处理铅锌冶炼渣的转底炉和方法技术

本发明专利技术公开了一种处理铅锌冶炼渣的转底炉和方法，所述转底炉包括：可转动炉底；环形炉膛，所述环行炉膛中限定出冶炼空间，并且沿炉底转动方向，所述冶炼空间依次包括进料区、铅挥发区、锌铁还原区和出料区，其中，所述铅挥发区具有铅出口，所述锌铁还原区具有锌出口；第一隔墙，所述第一隔墙设置在所述进料区与所述铅挥发区之间；以及第二隔墙，所述第二隔墙设备在所述铅挥发区和所述锌铁还原区之间。采用该转底炉可以实现铅锌冶炼渣中铅、锌、铁的单独分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，具体而言，本专利技术涉及一种处理铅锌冶炼渣的转底炉和方法。
技术介绍
含铅锌的冶炼渣(粉尘)主要包括铅、锌冶炼过程的废渣和钢铁厂生产中不可避免的一种冶金粉尘。铅和锌是国民经济发展过程中不能缺少的重要金属材料，在工业生产和人类活动中被广泛地应用。近些年，铅锌冶炼企业发展迅猛，中国已经成为全球最重要的铅锌生产国之一。我国铅锌冶炼企业规模和数量逐年扩大，铅锌产量快速增加，冶炼技术取得大进展。但是，铅锌冶炼工艺流程复杂，污染物产生的环节较多。铅锌冶炼的迅猛发展，导致大量的废气、污水、废渣(如鼓风炉炼铅渣、黄钾铁钒渣)等的产生，造成严重的环境污染。其中，废渣的产生量较多。根据国家发展和改革委员会《大宗固体废物利用实施方案》中的统计，我国在2010年产出的冶炼废渔量大约是3.15亿吨，其中仅铅锌冶炼渣的产生量就达到了430万吨。由于钢铁生产结构的不同，世界各国钢铁厂含锌铅粉尘也不尽相同。国外由于电炉炼钢在炼钢工艺中比例的增加以及镀锌废钢配比的增加，使含锌铅电炉粉尘量逐年增加，国外钢铁厂含锌铅粉尘主要来自电炉，其次是转炉和高炉及其它工序。我国南方大多数省份的钢铁厂使用含锌铅较高的铁矿石，高炉产出的粉尘量大，含锌、铅量较高；同样镀锌板材和耐磨钢件使用的增加，电炉炼钢厂规模和电炉炼钢比例的扩大，使电炉粉尘的产出量增加，其中的锌、铅含量也增加。我国含锌铅钢铁厂粉尘主要是高炉粉尘和电炉粉尘，其次是转炉粉尘。铅锌冶炼渣(粉尘)富含金属铁，镓、铟、金和银等稀贵金属，还含有铅、镉、砷等有毒元素以及迁移性强的金属。大量的铅锌冶炼渣采用传统的任意倾倒、露天堆置或简单填埋的处理方式，占用大面积的土地，造成土地资源紧缺。随着时间的推移，由于自然风化和雨水冲刷的作用，铅锌冶炼渣中的金属元素会侵入空气、水体和土壤，成为重要污染源。如果不进行合理的回收与利用，不仅危害人类和动物的健康，影响植物和植被的生长，而且导致有价金属资源的浪费。目前含锌铅粉尘处理工艺及途径中火法处理工艺较为成熟，更为实用。但是这些火法工艺存在的共同问题是：1)处理后的产品大多是含锌、铅氧化物的二次粉尘和含铁废渣，或者是低品位金属锌、铅及铁水；2)其处理主要以回收粉尘中的铁为目的，锌铅二次粉尘副产品作为炼锌或炼铅的原料；3)处理后的锌和铅没有得到有效分离，要利用锌、铅资源，必须对二次粉尘进行再处理，使锌和铅分离，这就大大增加了处理工序和成本。从研究报道看，目前国内外尚无法处理含铁低、含铅高的含锌铅粉尘，也未提出一次性分离锌、铅的有效处理办法。
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处理铅锌冶炼渣的转底炉和方法，采用该转底炉可以实现铅锌冶炼渣中铅、锌、铁的单独分离。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理铅锌冶炼渣的转底炉。根据本专利技术的实施例，该转底炉包括；可转动炉底；环形炉膛，所述环行炉膛中限定出冶炼空间，并且沿炉底转动方向，所述冶炼空间依次包括进料区、铅挥发区、锌铁还原区和出料区，其中，所述铅挥发区具有铅出口，所述锌铁还原区具有锌出口；第一隔墙，所述第一隔墙设置在所述进料区与所述铅挥发区之间；以及第二隔墙，所述第二隔墙设备在所述铅挥发区和所述锌铁还原区之间。由此，根据本专利技术实施例的处理铅锌冶炼渣的转底炉通过将冶炼空间依次分为进料区、铅挥发区、锌铁还原区和出料区，并通过控制铅挥发区和锌铁还原区的温度，使得铅锌冶炼渣中的氧化铅在铅挥发区被回收，而得到的含有氧化铁和氧化锌的球团在锌铁还原区在还原剂的作用下进行还原反应，使得氧化铁和部分氧化锌被还原为金属铁和金属锌，并且所得到的金属锌和另一部分氧化锌挥发出锌铁还原区而被回收，得到含有金属铁的金属化球团，从而解决了现有技术中铅锌冶炼渣中铅、锌、铁的无法单独分离的难题，进而避免了后续的利用锌、铅资源必须对二次粉尘进行再处理的工艺流程，同时通过采用本专利技术结构的转底炉可以实现铅锌冶炼渣中铁、铅、锌有价元素在同一个设备中被回收，从而可以显著降低设备投资成本，进而提高企业的经济效益。