1.一种边缘传动顶吹转炉—贫化沉降炉联合处理铅浮渣的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）配料投料：以质量百分比计，将87～92%的铅浮渣、3～5%的焦炭、1～2%铁屑、4～6%纯碱均匀混合，2-3次加入边缘传动顶吹转炉中；（2）熔炼：保持边缘传动顶吹转炉温度1000～1200℃熔炼,持续时间3-4h，将熔炼后铜浮渣混合熔体转入贫化沉降炉；（3）吹炼：保持贫化沉降炉温度1200℃吹炼2～4h，当贫化沉降炉内产生稳定的铅液、冰铜和渣分层后，分离出铜锍、粗铅和炉渣；所述步骤（2）中，边缘传动顶吹转炉鼓入氧气、压缩空气和天然气；所述氧气流量80～160m3/h，压缩空气流量100～200m3/h，天然气流量40～80m3/h；所述步骤（3）中，向保...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛玉永，耿继安，葛遵利，张学创，陆伯强，明步栋，石云章，屈坤，杨建国，
申请(专利权)人：青海西豫有色金属有限公司，兰州华冶技术工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63