本发明专利技术提供了一种铅锌铜提炼装置，包括：床层部，包括由上至下依次设置的料盅、炉身以及炉腹，料盅固定安装于炉身远离熔池部的一端，炉身与炉腹连通，炉身固定安装有排烟口，炉腹固定安装有第一补风口；熔池部，与炉腹远离炉身的一端连通，熔池部沿长度延伸方向包括还原区以及澄清区，还原区位于熔池部靠近床层部的一端，澄清区由上至下依次固定安装有排渣口与虹吸口，还原区固定安装有喷枪。本发明专利技术能够一体高效地协同处理固体、液体铅锌铜氧化物料，效果显著，值得推广。值得推广。值得推广。
【技术实现步骤摘要】
铅锌铜提炼装置及其应用
[0001]本专利技术属于资源环境、冶金和城市矿产等资源综合利用
，具体涉及一种铅锌铜提炼装置及其应用。
技术介绍
[0002]随着我国对固体废弃物管理与回收要求的进一步提高，对金属基固废的处置与资源化回收越来越受到重视。其中，火法冶炼工艺在规模化、减量化、无害化、资源综合回收等方面具有显著优势，尤以熔池熔炼为代表，熔池熔炼过程通过强化熔池内炉气
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炉料
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熔体的化学反应，提高了生产效率与经济效益，已经广泛应用于铜、镍、铅等金属的低能耗、高效冶炼。但熔池熔炼技术在处理高锌熔体(Zn％≥20％)同步还原回收铅锌铜等方面鲜有报道。究其原因，主要是缺乏锌的熔池熔炼设备与工艺。
[0003]由于ZnO熔点较高，通常在1975℃左右，高锌物料常规冶炼温度下(1150℃～1300℃)难以熔融流动，高锌物料内氧化锌易与铁氧化物、二氧化硅结合，形成稳定的铁酸锌和硅酸锌，致使游离态氧化锌含量少、活度低，难还原，长期制约着熔池直接炼锌技术的发展。
[0004]如，中国恩菲开发的“氧气底吹熔炼
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底吹熔融还原
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富氧烟化吹炼三连炉工艺”处理含铅锌多金属固废，利用氧气底吹炉进行铅锌多金属固废的熔化脱硫造渣，底吹还原炉进行还原，富氧烟化吹炼回收其他有价金属，但锌以氧化锌烟灰形式回收，不能直接得到金属锌。
[0005]除此之外，铅、铜冶炼也存在上述现有技术中概述的铅锌铜直收率不高、以及后续回收工艺繁杂的问题。
专利
技术实现思路
[0006]旨在解决上述现有技术中存在的铅锌铜直收率不高、后续回收工艺繁杂的技术问题，本专利技术提供了一种铅锌铜提炼装置，包括：
[0007]床层部，包括上至下依次设置的料盅、炉身以及炉腹，所述料盅固定安装于所述炉身远离所述熔池部的一端，所述炉身与所述炉腹连通，所述炉身固定安装有排烟口，所述炉腹固定安装有第一补风口；
[0008]熔池部，与所述炉腹远离所述炉身的一端连通，所述熔池部沿长度延伸方向包括还原区以及澄清区，所述还原区位于所述熔池部靠近所述床层部的一端，所述澄清区由上至下依次固定安装有排渣口与虹吸口，所述还原区固定安装有喷枪。
[0009]进一步的，所述还原区至所述澄清区的方向为第一方向，所述喷枪固定安装于所述还原区沿第一方向沿伸且相对设置的池壁上，所述喷枪朝向所述第一方向设置，所述喷枪与所述池壁所呈的夹角沿所述第一方向依次增大。
[0010]进一步的，所述炉腹外表面固定安装有第一水套结构，所述熔池部的外表面固定安装有第二水套结构，所述床层部内衬用耐火砖砌筑。
[0011]进一步的，所述第一补风口呈管状，围绕所述炉腹远离所述炉身的一侧设置，所述
第一补风口固定安装于所述炉腹外壁，与所述炉腹内部连通设置；
[0012]其中，所述第一补风口的数量为8～24个，所述第一补风口与所述炉腹横截面的夹角为
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15
°
～30
°
，所述第一补风口的横截面积为3～120cm2。
[0013]进一步的，所述还原区远离所述澄清区的一端设有外部熔体汇入口。
[0014]本专利技术还提供了一种如上任意一项所述的铅锌铜提炼装置在回收有价金属中的应用。
[0015]进一步的，包括步骤：
[0016]S1.将氧化物料由料盅投入床层部，在床层部形成床层物料，由第一补风口向炉腹中鼓入以富氧气体为载体的第一还原剂，床层物料经还原后得还原余物以及第一含锌气体；
[0017]S2.还原余物由床层部滴落至熔炼部形成待还原熔体；
[0018]S3.喷枪向熔池部中鼓入以富氧气体为载体的第二还原剂，待还原熔体在第二还原剂的搅动下还原得合金以及炉渣，合金与炉渣静置后分层；
[0019]其中，合金由虹吸口放出，炉渣由排渣口放出。
