本发明专利技术提供了一种粗铅精炼装置及粗铅精炼方法。上述粗铅精炼装置包括精炼炉，精炼炉具有炉腔，炉腔水平分隔为第一精炼区和第二精炼区，第一精炼区和第二精炼区的底部连通；其中，第一精炼区用于对粗铅进行精炼除铜以产出铅冰铜和脱铜粗铅；第一精炼区的上部设置有第一供热单元；第一精炼区的外部设置有冷却单元，第一精炼区还设置外循环流路，冷却单元设置在外循环流路上；第二精炼区用于对脱铜粗铅进行氧化除砷锑锡以形成软化铅，第二精炼区设置有供氧单元和第二供热单元。本发明专利技术有效缩短了粗铅精炼周期，降低铅精炼的能耗，减少项目建设投资。建设投资。建设投资。
【技术实现步骤摘要】
粗铅精炼装置及粗铅精炼方法
[0001]本专利技术涉及粗铅冶炼
，具体而言，涉及一种粗铅精炼装置及粗铅精炼方法。
技术介绍
[0002]我国铅冶炼企业均采用电解精炼生产精铅。在电解精炼前，需要首先对熔炼炉产出的粗铅初步火法精炼脱除杂质元素，使阳极板的铜、砷、锑、锡等元素含量满足阳极板的要求。
[0003]目前，粗铅脱铜的方法主要有熔铅锅按批次进行熔析除铜和加硫除铜，铜元素以铜浮渣的形式脱除；以及连续脱铜炉将粗铅中的铜元素以铅冰铜的形式除去。对于砷、锑、锡含量高的粗铅，在完成脱铜操作后，还需要除砷、锑、锡。粗铅除砷锑锡工序主要在熔铅锅中进行，向熔铅锅内的粗铅吹氧或对粗铅加碱精炼。
[0004]授权公告号为CN 103924098B的专利技术专利公开了粗铅连续精炼炉及精炼方法，该方法中，粗铅从加料口流入熔池内，粗铅经过循环冷却装置不断循环冷却，炉顶上方烧嘴不断加热熔池，使熔池上部温度高于下部温度，粗铅中的铜元素析出，在熔池表面反应生成铅冰铜与粗铅分离。铅冰铜可直接送至铜吹炼系统，回收铜元素。
[0005]授权公告号为CN 204058561 U的技术专利公开了一种连续精炼炉，炉底倾斜段设有冷却水套，前端和后端侧墙设有烧嘴口。该精炼炉通过炉底冷却和熔池表面加热，在熔池上下部形成温度梯度，使粗铅中的铜元素析出，在熔池表面形成铅冰铜脱除。铅冰铜可直接送至铜吹炼系统，回收铜元素。
[0006]授权公告号为CN 106756090 A的专利技术专利公开了一种粗铅连续脱铜炉和粗铅连续精炼方法，该专利采用了一种卧式回转脱铜炉。脱铜炉内两端设有燃烧器对熔池表面加热，从脱铜炉的加料口加入残极，降低熔池下部温度，在熔池上下部形成温度梯度，铜元素从熔池中析出，在熔池表面反应生成铅冰铜。铅冰铜可直接送至铜吹炼系统，回收铜元素。
[0007]授权公告号CN 102978416 B的专利技术专利公开了一种液态粗铅连续除铜的装置及和方法，该装置将粗铅中铜以铜浮渣的形式除去。铜浮渣需要先经过反射炉的吹炼，吹炼成铅冰铜后，才能进入铜吹炼系统中。
[0008]然而，上述的粗铅精炼方法虽然实现了粗铅的除铜，但对于砷、锑、锡含量高的粗铅(As>0.4wt％、Sb>1.2wt％、Sn>0.2wt％)，在完成脱铜操作后，需要泵送至熔铅锅中除砷、锑、锡，之后才能浇铸成阳极板，继续进行电解精炼。总之，现有的脱铜工艺无法高效完成脱铜和除砷锑锡操作，不能直接产出满足阳极板成分要求的粗铅。
技术实现思路
[0009]本专利技术的主要目的在于提供一种粗铅精炼装置及粗铅精炼方法，以解决现有技术中在对砷、锑、锡含量高的粗铅进行精炼，无法高效完成脱铜和除砷锑锡的问题。
[0010]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种粗铅精炼装置，其包括精
