燃气熔分炉及其应用制造技术

本发明专利技术公开了燃气熔分炉及其应用。其中，该燃气熔分炉包括：炉体，所述炉体内设置有熔池，所述炉体具有进料口、铁出口和排渣口；多组蓄热沉降烧嘴组件，每组所述蓄热沉降烧嘴组件具有两个蓄热沉降烧嘴单体，每个蓄热沉降烧嘴单体均具有：烧嘴，所述烧嘴位于所述炉体的侧壁上；燃气蓄热沉降室，所述燃气蓄热沉降室具有燃气沉降室和燃气蓄热体，所述燃气沉降室和燃气蓄热体通过第一通孔相连通，其中，所述燃气沉降室具有第一气口、第一空气进口和第一沉降物出口，所述第一气口与所述烧嘴相连；所述燃气蓄热体内设置有第一蓄热体，所述燃气蓄热体具有位于所述第一蓄热体下方的燃气进口。该装置可实现铁、铅、锌、银和铟等金属的一次性综合回收。

【技术实现步骤摘要】
燃气熔分炉及其应用
本专利技术涉及燃气熔分炉，以及利用前述的燃气熔分炉制备铁的方法。
技术介绍
目前，我国铁精矿日趋减少，各种湿法冶金渣、化工渣(即除铁渣或沉铁渣)累积很多。这些渣常含有多种有价金属，也是一种较好的铁资源。属于火法冶金工艺的熔池熔炼法很适合回收处理各种湿法冶金渣、化工渣及用于冶炼低品位矿。湿法锌占世界锌总产量的85％以上，至2007年，我国湿法(电解)锌的产量占全国锌总产量的65.9％。传统的湿法炼锌工艺包括焙烧、浸出、净化、电积和制酸5个主要过程。湿法炼锌过程中会产生大量的锌浸出渣，目前，我国每年产生的锌浸出渣超过320万t。锌浸出渣的主要组成元素是铁和锌，此外还含有大量的稀贵金属铟、银及有价金属铅、镓和镉等。锌浸出渣的矿物学分析表明，渣中锌、铁的主要存在形式是铁酸锌(ZnFe2O4)，铁酸锌稳定的性质增加了锌、铁的分离回收难度。如何对锌浸出渣中锌、铅等有价金属的回收利用，以及铁的提取有待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种燃气熔分炉，该燃气熔分炉通过燃气蓄热沉降室可回收烟气中的铅、锌、银和铟等其它金属，而且有效地防止烟气中的烟尘堵塞装置。因而，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种燃气熔分炉。根据本专利技术的实施例，该燃气熔分炉包括：炉体，所述炉体内设置有熔池，所述炉体具有进料口、铁出口和排渣口；多组蓄热沉降烧嘴组件，每组所述蓄热沉降烧嘴组件具有两个蓄热沉降烧嘴单体，每个蓄热沉降烧嘴单体均具有：烧嘴，所述烧嘴位于所述炉体的侧壁上；燃气蓄热沉降室，所述燃气蓄热沉降室具有燃气沉降室和燃气蓄热体，所述燃气沉降室和燃气蓄热体通过第一通孔相连通，其中，所述燃气沉降室具有第一气口、第一空气进口和第一沉降物出口，所述第一气口与所述烧嘴相连；所述燃气蓄热体内设置有第一蓄热体，所述燃气蓄热体具有位于所述第一蓄热体下方的燃气进口。根据本专利技术实施例的燃气熔分炉，利用熔池进行熔炼处理得到铁，以及气体金属或金属氧化物的烟气，这些含有金属的烟气在燃气沉降室中与冷空气相遇形成稳定的氧化物，落在燃气沉降室的底部，从而实现铁、铅、锌、银和铟等金属的综合回收。并且，该设备的结构简单、投资小、效果好、经济效益显著。另外，根据本专利技术上述实施例的燃气熔分炉还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述蓄热沉降烧嘴单体进一步包括：空气蓄热沉降室，所述空气蓄热沉降室具有空气沉降室和空气蓄热体，所述空气沉降室和空气蓄热体通过第二通孔相连通，其中，所述空气沉降体具有第二气口、第二空气进口和第二沉降物出口，所述第二气口与所述烧嘴相连；所述空气蓄热室内设置有第二蓄热体，所述空气蓄热体具有位于所述第二蓄热体下方的待蓄热空气进口。根据本专利技术的实施例，所述燃气沉降室和所述空气沉降室均呈变径式。根据本专利技术的实施例，所述蓄热沉降烧嘴组件的两个蓄热沉降烧嘴单体呈交替蓄热燃烧。根据本专利技术的实施例，该燃气熔分炉进一步包括：第一温度控制器，所述第一温度控制器位于所述炉体内，控制所述炉体内的温度为1550℃-1650℃。根据本专利技术的实施例，该燃气熔分炉进一步包括：第二温度控制器，所述第二温度控制器位于所述燃气沉降室内，控制所述燃气沉降室的温度为900-1000℃。根据本专利技术的实施例，该燃气熔分炉进一步包括：第三温度控制器，所述第三温度控制器位于所述空气沉降室内，控制所述空气沉降室的温度为900-1000℃。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种利用前述的燃气熔分炉制备铁的方法。参考图1，根据本专利技术的实施例，该方法包括将锌浸渣颗粒和还原煤颗粒进行混合处理，以便得到混合物料；将所述混合物料进行压球处理，以便得到混合球团；以及利用前述的燃气熔分炉对所述混合球团进行熔炼处理，以便得到铁产品和含有金属烟尘的烟气，所述金属烟尘经燃气沉降室与空气接触进行第一氧化沉降，得到第一金属烟尘；所述烟气经燃气蓄热体与燃气进行第一蓄热换热处理，得到蓄热后的燃气，所述蓄热后的燃气为烧嘴燃烧提供燃料。根据本专利技术实施例的利用前述的燃气熔分炉制备铁的方法，利用熔池进行熔炼处理得到铁，以及气体金属或金属氧化物的烟气，这些挥发物在燃气沉降室中与冷空气相遇形成稳定的氧化物，落在燃气沉降室的底部，从属实现铁、铅、锌、银和铟等金属的综合回收。并且，该设备的结构简单、投资小、效果好、经济效益显著。根据本专利技术的实施例，所述锌浸渣颗粒和所述还原煤颗粒的粒径均为0.5-3mm。根据本专利技术的实施例，所述锌浸渣颗粒和所述还原煤颗粒按质量比100：(20-30)进行所述混合处理。根据本专利技术的实施例，该方法进一步包括：部分所述含有金属烟尘的烟气经空气沉降体与空气接触进行第二氧化沉降，得到第二金属烟尘；所述烟气经燃气蓄热体与空气进行第二蓄热换热处理，得到蓄热后的空气。根据本专利技术的实施例，所述炉体内的温度为1550-1650℃。根据本专利技术的实施例，所述燃气沉降室的温度为900-1000℃。根据本专利技术的实施例，所述空气沉降室的温度为900-1000℃。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术一个实施例的燃气熔分炉的结构示意图；图2显示了根据本专利技术一个实施例的燃气熔分炉的俯视结构示意图；图3显示了根据本专利技术一个实施例的利用燃气熔分炉制备铁的方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种燃气熔分炉。参考图1和2，根据本专利技术的实施例，对该燃气熔分炉进行解释说明，该燃气熔分炉包括：炉体100和多组蓄热沉降烧嘴组件200。炉体100：根据本专利技术的实施例，炉体100内设置有熔池110，该炉体100具有进料口101、铁出口和排渣口(图中未示出)。利用该熔池可以对矿物球团进行熔炼处理，矿物球团在高温条件下熔化，铁的氧化物为还原为铁产品，球团中的铅、锌、银、铟分解成氧化物或者硫化物，氧化锌、氧化铅被还原成单质铅、锌挥发，单质银和铟的沸点很高，所以银和铟都是以氧化物形式挥发，得到含有金属烟尘的烟气。多组蓄热沉降烧嘴组件200：根据本专利技术的实施例，每组所述蓄热沉降烧嘴组件具有两个蓄热沉降烧嘴单体280，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气熔分炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体内设置有熔池，所述炉体具有进料口、铁出口和排渣口；多组蓄热沉降烧嘴组件，每组所述蓄热沉降烧嘴组件具有两个蓄热沉降烧嘴单体，每个蓄热沉降烧嘴单体均具有：烧嘴，所述烧嘴位于所述炉体的侧壁上；燃气蓄热沉降室，所述燃气蓄热沉降室具有燃气沉降室和燃气蓄热体，所述燃气沉降室和燃气蓄热体通过第一通孔相连通，其中，所述燃气沉降室具有第一气口、第一空气进口和第一沉降物出口，所述第一气口与所述烧嘴相连；所述燃气蓄热体内设置有第一蓄热体，所述燃气蓄热体具有位于所述第一蓄热体下方的燃气进口。

