一种旋浮铅冶炼方法及旋浮铅冶炼装置制造方法及图纸

本申请公开了一种旋浮铅冶炼方法，包括以下步骤：使混合物料经物料通道进入到反应塔中；反应气体形成旋流，经过旋流气体通道和文丘里通道进入反应塔；向沉淀池中喷入固体还原剂以形成还原剂漂浮层；被高速膨胀的旋流，在反应塔中与混合物料接触反应；生成的熔滴被还原剂漂浮层还原成铅和渣，并分离得到粗铅；生成的高温气体在上升烟道中被燃烧枪引燃，剩余气体从冶炼炉中排至余热锅炉。本发明专利技术提供的旋浮铅冶炼方法，使得冶炼反应能够充分进行，氧气利用率提高，还可以采用富氧浓度的反应气体，且可适应投料量大范围波动的需要，令产能得显著提升。本发明专利技术还提供了适用于上述旋浮铅冶炼方法的一种旋浮铅冶炼装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属火法冶炼
，特别涉及一种旋浮铅冶炼方法，本专利技术还涉及适用于上述旋浮铅冶炼方法的一种旋浮铅冶炼装置。
技术介绍
随着环保要求提高和技术进步，现代工业中广泛使用的铅冶炼工艺主要是氧气底吹法(Q.S.L)、奥斯迈特法(ISASMELT)和基夫赛特法(Kivcet)。氧气底吹法(Q.S.L)和奥斯迈特法(ISASMELT)均属于沉淀池冶炼方法。其中，氧气底吹法是通过在氧气底吹炉底部鼓入氧化气体来搅动物料或溶体，并使气体与物料或溶体接触反应；而奥斯迈特法是采用设置在炉顶部的氧枪，向溶体喷入氧化气体，搅动溶体使氧化气体与溶体接触反应。但是，二者均具有氧的利用率低，强烈的搅拌对沉淀池内的耐火材料消耗大等问题，且产生的渣含铅量较高，需要对铅渣进行铅回收处理，提高了生产成本。基夫赛特法(Kivcet)则属于悬浮冶炼方法，其操作过程是将干燥的铅精矿与还原剂和熔剂经炉顶加入到反应塔中进行反应，并在反应塔的底部的沉淀池区域完成还原和沉淀，产出粗铅、渣和含二氧化硫的烟气。而进行上述操作的基夫赛特炉，是闪速炉和电炉组合而成的一体式炼铅炉，沉淀池区域由两个反应区组成，即在炉内设隔墙以将沉淀池区域分割为氧化区和还原区，但这会导致设备结构复杂，操作要求精度高等问题，给铅的冶炼带来了较大的难度。因此，如何更加高效、简单的实现铅的冶炼，已经成为目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种旋浮铅冶炼方法，其能够进一步的提高硫化铅化物的冶炼效果，本专利技术还提供了适用于上述旋浮铅冶炼方法的一种旋浮铅冶炼装置。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种旋浮铅冶炼方法，包括以下步骤：令干燥的铅精矿粉、含铅物料和熔剂按比例混合形成混合物料，并使所述混合物料进入喷嘴的物料通道中，再经过所述物料通道进入到冶炼炉的反应塔中；反应气体在所述喷嘴的旋流器作用下形成旋流，并进入到所述喷嘴的旋流气体通道中，所述旋流在所述旋流气体通道的引导下经过所述喷嘴的文丘里通道，并最终进入所述反应塔；向位于所述反应塔内的沉淀池中喷入固体还原剂，以在所述沉淀池内的溶体表面形成还原剂漂浮层；经过所述文丘里通道而被高速膨胀的所述旋流，在所述反应塔中与所述混合物料接触反应；接触反应生成的熔滴落入到所述沉淀池中，与所述还原剂漂浮层接触发生反应而生成金属铅和渣，所述渣和熔融态的所述金属铅进入所述还原剂漂浮层的底部进行分离，以得到粗铅；接触反应生成的富含二氧化硫的高温气体，经沉淀池顶部的空间进入到所述冶炼炉的上升烟道中，设置在所述上升烟道上的燃烧枪向所述高温气体中喷入富氧空气并引燃所述高温气体，燃烧后的剩余气体从所述冶炼炉中排至余热锅炉，以进行余热回收。优选的，上述旋浮铅冶炼方法中，还包括以下步骤：通过所述喷嘴的辅助氧气通道和辅助燃料通道向所述反应塔中补充反应气体和/或燃料。优选的，上述旋浮铅冶炼方法中，向所述喷嘴输送所述混合物料的过程还包括以下操作：使用输料管将所述混合物料送入到所述喷嘴中，并先进入所述喷嘴的流化给料器中进行流化，然后再进入到所述物料通道中。