一种处理复杂有色金属二次物料的方法技术

本发明专利技术提供了一种处理复杂有色金属二次物料的方法，涉及有色金属冶金技术领域，本发明专利技术通过富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉对复杂有色金属二次物料进行富氧熔炼和烟化挥发，配合离心机加硫除铜、结晶机分离锡、铅，可有效对复杂有色金属二次物料进行综合处理，提高资源综合利用效率，降低成本，富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉不同位置设置三个通风口，满足实现不同冶炼过程的燃料、气氛与温度的需要，设置两个系统收尘，减轻后续资源利用压力，能提高富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉的功能。富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉的功能。富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种处理复杂有色金属二次物料的方法


[0001]本专利技术涉及有色金属冶金
，具体为一种处理复杂有色金属二次物料的方法。

技术介绍

[0002]复杂有色金属二次物料是有色金属采选冶系统生产过程中，产生的烟尘、阳极泥、低品位富中矿等物料，其主要特征有：一是成分复杂，一般含有锡、铜、铅、锌、铟等，部分物料还有砷等杂质元素；二是品位较低，锡、铜、锌一般在0.5
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5%，部分铅含量在10%以上；三是赋存状态较为复杂，主要以氧化物、硅酸盐或硫酸盐形式存在。物料处理难度较大。现有的处理工艺主要有湿法处理和火法处理两种工艺。
[0003]湿法处理主要为酸浸，将铜、铟等浸出至浸出液中，锡、铅等元素留着浸出渣中，根据品位情况，作为锡中矿或铅富中矿返回冶炼流程，该工艺主要问题有：一是原料一般只能处理氧化状态的烟尘或渣；二是流程一般存在水系膨胀，废水处理压力大。
[0004]火法处理，因其品位低，成分复杂，一般不能直接采用熔池熔炼炉难以处理此类物料，如澳斯麦特法、基夫赛特法、卡尔多炉法、QSL法、瓦纽柯夫法顶吹炉、底吹炉等常用的冶炼系统。虽然具有处理量大、作业效率高等优势，但处理成本高、对入炉物料要求高，一般要求含铅品位不低于40%。底吹炉虽然对原料要求略低，允许降低至30%左右。部分厂家对品位较高的物料采用配矿入炉，但配入比例低，且部分物料因杂质元素复杂，不能入炉，大部分使用鼓风炉处理此类物料，但一般鼓风炉处理此类物料时，主要存在的问题有：一是采用空气熔炼方式，烟气量大，热效率低；二是锡、锌等金属回收利用率低；三是氧化还原不充分，部分有价金属入渣，作业值收率低，成本高等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种处理复杂有色金属二次物料的方法；本专利技术通过富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉对复杂有色金属二次物料进行富氧熔炼和烟化挥发，配合离心机加硫除铜、结晶机分离锡、铅，可有效对复杂有色金属二次物料进行处理，提高资源综合利用效率，降低成本。
[0006]为了实现上述提高资源综合利用效率，降低成本，本专利技术提供如下技术方案：一种处理复杂有色金属二次物料的方法，包括以下步骤：（1）原料和辅料的准备：有色金属采选冶生产过程中产生的烟尘、阳极泥和低品位富中矿为原料，辅料为熔剂、返料、焦炭/粉煤；（2）富氧熔炼：原料与辅料按照比例配比后，加入富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉内，进入富氧侧吹熔炼阶段，在二次风风口处鼓入加入粉煤和富氧空气，对风压和高温区温度进行控制，进行富氧侧吹熔炼，产出粗合金和渣；（3）烟化挥发：当所述原料与辅料配比后物料中锡含量高于5%时，进行烟化回收锡；否则不进行烟化处理，产出的渣经保温后直接水淬；