炼炉，精炼炉具有炉腔，炉腔水平分隔为第一精炼区和第二精炼区，第一精炼区和第二精炼区的底部连通；其中，第一精炼区用于对粗铅进行精炼除铜以产出铅冰铜和脱铜粗铅，第一精炼区设置有进料口和铅冰铜出口；第一精炼区的上部设置有第一供热单元，用于加热第一精炼区中的熔池表面；第一精炼区的外部设置有冷却单元，第一精炼区还设置外循环流路，冷却单元设置在外循环流路上，用于将第一精炼区的粗铅冷却后再输送回第一精炼区；第二精炼区用于对脱铜粗铅进行氧化除砷锑锡以形成软化铅，第二精炼区设置有供氧单元和第二供热单元，供氧单元用于向第二精炼区中熔池内供氧，第二供热单元用于加热第二精炼区中的熔池表面；第二精炼区还设置有出铅口和氧化渣排出口。
[0011]进一步地，精炼炉内设置有隔墙，隔墙将炉腔水平分隔为第一精炼区和第二精炼区；其中，隔墙的下部具有连通第一精炼区和第二精炼区的脱铜粗铅通道。
[0012]进一步地，隔墙的上部具有连通第一精炼区和第二精炼区的烟气通道；精炼炉的顶部还设置有烟气排放口。
[0013]进一步地，精炼炉为卧式炉，沿第一精炼区向第二精炼区的水平方向，第一精炼区的长度与第二精炼区的长度比为(2～4):1。
[0014]进一步地，氧化渣排出口的位置高于出铅口，铅冰铜出口的位置高于出铅口；优选地，出铅口设置在第二精炼区的远离第一精炼区的侧壁上，将出铅口距离炉腔底壁的高度记为h，将炉腔内部的总高度记为H，则h/H＝1/3～1/2。
[0015]进一步地，第一供热单元和第二供热单元均为燃烧器。
[0016]进一步地，第一精炼区还设置有扒渣口。
[0017]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种粗铅精炼方法，其采用上述铅精炼装置进行铅精炼，且铅精炼方法包括以下步骤：
[0018]将硫化剂随粗铅一起通过进料口加入至第一精炼区中进行精炼除铜以得到铅冰铜和脱铜粗铅，反应期间通过第一供热单元加热第一精炼区中的熔池表面，并通过第二供热单元加热第二精炼区的熔池表面，以使精炼炉的炉膛温度维持在1280～1320℃；通过设置在外循环流路上的冷却单元将第一精炼区中的粗铅冷却后再输送回第一精炼区，以维持第一精炼区的熔池温度在350～450℃；通过铅冰铜出口排出铅冰铜；
[0019]当第一精炼区中熔池下部铅液铜含量<0.06wt％后，通过供氧单元向第二精炼区中的熔池内供氧，以使脱铜粗铅进行氧化，铅液中砷、锑和锡氧化析出并进行渣液分离，得到软化铅和氧化渣，然后将软化铅通过出铅口排出，将氧化渣通过氧化渣排出口排出。
[0020]进一步地，供氧单元为氧气喷枪或者吹氧管；优选地，采用氧气喷枪时，将氧气喷枪设置在第二精炼区的下部；采用吹氧管时，将吹氧管延伸至第二精炼区中的熔池下部。
[0021]进一步地，供氧单元用于供应氧气，且在氧化过程中，控制供氧单元的氧气压力为0.3～0.5Mpa；优选地，在氧化过程中，粗铅精炼方法还包括：监控第二精炼区熔池下部的软化铅中的砷、锑、锡含量，待锑含量达到0.4～0.8wt％，砷含量小于0.4wt％,锡含量达到0.05～0.2wt％后，停止供应氧气，排出软化铅。
[0022]进一步地，精炼除铜过程中，间隔性地通过扒渣口将熔池表面的浮渣扒出。
[0023]进一步地，粗铅精炼方法还包括，将精炼除铜过程和氧化过程中产出的烟气从烟气排放口排出后，依次进入余热回收系统和收尘系统。
[0024]进一步地，硫化剂选自硫铁矿、硫磺和硫化铅中的一种或多种。