优选的，上述旋浮铅冶炼方法中，所述铅精矿粉、所述熔剂和混合有烟尘的所述含铅物料中，水份含量均小于0.5％；所述熔剂为石灰石颗粒和石英砂颗粒的混合物，并且所述石灰石颗粒和所述石英砂颗粒的粒度均小于5mm。优选的，上述旋浮铅冶炼方法中，所述反应气体中的氧气浓度为40％VOL～95％VOL，所述旋流进入所述冶炼炉的旋转流速为220m/s～300m/s。优选的，上述旋浮铅冶炼方法中，所述辅助气体通道喷入所述反应气体的流量为0Nm3/h～200Nm3/h，所述辅助燃料通道喷入燃料的流量为0Nm3/h～100Nm3/h。优选的，上述旋浮铅冶炼方法中，所述固体还原剂为粒度小于10mm的煤粉或焦炭。优选的，上述旋浮铅冶炼方法中，所述燃烧枪喷出的所述富氧空气的流量为0Nm3/h～100Nm3/h。一种旋浮铅冶炼装置，包括输料管、冶炼炉，以及连通所述输料管和所述冶炼炉的喷嘴，适用于上述任意一项所述的旋浮铅冶炼方法，其中：所述喷嘴包括：导流反应气体的旋流气体通道，所述旋流气体通道的进气口上设置有旋流器；设置在所述旋流气体通道内的文丘里通道；套设在所述旋流气体通道的外侧，并与所述输料管连通的物料通道；所述冶炼炉包括：开设在所述冶炼炉的炉体上，用于向所述冶炼炉的沉淀池内喷入固体还原剂的还原剂入口；开设在所述冶炼炉的炉体上，能够分别导出所述沉淀池内被分离的不同固体生成物的多个生成物出口；设置在所述冶炼炉的上升烟道上，能够向所述上升烟道内喷射富氧空气的燃烧枪；并且，用于导出接触反应生成的渣的生成物出口，与所述还原剂入口的高度差为200mm～1500mm。优选的，上述旋浮铅冶炼装置中，所述文丘里通道的最小内径d，不大于所述旋流气体通道的内径D，且大于D/2。优选的，上述旋浮铅冶炼装置中，所述旋流器通过垂直于所述旋流气体通道的进气管，与所述旋流气体通道连接形成，并且所述进气管和所述旋流气体通道连通形成气体入口，所述气体入口包括靠近所述进气管的收缩口和靠近所述旋流气体通道的切向口。优选的，上述旋浮铅冶炼装置中，所述物料通道与所述输料管连通的部位设置有流化给料器，并且所述输料管相对于所述物料通道倾斜设置，所述输料管相对于水平面的倾斜角度为10度～40度。优选的，上述旋浮铅冶炼装置中，还包括：设置在所述旋流气体通道内的辅助氧气通道；套设在所述辅助氧气通道的外侧，并位于所述旋流气体通道内的辅助燃料通道。优选的，上述旋浮铅冶炼装置中，还包括套设在所述辅助燃料通道的外壁上，且能够沿所述辅助燃料通道的轴向往复移动的调节锥，以及设置在所述旋流气体通道的顶壁外侧，控制所述调节锥移动的控制器。优选的，上述旋浮铅冶炼装置中，所述旋流气体通道、所述文丘里通道、所述物料通道、所述辅助氧气通道和所述辅助燃料通道同轴设置，并且所述旋流气体通道的顶壁为弧形壁面。优选的，上述旋浮铅冶炼装置中，所述辅助燃料通道、所述辅助氧气通道的出气口和所述旋流气体通道的出气口平齐设置。本专利技术提供的旋浮铅冶炼方法，其操作过程为：将干燥的铅精矿粉、干燥的含铅物料和干燥的粉状熔剂按比例混合，以形成混合物料，并将混合物料均匀的送入到喷嘴的物料通道中，混合物料在重力的作用下经物料通道进入到冶炼炉的反应塔中；反应气体进入到喷嘴的旋流器中，使反应气体形成旋流并沿切线方向进入旋流气体通道内形成旋流风，在旋流气体通道内以旋转流动的方式向反应塔移动，在此移动过程中，旋流风经过文丘里通道后，旋流风以高速膨胀、旋流的方式喷射进入反应塔，形成喷射旋流气体；向反应塔底部靠近沉淀池的区域均匀的喷入固体还原剂，令固体还原剂落入沉淀池内，并漂浮在沉淀池内的溶体表面，形成炙热的还原剂漂浮层；喷射旋流气体在高速膨胀的作用下快速与进入反应塔的混合物料接触，并在旋流的作用下，旋流气体将混合物料卷吸进入喷射气流中，随着温度的不断升高，混合物料与反应气体不断碰撞而快速反应，反应生成的熔滴首先落入炙热的还原剂漂浮层上，通过还原剂漂浮层将熔滴中的铅氧化物还原为铅，之后接触反应以及还原生成的渣和熔融状态的金属铅进入到还原剂漂浮层的底部，而进一步分离为粗铅和渣；接触反应产生的富含二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋浮铅冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