另外，根据本专利技术上述实施例的处理铅锌冶炼渣的转底炉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，所述处理铅锌冶炼渣的转底炉进一步包括：第一烟道，所述第一烟道设置在所述铅挥发区且与所述铅出口连通；以及第二烟道，所述第二烟道设置在所述锌铁还原区且与所述锌出口连通。由此，可以实现铅锌冶炼渣中铅、锌和铁的单独回收。在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种处理铅锌冶炼渣的方法。根据本专利技术的实施例，该方法是采用上述的处理铅锌冶炼渣的转底炉进行的。根据本专利技术的具体实施例，该方法包括：(1)将还原剂与粘结剂混合进行造球，得到母球，然后在所述母球外面裹上含铅锌冶炼渣和粘结剂的混合物进行造球，以便得到含有铅锌冶炼渣和还原剂的球团；(2)使所述含有铅锌冶炼渣和还原剂的球团经由所述进料区进入所述铅挥发区，以便使得所述球团中的氧化铅挥发；(3)使步骤(2)中所得到的物料进入所述锌铁还原区，以便在所述锌铁还原区使氧化铁和部分氧化锌在所述还原剂的作用下被还原为金属铁和金属锌，并且所述金属锌和另一部分所述氧化锌挥发，得到含有金属铁的金属化球团；(4)在所述出料区回收所述金属化球团。由此，根据本专利技术实施例的处理铅锌冶炼渣的方法通过将还原剂与粘结剂混合进行造球后作为母球，然后在母球外面裹上含铅锌冶炼渣和粘结剂的混合物进行造球，并将所得含有铅锌冶炼渣和还原剂的球团供给至依次包括进料区、铅挥发区、锌铁还原区和出料区的转底炉中，并通过控制铅挥发区和锌铁还原区的温度，使得铅锌冶炼渣中的氧化铅在铅挥发区被回收，而得到的含有氧化铁和氧化锌的球团在锌铁还原区在还原剂的作用下进行还原反应，使得氧化铁和部分氧化锌被还原为金属铁和金属锌，并且所得到的金属锌和另一部分氧化锌挥发出锌铁还原区而被回收，得到含有金属铁的金属化球团，从而解决了现有技术中铅锌冶炼渣中铅、锌、铁的无法单独分离的难题，进而避免了后续的利用锌、铅资源必须对二次粉尘进行再处理的工艺流程，同时通过采用本专利技术结构的转底炉可以实现铅锌冶炼渣中铁、铅、锌有价元素在同一个设备中被回收，从而可以显著降低设备投资成本，进而提高企业的经济效益。另外，根据本专利技术上述实施例的处理铅锌冶炼渣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，在步骤(1)中，所述母球的粒径为3～6m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理铅锌冶炼渣的转底炉，其特征在于，包括：可转动炉底；环形炉膛，所述环行炉膛中限定出冶炼空间，并且沿炉底转动方向，所述冶炼空间依次包括进料区、铅挥发区、锌铁还原区和出料区，其中，所述铅挥发区具有铅出口，所述锌铁还原区具有锌出口；第一隔墙，所述第一隔墙设置在所述进料区与所述铅挥发区之间；以及第二隔墙，所述第二隔墙设备在所述铅挥发区和所述锌铁还原区之间。

【技术特征摘要】
1.一种处理铅锌冶炼渣的转底炉，其特征在于，包括：
可转动炉底；
环形炉膛，所述环行炉膛中限定出冶炼空间，并且沿炉底转动方向，所述冶炼空间依
次包括进料区、铅挥发区、锌铁还原区和出料区，其中，所述铅挥发区具有铅出口，所述
锌铁还原区具有锌出口；
第一隔墙，所述第一隔墙设置在所述进料区与所述铅挥发区之间；以及
第二隔墙，所述第二隔墙设备在所述铅挥发区和所述锌铁还原区之间。
2.根据权利要求1所述的转底炉，其特征在于，进一步包括：
第一烟道，所述第一烟道设置在所述铅挥发区且与所述铅出口连通；以及
第二烟道，所述第二烟道设置在所述锌铁还原区且与所述锌出口连通。
3.一种利用权利要求1或2所述的转底炉处理铅锌冶炼渣的方法，其特征在于，包括：
(1)将还原剂与粘结剂混合进行造球，得到母球，然后在所述母球外面裹上含铅锌冶
炼渣和粘结剂的混合物进行造球，以便得到含有铅锌冶炼渣和还原剂的球团；
(2)使所述含有铅锌冶炼渣和还原剂的球团经由所述进料区进入所述铅挥发区，以便
使得所述球团中的氧化铅挥发；
(3)使步骤(2)中所得到的物料进入所述锌铁还原区，以便在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，古明远，吴佩佩，薛逊，曹志成，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