直接还原铅渣的处理方法和处理系统技术方案

本发明专利技术公开了直接还原铅渣的处理方法和处理系統，其中，直接还原铅渣的处理方法包括：将直接还原铅渣进行破碎处理，以便得到铅渣颗粒；将铅渣颗粒与还原剂、粘结剂和水进行混合造球，以便得到铅渣球团；将铅渣球团进行干燥处理，以便得到干燥铅渣球团；将干燥铅渣球团供给至转底炉的进料区，使所述铅渣球团依次经过低温区、中温区、高温区和出料区，并分别得到氧化锌、氧化铋、氧化铅和金属化球团，将金属化球团在熔分炉内进行熔分处理，以便得到金属铁和熔分渣。由此采用该方法能省去直接炼铅工艺过程中的烟化炉设备，有利于氧化锌、氧化铅、氧化铋和金属铁同时回收，实现了资源回收利用，降低了生产成本，具有显著地经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金与能源领域，具体涉及直接还原铅渣的处理方法和处理系统。
技术介绍
直接还原铅渣是在直接炼铅过程中产生的冶金渣。我国铅冶炼工业工艺较多，截止到2012年底，全国有300多家铅冶炼企业，这些企业产能不集中，年产10万吨以上的企业不足10％。其中85％以上的企业采用火法工艺。火法炼铅工艺有传统的烧结-鼓风炉工艺，但是由于烧结系统具有能耗大、污染严重等一系列缺点目前基本淘汰。现在60％以上的企业使用的是还原氧化-鼓风炉工艺(水口山法)，该工艺虽然解决了烧结系统的污染，但是能耗较高，逐渐被直接还原技术所取代。国内直接炼铅工艺主要有：氧气底吹氧化-底吹还原-烟化和氧气底吹氧化-侧吹还原-烟化两种工艺，与传统的火法炼铅工艺相比，直接还原铅技术其具有能耗低、污染小和自动化程度高等一系列优点。但是不论是侧吹还是底吹工艺出来的铅渣含有TFe22-26％，Pb2.0-4.0％，ZnO14％-23％，Bi(0.3-1.2％)等有价金属，还原渣经过烟化炉收集铅、锌和铋，终渣可以作为生产水泥的原料。由于直接炼铅工艺具有以上所述的一系列优点，所以正在逐步取代传统的水口山法，但是直接炼铅工艺在还原渣铅含量的控制过程中还有一定的缺陷，一般来说，直接还原渣里的铅含量要比鼓风炉里出来的渣铅含量高，且含量不稳定，大多数需要经过烟化炉处理。此外，因为铅矿和锌矿绝大多数都是伴生矿，也就是说作为铅冶炼的硫化铅精矿还有一定量的硫化锌，这些锌最终进入还原渣，经过烟化炉收集。烟化炉仅仅能收集铅、锌、铋的混合粉尘，没有进一步分离，并且由烟化炉出来的烟化渣含有大量的铁，这些含铁的渣最终作为弃渣扔掉或者以及其低的价格出售到水泥厂，这是对资源的极大浪费。因此，目前对于直接还原铅渣的处理还有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种具有快速、可回收多种金属的直接还原铅渣的处理方法和处理系统。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种直接还原铅渣的处理方法，包括：将直接还原铅渣进行破碎处理，以便得到铅渣颗粒；将所述铅渣颗粒与还原剂、粘结剂和水进行混合造球，以便得到铅渣球团；将所述铅渣球团进行干燥处理，以便得到干燥铅渣球团；将所述干燥铅渣球团供给至转底炉的进料区，使所述铅渣球团依次经过低温区、中温区、高温区和出料区，其中，使所述干燥铅渣球团在所述低温区发生第一还原反应，并得到金属铋，所述金属铋进入与所述低温区相连的氧化铋烟道中并发生第一氧化反应，得到氧化铋；使所述干燥铅渣球团在所述中温区发生第二还原反应，并得到金属锌，所述金属锌进入与所述中温区相连的氧化锌烟道中并发生第二氧化反应，得到氧化锌；使所述干燥铅渣球团在所述高温区发生第三还原反应，并得到氧化铅，所述氧化铅进入与所述高温区相连的氧化铅烟道中，得到氧化铅和金属化球团；将所述金属化球团在熔分炉内进行熔分处理，以便得到金属铁和熔分渣。