（4）收尘处理：对富氧熔炼和烟化挥发两个阶段产生的烟尘进行收尘处理；（5）精炼粗合金：将步骤（2）产出的所述粗合金先经离心除砷铁后，再按照离心后合金中铜的重量，按照Cu:S为2:1的比例加入硫，铜形成浮渣捞出，产出锡铅锑合金；（6）精炼锡铅锑合金：所述锡铅锑合金进入脱杂锅中，并加入铝脱锑，按照Sb:Al为1:3
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6的比例加入铝，锑形成浮渣捞出，产出锡铅合金，再进入连续结晶机中，分离锡铅，得到粗焊锡产品和粗锡产品。
[0007]步骤（2）~（4）在富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉中完成，该冶炼一体炉为改进的集富氧熔池熔炼与烟化功能为一体的冶炼炉，该冶炼炉包括炉体本身，炉体包括炉身、炉缸、炉顶，炉缸以上为炉身，炉身由水套组成，炉身上方设有炉顶，炉顶上设有热料加入口、冷料加入口、炉顶的排烟口与两套收尘系统连通，炉体的底部一侧设有合金口，另一侧设有放渣口，放渣口通过溜槽与电热前床连通。
[0008]根据中心线温度的分布，将炉体内部分为四段，从上至下分别为加料、预热挥发段，软化熔融段，富氧侧吹强化熔炼段和熔池、烟化挥发段，并在炉体的不同位置设置三个风口，在熔池、烟化挥发段设置烟化弱还原一次风风口、在富氧侧吹强化熔炼段设置二次风风口、在炉顶的排烟口与两套收尘系统连通处设置三次风风口，通过风嘴鼓入粉煤+富氧空气，两套收尘系统分别为熔炼阶段烟道系统和烟化阶段烟道系统，两套烟道系统在连接处采用三岔口设计，并在三岔口处设置烟道控制阀门，以控制不同冶炼过程烟气的走向，熔炼阶段烟道系统包括熔炼烟道、换热器Ⅰ、熔炼沉降室和布袋Ⅰ，烟化阶段烟道系统包括烟化烟道、换热器Ⅱ、烟化沉降室和布袋Ⅱ，熔炼烟道、烟化烟道分别通过烟道控制阀门与炉顶连通，两个烟道系统的烟道分别与其换热器连接，换热器Ⅰ与熔炼沉降室连接，熔炼沉降室与布袋Ⅰ连接，换热器Ⅱ与烟化沉降室连接，烟化沉降室与布袋Ⅱ连接，两套收尘系统分别收集富氧熔炼烟尘和烟化烟尘，其中富氧熔炼烟尘为综合烟尘，返回熔炼，烟化烟尘为锡烟尘，作为锡精矿出售或返回冶炼系统。
[0009]其中，一次风口设在距离炉底50~150mm处，为烟化一次风，主要通过烟化炉风嘴，风压一般控制在0.1MPa左右，鼓入粉煤+富氧空气，主要作用有：一是搅拌液渣，达到液渣翻腾；二是提供还原气氛，烟化挥发锡；三是提供烟化阶段所需的热量。
[0010]二次风口设置在在距离炉底1000~1500mm处，为熔炼二次风，二次风风压一般控制在0.02
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0.08MPa，粉煤为炉料0~5%，富氧空气中O2浓度为30
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45%。主要作用有三点：一是提供富氧熔炼过程提供燃烧空气；二是在富氧熔炼过程中，提供温度控制保障措施；三是当温度偏低时，鼓入部分粉煤，以保障富氧熔炼过程所需的热量与气氛。
[0011]三次风口设置在烟化炉炉顶处，为燃烧三次风，避免烟气在布袋收尘中二次燃烧。
[0012]炉身的炉壁与炉缸的炉底之间有一定的倾斜角度，并呈倒梯形，以利于减少熔炼段的横截面面积，强化熔炼的温度与气氛，增大烟气与物料的接触面积，提高炉子热利用效率，降低冶炼能耗。
[0013]步骤（2）中，原料与辅料的配比为原料：熔剂：返料：焦炭为1:0.01~0.3:0 ~0.5~0.05~0.3。
[0014]步骤（2）~（4）的具体操作如下：S1：点火开炉后，将配比好的物料从冷料加入口加料，首先进行富氧侧吹熔池熔炼，并关闭烟化阶段烟道系统，烟尘进入熔炼阶段烟道系统，进行收尘与处理，得到的富氧