：令干燥的铅精矿粉、含铅物料和熔剂按比例混合形成混合物料，并使所述混合物料进入喷嘴的物料通道中，再经过所述物料通道进入到冶炼炉的反应塔中；反应气体在所述喷嘴的旋流器作用下形成旋流，并进入到所述喷嘴的旋流气体通道中，所述旋流在所述旋流气体通道的引导下经过所述喷嘴的文丘里通道，并最终进入所述反应塔；向位于所述反应塔内的沉淀池中喷入固体还原剂，以在所述沉淀池内的溶体表面形成还原剂漂浮层；经过所述文丘里通道而被高速膨胀的所述旋流，在所述反应塔中与所述混合物料接触反应；接触反应生成的熔滴落入到所述沉淀池中，与所述还原剂漂浮层接触发生反应而生成金属铅和渣，所述渣和熔融态的所述金属铅进入所述还原剂漂浮层的底部进行分离，以得到粗铅；接触反应生成的富含二氧化硫的高温气体，经沉淀池顶部的空间进入到所述冶炼炉的上升烟道中，设置在所述上升烟道上的燃烧枪向所述高温气体中喷入富氧空气并引燃所述高温气体，燃烧后的剩余气体从所述冶炼炉中排至余热锅炉，以进行余热回收。

【技术特征摘要】
1.一种旋浮铅冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：令干燥的铅精矿粉、含铅物料和熔剂按比例混合形成混合物料，并使所述混合物料进入喷嘴的物料通道中，再经过所述物料通道进入到冶炼炉的反应塔中；反应气体在所述喷嘴的旋流器作用下形成旋流，并进入到所述喷嘴的旋流气体通道中，所述旋流在所述旋流气体通道的引导下经过所述喷嘴的文丘里通道，并最终进入所述反应塔；向位于所述反应塔内的沉淀池中喷入固体还原剂，以在所述沉淀池内的溶体表面形成还原剂漂浮层；经过所述文丘里通道而被高速膨胀的所述旋流，在所述反应塔中与所述混合物料接触反应；接触反应生成的熔滴落入到所述沉淀池中，与所述还原剂漂浮层接触发生反应而生成金属铅和渣，所述渣和熔融态的所述金属铅进入所述还原剂漂浮层的底部进行分离，以得到粗铅；接触反应生成的富含二氧化硫的高温气体，经沉淀池顶部的空间进入到所述冶炼炉的上升烟道中，设置在所述上升烟道上的燃烧枪向所述高温气体中喷入富氧空气并引燃所述高温气体，燃烧后的剩余气体从所述冶炼炉中排至余热锅炉，以进行余热回收。2.根据权利要求1所述的旋浮铅冶炼方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过所述喷嘴的辅助氧气通道和辅助燃料通道向所述反应塔中补充反应气体和/或燃料。3.根据权利要求1所述的旋浮铅冶炼方法，其特征在于，向所述喷嘴输送所述混合物料的过程还包括以下操作：使用输料管将所述混合物料送入到所述喷嘴中，并先进入所述喷嘴的流化给料器中进行流化，然后再进入到所述物料通道中。4.根据权利要求1所述的旋浮铅冶炼方法，其特征在于，所述铅精矿粉、所述熔剂和混合有烟尘的所述含铅物料中，水份含量均小于0.5％；所述熔剂为石灰石颗粒和石英砂颗粒的混合物，并且所述石灰石颗粒和所述石英砂颗粒的粒度均小于5mm。5.根据权利要求1所述的旋浮铅冶炼方法，其特征在于，所述反应气体中的氧气浓度为40％VOL～95％VOL，所述旋流进入所述冶炼炉的旋转流速为220m/s～300m/s。6.根据权利要求1所述的旋浮铅冶炼方法，其特征在于，所述辅助气体通道喷入所述反应气体的流量为0Nm3/h～200Nm3/h，所述辅助燃料通道喷入燃料的流量为0Nm3/h～100Nm3/h。7.根据权利要求1所述的旋浮铅冶炼方法，其特征在于，所述固体还原剂为粒度小于10mm的煤粉或焦炭。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的旋浮铅冶炼方法，其特征在于，所述燃烧枪喷出的所述富...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松林，葛哲令，王志普，
申请(专利权)人：阳谷祥光铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37