由此采用本专利技术上述实施例的直接还原铅渣的处理方法可以同时实现直接还原铅渣中铁、铅、锌和铋的分别回收。省去直接炼铅工艺过程中的烟化炉设备，同时在还原铅渣的过程中从出料区出来的金属化球团被直接送入燃气熔分炉内，在高温条件下实现铁和渣的分离，实现了资源回收利用，降低了生产成本，具有显著地经济效益和社会效益。另外，根据本专利技术上述实施例的直接还原含铁原料的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述铅渣颗粒的粒度不大于1毫米。由此所述铅渣颗粒的粒度不大于1毫米有利于防止铅渣在冷却过程中结块，便于后续干燥后与还原剂煤粉、粘结剂膨润土和水混合造球。在本专利技术的一些实施例中，所述铅渣颗粒、还原剂、粘结剂和水的质量比为100：(18-24)：(2-4)：(8-11)。在本专利技术的一些实施例中，所述第一还原反应的温度为700-900摄氏度。由此有利于干燥铅渣球团中的三氧化二铋被充分还原，进而提高金属铋的回收率。在本专利技术的一些实施例中，所述第二还原反应的温度900-1050摄氏度。由此有利于氧化锌被充分还原生成金属锌，进而提高金属锌的回收率。在本专利技术的一些实施例中，所述第三还原反应的温度为1050-1200摄氏度。由此有利于硅酸铅被充分还原成氧化铅，进而提高氧化铅的回收率。在本专利技术的一些实施例中，上述实施例的直接还原铅渣的处理方法进一步包括：在将所述金属化球团进行熔分处理之前，向所述金属化球团中加入12-15重量％的氧化钙。进而可以对熔分炉渣的碱度进行调整，促进熔分过程中渣铁分离，提高熔分效率以及铁回收率。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提出一种直接还原铅渣的处理方法的系统，该系统适于实施前面实施例的直接还原铅渣的处理方法，该系统包括：破碎装置，所述破碎装置具有直接还原铅渣入口和铅渣颗粒出口；混合造球装置，所述混合造球装置具有铅渣颗粒入口、还原剂入口、粘结剂入口、水入口和铅渣球团出口，所述铅渣颗粒入口与所述铅渣颗粒出口相连；干燥装置，所述干燥装置具有铅渣球团入口和干燥铅渣球团出口，所述铅渣球团入口与所述铅渣球团出口相连；转底炉，所述转底炉内按照原料运动方向依次为进料区、低温区、中温区、高温区和出料区，所述进料区具有干燥铅渣球团入口，所述低温区具有金属铋出口，所述中温区具有金属锌出口，所述高温区具有氧化铅出口，所述出料区具有金属化球团出口，所述干燥铅渣球团入口与所述干燥铅渣球团出口相连；氧化铋烟道，所述氧化铋烟道与所述金属铋出口相连；氧化锌烟道，所述氧化锌烟道与所述金属锌出口相连；氧化铅烟道，所述氧化铅烟道与所述氧化铅出口相连；熔分炉，所述熔分炉具有金属化球团入口、金属铁出口和熔分渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。由此采用本专利技术上述实施例的直接还原铅渣的处理系统可以同时实现直接还原铅渣中铁、铅、锌和铋的分别回收。省去直接炼铅工艺过程中的烟化炉设备，同时在还原铅渣的过程中从出料区出来的金属化球团被直接送入燃气熔分炉内，在高温条件下实现铁和渣的分离，实现了资源回收利用，降低了生产成本，具有显著地经济效益和社会效益。另外，根据本专利技术上述实施例的直接还原铅渣的处理系统的处理系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，上述实施例的直接还原铅渣的处理方法的处理系统进一步包括：第一布袋收尘器，所述第一布袋收尘器与所述氧化铋烟道相连，且适于收集氧化铋。在低温区内被第一还原得到的金属铋进入与低温区相连的氧化铋烟道中并发生第一氧化反应，得到氧化铋。