熔炼烟尘返回系统熔炼，烟气进行烟气处理；此时仅通过二次风风口处的风嘴通入氧化还原二次风，并喷入粉煤，粉煤喷入量为20~500KG/h，物料温度逐步升高，在二次风口处，鼓入富氧空气中O2浓度为35~45%的二次风，温度达到1200～1400℃，当温度较低时，喷入3%的粉煤助燃，防止“死炉”风险，在二次风风口处，物料温度达到最高，且物料在此完成氧化还原反应，形成熔体，落入熔池中，当达到合金液体超过合金线时，通过合金口放出合金，放渣口放出渣至电热前床，打开电热前床保温升降电极6，温度保持在800~1000℃，将渣保温1~3小时，并在渣的表层上铺设2厘米的煤粉，对熔渣进行保温，并还原渣中金属，降低有价金属在渣中的损失；S2：当熔渣渣量超过电热前床体积5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理复杂有色金属二次物料的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）原料和辅料的准备：有色金属采选冶生产过程中产生的烟尘、阳极泥和低品位富中矿为原料，辅料为熔剂、返料、焦炭/粉煤；（2）富氧熔炼：原料与辅料按照比例配比后，加入富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉内，进入富氧侧吹熔炼阶段，在二次风风口（5）处鼓入粉煤和富氧空气，对风压和高温区温度进行控制，进行富氧侧吹熔炼，产出粗合金和渣；（3）烟化挥发：当原料与辅料配比后物料中锡含量高于5%时，对产出的渣进行烟化回收锡；否则不进行烟化处理，产出的渣经保温后直接水淬；（4）收尘处理：对富氧熔炼和烟化挥发两个阶段产生的烟尘进行收尘处理；（5）精炼粗合金：将步骤（2）产出的粗合金先经离心除砷铁后，再按照离心后合金中铜的重量，按照Cu:S为2:1的比例加入硫，铜形成浮渣捞出，并产出锡铅锑合金；（6）精炼锡铅锑合金：所述锡铅锑合金进入脱杂锅中，并加入铝脱锑，按照Sb:Al为1:3~6的比例加入铝，锑形成浮渣捞出，产出锡铅合金，再进入连续结晶机中，分离锡铅，得到粗焊锡产品和粗锡产品。2.根据权利要求1所述的一种处理复杂有色金属二次物料的方法，其特征在于：步骤（2）~（4）在富氧侧吹—还原底吹冶炼一体炉中完成，该冶炼一体炉为改进的集富氧熔池熔炼与烟化功能为一体的冶炼炉，该炉包括炉体本身，炉体包括炉身、炉缸（2）、炉顶，炉缸（2）以上为炉身，炉身由水套（8）组成，炉身上方设有炉顶，炉顶上设有热料加入口（11）、冷料加入口（9）、炉顶的排烟口与两套收尘系统连通，炉体的底部一侧设有合金口，另一侧设有放渣口，放渣口通过溜槽（3）与电热前床（7）连通。3.根据权利要求2所述的一种处理复杂有色金属二次物料的方法，其特征在于：根据中心线温度的分布，将炉体内部分为四段，从上至下分别为加料、预热挥发段A，软化熔融段B，富氧侧吹强化熔炼段C和熔池、烟化挥发段D，并在炉体的不同位置设置三个风口，在熔池、烟化挥发段D设置烟化弱还原一次风风口（4）、在富氧侧吹强化熔炼段C设置二次风风口（5）、在炉顶的排烟口与两套收尘系统连通处设置三次风风口（10），通过风嘴鼓入粉煤+富氧空气，两套收尘系统分别为熔炼阶段烟道系统和烟化阶段烟道系统，两套烟道系统在连接处采用三岔口设计，并在三岔口处设置烟道控制阀门，以控制不同冶炼过程烟气的走向，熔炼阶段烟道系统包括熔炼烟道（15）、换热器Ⅰ（12）、熔炼沉降室（13）和布袋Ⅰ（14），烟化阶段烟道系统包括烟化烟道（16）、换热器Ⅱ（17）、烟化沉降室（18）和布袋Ⅱ（19），熔炼烟道（15）、烟化烟道（16）分别通过烟道控制阀门与炉顶连通，两个烟道系统的烟道分别与其换热器连接，换热器Ⅰ（12）与熔炼沉降室（13）连接，熔炼沉降室（13）与布袋Ⅰ（14）连接，换热器Ⅱ（17）与烟化沉降室（18）连接，烟化沉降室（18）与布袋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振华，徐瑞东，侯彦青，邱文顺，于站良，钱琪所，叶锋，苏秦，武正君，
申请(专利权)人：个旧市沙甸永和冶炼厂，
类型：发明
国别省市：