[0020]本专利技术还提供了一种上所述的铅锌铜提炼装置在回收铅锌铜中的应用，所述氧化物料中铜元素的质量分数大于5％，所述步骤S1中所述还原的温度为1050～1350℃，所述步骤S1中还原的时间为60～150min；所述步骤S3中所述还原的温度为1100～1350℃，所述步骤S3中还原的时间为30～120min。
[0021]进一步的，所述第一还原剂的加入量为所述氧化物料质量的5～15％，所述第二还原剂的鼓入量为将所述待还原熔体内的金属氧化物全部还原成金属单质所需第二还原剂质量的0.6～1.8。
[0022]进一步的，所述氧化物料中铅、锌元素的质量分数之和大于30％，所述步骤S1中所述还原的温度为1200～1400℃，所述步骤S1中还原的时间为60～150min；所述步骤S3中所述还原的温度为1200～1350℃，所述步骤S3中还原的时间为30～150min。
[0023]与现有技术相比，本专利技术至少包括以下优点：
[0024]本专利技术中的铅锌铜提炼装置利用床层与熔池垂直耦合设置，一方面，能够协同处理固体物料以及液体物料。且固体物料无需烧结等高能耗、高污染的前处理，具备高适应性、高容量的物料处理能力。
[0025]另一方面，本专利技术兼顾了常用技术中料柱鼓风炉与熔池冶炼炉的高还原能力的冶炼优势，使其达到1+1＞2的应用效果，与此同时，也克服了下述常用技术中存在的局限：单独熔池冶炼在冶炼过程中常存在于炉气烟尘大，以及锌蒸气多以氧化态的形式存在等技术缺陷；而料柱鼓风还原仍存在热利用率低、能耗碳耗高，物料兼容性差等技术缺陷。本专利技术通过独创性地耦合床层与熔池，利用床层对炉内粉尘以及熔池、床层同时还原出的锌蒸气进行过滤纯化，大幅降低炉内粉尘率的同时，使得锌能以纯净蒸气的形式高效回收。与此同时，床层(包括床层部及其内部床层物料)的保温性能可有效抑制Zn(g)低温氧化副反应Zn(g)+CO2(g)＝ZnO+CO(g)发生，密闭床层保证Zn(g)不被外氧氧化。通过床层、熔池联动，一体高效还原铅锌铜。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术一实施例中铅锌铜提炼装置的结构示意图。
[0028]附图说明：1、床层部；2、熔池部；3、炉身；4、炉腹；5、还原区；6、澄清区；7、料盅；8、排烟口；9、第一补风口；10、外部熔体汇入口；11、喷枪；12、排渣口；13、虹吸口。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铅锌铜提炼装置，其特征在于，包括：床层部，包括由上至下依次设置的料盅、炉身以及炉腹，所述料盅固定安装于所述炉身远离所述熔池部的一端，所述炉身与所述炉腹连通，所述炉身固定安装有排烟口，所述炉腹固定安装有第一补风口；熔池部，与所述炉腹远离所述炉身的一端连通，所述熔池部沿长度延伸方向包括还原区以及澄清区，所述还原区位于所述熔池部靠近所述床层部的一端，所述澄清区由上至下依次固定安装有排渣口与虹吸口，所述还原区固定安装有喷枪。2.根据权利要求1所述的铅锌铜提炼装置，其特征在于，所述还原区至所述澄清区的方向为第一方向，所述喷枪固定安装于所述还原区沿第一方向沿伸且相对设置的池壁上，所述喷枪朝向所述第一方向设置，所述喷枪与所述池壁所呈的夹角沿所述第一方向依次增大。3.根据权利要求1所述的铅锌铜提炼装置，其特征在于，所述炉腹外表面固定安装有第一水套结构，所述熔池部的外表面固定安装有第二水套结构，所述床层部内衬用耐火砖砌筑。4.根据权利要求1所述的铅锌铜提炼装置，其特征在于，所述第一补风口呈管状，围绕所述炉腹远离所述炉身的一侧设置，所述第一补风口固定安装于所述炉腹外壁，与所述炉腹内部连通设置；其中，所述第一补风口的数量为8～24个，所述第一补风口与所述炉腹横截面的夹角为
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15
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～30
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，所述第一补风口的横截面积为3～120cm2。5.根据权利要求1所述的铅锌铜提炼装置，其特征在于，所述还原区远离所述澄清区的一端设有外部熔体汇入口。6.一种如权利要求1～5中任意一项所述的铅锌...
【专利技术属性】
技术研发人员：闵小波，柴立元，柯勇，李云，彭聪，彭兵，王云燕，周萍，刘野平，杨平，钟勇，曾平生，张登凯，欧阳坤，王远文，郑金华，王碧安，谭荣和，李有刚，张岭，杨强，唐昭辉，
申请(专利权)人：中南大学长沙有色冶金设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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