利用第一布袋收尘器对氧化铋烟道中含有氧化铋的烟气进行过滤除尘，可以有效地回收得到氧化铋，同时避免空气污染。第二布袋收尘器，所述第二布袋收尘器与所述氧化锌烟道相连，且适于收集氧化锌。在中温区内被第二还原得到的金属锌进入与中温区相连的氧化锌烟道中并发生第二氧化反应，得到氧化锌。利用第二布袋收尘器对氧化锌烟道中含有氧化锌的烟气进行过滤除尘，可以有效地回收得到氧化锌，同时避免空气污染。第三布袋收尘器，所述第三布袋收尘器与所述氧化铅烟道相连，且适于收集氧化铅。在高温区内被第三还原得到的氧化铅进入与高温区相连的氧化铅烟道中。利用第三布袋收尘器对氧化铅烟道中含有氧化铅的烟气进行过滤除尘，可以有效地回收得到氧化铅，同时避免空气污染。在本专利技术的一些实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接还原铅渣的处理方法，其特征在于，包括：将直接还原铅渣进行破碎处理，以便得到铅渣颗粒；将所述铅渣颗粒与还原剂、粘结剂和水进行混合造球，以便得到铅渣球团；将所述铅渣球团进行干燥处理，以便得到干燥铅渣球团；将所述干燥铅渣球团供给至转底炉的进料区，使所述铅渣球团依次经过低温区、中温区、高温区和出料区，其中，使所述干燥铅渣球团在所述低温区发生第一还原反应，并得到金属铋，所述金属铋进入与所述低温区相连的氧化铋烟道中并发生第一氧化反应，得到氧化铋；使所述干燥铅渣球团在所述中温区发生第二还原反应，并得到金属锌，所述金属锌进入与所述中温区相连的氧化锌烟道中并发生第二氧化反应，得到氧化锌；使所述干燥铅渣球团在所述高温区发生第三还原反应，并得到氧化铅，所述氧化铅进入与所述高温区相连的氧化铅烟道中，得到氧化铅和金属化球团；将所述金属化球团在熔分炉内进行熔分处理，以便得到金属铁和熔分渣。

【技术特征摘要】
1.一种直接还原铅渣的处理方法，其特征在于，包括：将直接还原铅渣进行破碎处理，以便得到铅渣颗粒；将所述铅渣颗粒与还原剂、粘结剂和水进行混合造球，以便得到铅渣球团；将所述铅渣球团进行干燥处理，以便得到干燥铅渣球团；将所述干燥铅渣球团供给至转底炉的进料区，使所述铅渣球团依次经过低温区、中温区、高温区和出料区，其中，使所述干燥铅渣球团在所述低温区发生第一还原反应，并得到金属铋，所述金属铋进入与所述低温区相连的氧化铋烟道中并发生第一氧化反应，得到氧化铋；使所述干燥铅渣球团在所述中温区发生第二还原反应，并得到金属锌，所述金属锌进入与所述中温区相连的氧化锌烟道中并发生第二氧化反应，得到氧化锌；使所述干燥铅渣球团在所述高温区发生第三还原反应，并得到氧化铅，所述氧化铅进入与所述高温区相连的氧化铅烟道中，得到氧化铅和金属化球团；将所述金属化球团在熔分炉内进行熔分处理，以便得到金属铁和熔分渣。2.根据权利要求1所述的直接还原铅渣的处理方法，其特征在于，所述铅渣颗粒的粒度不大于1毫米。3.根据权利要求1或2所述的直接还原铅渣的处理方法，其特征在于，所述铅渣颗粒、还原剂、粘结剂和水的质量比为100：(18-24)：(2-4)：(8-11)。4.根据权利要求1-3任一项所述的直接还原铅渣的处理方法，其特征在于，所述第一还原反应的温度为700-900摄氏度。5.根据权利要求1-4任一项所述的直接还原铅渣的处理方法，其特征在于，所述第二还原反应的温度为900-1050摄氏度。6.根据权利要求1-5任一项所述的直接还原铅渣的处理方法，其特征在于，所述第三还原反应的温度为1050-1200摄氏度。7.根据权利要求1-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佩佩，古明远，王敏，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32