[0025]采用本专利技术提供的粗铅精炼装置，可以实现在一炉中高效脱除粗铅中的铜、砷、锑、锡元素，直接产出满足阳极板成分要求的粗铅。在第一精炼区中，粗铅能够通过精炼除铜预先脱除铜元素，将铜元素以铅冰铜的形式与铅液分离。在此过程中，第一供热单元和冷却单元的设置保证了精炼除铜过程中熔池上下部的温度梯度，使得熔池下部粗铅的铜元素以及铜的硫化物上浮到熔池表面，生成铅冰铜，脱铜粗铅则位于熔池下部，实现铜铅分离。脱铜粗铅则可通过底部通道进入第二精炼区，在供氧单元供应的氧气作用下完成氧化，该过程中砷、锑、锡元素即可氧化入渣，且由于砷锑锡本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种粗铅精炼装置，其特征在于，所述粗铅精炼装置包括精炼炉(10)，所述精炼炉(10)具有炉腔，所述炉腔水平分隔为第一精炼区(11)和第二精炼区(12)，所述第一精炼区(11)和所述第二精炼区(12)的底部连通；其中，所述第一精炼区(11)用于对粗铅进行精炼除铜以产出铅冰铜和脱铜粗铅，所述第一精炼区(11)具有进料口(101)和铅冰铜出口(102)；所述第一精炼区(11)的上部设置有第一供热单元(13)，用于加热所述第一精炼区(11)中的熔池表面；所述第一精炼区(11)的外部设置有冷却单元(14)，所述第一精炼区(11)还设置外循环流路，所述冷却单元(14)设置在所述外循环流路上，用于将所述第一精炼区(11)的所述粗铅冷却后再输送回所述第一精炼区(11)；所述第二精炼区(12)用于对所述脱铜粗铅进行氧化除砷锑锡以生成软化铅，所述第二精炼区(12)设置有供氧单元(15)和第二供热单元(16)，所述供氧单元(15)用于向所述第二精炼区(12)中熔池内供氧，所述第二供热单元(16)用于加热所述第二精炼区(12)中的熔池表面；所述第二精炼区(12)还设置有出铅口(103)和氧化渣排出口(104)。2.根据权利要求1所述的粗铅精炼装置，其特征在于，所述精炼炉(10)内设置有隔墙(17)，所述隔墙(17)将所述炉腔水平分隔为所述第一精炼区(11)和所述第二精炼区(12)；其中，所述隔墙(17)的下部具有连通所述第一精炼区(11)和所述第二精炼区(12)的脱铜粗铅通道。3.根据权利要求2所述的粗铅精炼装置，其特征在于，所述隔墙(17)的上部具有连通所述第一精炼区(11)和所述第二精炼区(12)的烟气通道；所述精炼炉(10)的顶部还设置有烟气排放口(105)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的粗铅精炼装置，其特征在于，所述精炼炉(10)为卧式炉，沿所述第一精炼区(11)向所述第二精炼区(12)的水平方向，所述第一精炼区(11)的长度与所述第二精炼区(12)的长度比为(2～4):1。5.根据权利要求4所述的粗铅精炼装置，其特征在于，所述氧化渣排出口(104)的位置高于所述出铅口(103)，所述铅冰铜出口(102)的位置高于所述出铅口(103)；优选地，所述出铅口(103)设置在所述第二精炼区(12)的远离所述第一精炼区(11)的侧壁上，将所述出铅口(103)距离所述炉腔底壁的高度记为h，将所述炉腔内部的总高度记为H，则h/H＝1/3～1/2。6.根据权利要求1至3中任一项所述的粗铅精炼装置，其特征在于，所述第一供热单元(13)和所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴卫国，许良，周宝，辛鹏飞，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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