【技术特征摘要】
1.一种燃气熔分炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体内设置有熔池，所述炉体具有进料口、铁出口和排渣口；多组蓄热沉降烧嘴组件，每组所述蓄热沉降烧嘴组件具有两个蓄热沉降烧嘴单体，每个蓄热沉降烧嘴单体均具有：烧嘴，所述烧嘴位于所述炉体的侧壁上；燃气蓄热沉降室，所述燃气蓄热沉降室具有燃气沉降室和燃气蓄热体，所述燃气沉降室和燃气蓄热体通过第一通孔相连通，其中，所述燃气沉降室具有第一气口、第一空气进口和第一沉降物出口，所述第一气口与所述烧嘴相连；所述燃气蓄热体内设置有第一蓄热体，所述燃气蓄热体具有位于所述第一蓄热体下方的燃气进口。2.根据权利要求1所述的燃气熔分炉，其特征在于，所述蓄热沉降烧嘴单体进一步包括：空气蓄热沉降室，所述空气蓄热沉降室具有空气沉降室和空气蓄热体，所述空气沉降室和空气蓄热体通过第二通孔相连通，其中，所述空气沉降体具有第二气口、第二空气进口和第二沉降物出口，所述第二气口与所述烧嘴相连；所述空气蓄热室内设置有第二蓄热体，所述空气蓄热体具有位于所述第二蓄热体下方的待蓄热空气进口。3.根据权利要求1或2所述的燃气熔分炉，其特征在于，所述燃气沉降室和所述空气沉降室均呈变径式。4.根据权利要求1-3任一项所述的燃气熔分炉，其特征在于，所述蓄热沉降烧嘴组件的两个蓄热沉降烧嘴单体呈交替蓄热燃烧。5.根据权利要求1-4任一项所述的燃气熔分炉，其特征在于，进一步包括：第一温度控制器，所述第一温度控制器位于所述炉体内，控制所述炉体内的温度为1550℃-1650℃，任选地，进一步包括：第二温度控制...

【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