锌精矿冶炼工艺制造技术

本发明专利技术公开一种锌精矿冶炼工艺，包括以下步骤：将锌精矿和熔剂加入到氧气底吹熔炼炉内且从氧气底吹熔炼炉底部的氧气喷入口向其内喷吹氧气以对锌精矿进行熔炼；将熔炼得到的熔体自流到侧吹还原炉内且从侧吹还原炉侧面的氧气和还原剂喷入口向其内喷吹氧气和还原剂进行还原；将侧吹还原炉内产生的炉渣排出且将侧吹还原炉内产生的含锌烟气输送到液态金属冷凝器以得到粗锌。根据本发明专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺，采用氧气底吹炉和侧吹还原炉进行冶炼，不需要对锌精矿进行烧结，因此能够实现清洁生产，工艺流程简化，基建投资和生产成本降低，可实现大幅度节能减排。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属冶炼领域，尤其是涉及一种锌精矿冶炼工艺。
技术介绍
传统火法炼锌需要先将锌精矿氧化焙烧，焙砂再加入煤粉，混捏压成团块，团块经 过焦结炉焦结预热，热团块与焦炭预热炉预热好的> 800°C的热焦炭一起加入蒸馏炉生产 粗锌。该工艺流程长、能耗高，压团和焦结作业环境恶劣，国外已全部淘汰此工艺。如果熔 炼铅锌精矿采用铅锌鼓风炉熔炼法(Imperial Smelting Process,以下简称ISP)。而且， 采用铅锌鼓风炉熔炼，需要使用烟化炉，需要对精矿进行烧结和破碎，因此存在严重的环保 问题，并且能耗高。在烧结过程中，返粉率高达75 85%，大量返粉需经多次破碎作业，扬 尘难以控制。此外，烧结烟气量大，SO2浓度低，一般不超过5 %，烧结块残硫高，硫的回收率 低。烧结作业中产生的SO2和铅尘的低空污染一直是该工艺的顽症。另外，该工艺流程较 长，向鼓风炉供料的附加烧结块保温仓、焦炭预热炉等给排料装置在高温下进行容易损坏， 导致维修工作量较大。此外，为了减少烟气量并提高烟气中锌蒸汽的浓度，鼓风炉供风时一 般需要预热至800°C以上。为了满足这个要求，传统上采用考贝式热风炉预热鼓风，导致该 工艺的投资高。
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 在于提出一种清洁环保、流程简化、成本和能耗降低的锌精矿冶炼工艺。根据本专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺，包括以下步骤将锌精矿和熔剂加入到氧 气底吹熔炼炉内且从氧气底吹熔炼炉底部的氧气喷入口向其内喷吹氧气以对锌精矿进行 熔炼；将熔炼得到的熔体自流到侧吹还原炉内且从侧吹还原炉侧面的氧气和还原剂喷入口 向其内喷吹氧气和还原剂进行还原；将侧吹还原炉内产生的炉渣排出且将侧吹还原炉内产 生的含锌烟气输送到液态金属冷凝器冷凝以得到粗锌。根据本专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺，采用氧气底吹炉和侧吹还原炉进行冶炼， 不需要对锌精矿进行烧结，因此能够实现清洁生产，工艺流程简化，基建投资和生产成本降 低，可实现大幅度节能减排。另外，根据本专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺可具有如下附加的技术特征根据本专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺进一步包括利用余热锅炉回收氧气底吹熔 炼炉内产生的烟气中的热量。根据本专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺进一步包括利用除尘器对回收热量后的烟 气进行除尘，并且将分离出的烟尘和余热锅炉收集的烟尘与锌精矿和熔剂一起加入到氧气 底吹熔炼炉内。根据本专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺进一步包括利用除尘后的烟气制酸。所述液态金属冷凝器为锌雨冷凝器。所述锌精矿内含有铅，且所述锌精矿冶炼工艺进一步包括从侧吹还原炉内排出粗 铅的步骤。所述液态金属冷凝器为铅雨冷凝器，且所述锌精矿冶炼工艺进一步包括通过铅 锌分离槽分离冷凝后的粗锌和铅液，且所述铅液返回到铅雨冷凝器内。根据本专利技术实施例的锌精矿冶炼工艺进一步包括利用精馏炉对粗锌进行精炼以 得到精锌和粗铅，以及将液态金属冷凝器排出的烟气洗涤后，产出煤气供精馏炉用且产出 的蓝粉返回氧气底吹熔炼炉。将得到的粗铅和从侧吹还原炉排出的粗铅进行电解得到精铅。所述还原剂为粉煤或天然气，且所述锌精矿冶炼工艺进一步包括向侧吹还原炉内 添加焦炭。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是用于实施根据本专利技术实施例的锌精矿熔炼工艺的锌精矿熔炼设备的连接 示意图；图2是图1所示锌精矿熔炼设备的氧气底吹熔炼炉的结构示意图；图3是图1所示锌精矿熔炼设备的侧吹还原炉的结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的锌精矿熔炼工艺的流程图。具体实施例方式下面结合附图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“侧面”、“底部”、“顶部”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，是为了便于描述本专利技术，不能理解为对本专利技术的限制。下面首先参考附图描述用于实施根据本专利技术实施例的锌精矿熔炼工艺的锌精矿 熔炼设备。图1是锌精矿熔炼设备的连接示意图。图2是图1所示锌精矿熔炼设备的氧气底 吹熔炼炉的结构示意图。图3是图1所示锌精矿熔炼设备的侧吹还原炉的结构示意图。如 图1 3所示，锌精矿冶炼设备包括氧气底吹熔炼炉1、侧吹还原炉2、和液态金属冷凝器 3。如图2所示，氧气底吹熔炼炉1由炉壳和位于炉壳内的耐火材料层构成且具有位 于顶部的加料口 11、位于顶部的烟气出口 12、位于侧面的熔体出口 13、和位于底部的氧气 喷入口 14。如图3所示，侧吹还原炉2包括炉壳和位于炉壳内的耐火材料层，且具有位于侧面 的熔体加入口 21、位于顶部的含锌烟气出口 25、形成在其侧面的氧气和还原剂喷入口 23、和出渣口 24，其中熔体加入口 21例如通过溜槽(未示出)与氧气底吹熔炼炉1的熔体出口 13相连。液态金属冷凝器3与侧吹还原炉2的含锌烟气出口 25相连以便冷凝含锌烟气中 的锌。在一个实施例中，例如当锌精矿中不含铅或含铅非常少时，液态金属冷凝器3可以称 为锌雨冷凝器，即通过锌雨冷凝器冷凝含锌烟气得到粗锌，而不需要用铅雨进行捕集烟气 中的锌，这对于本领域的普通技术人员而言是能够容易理解的，这里不再详细描述。锌精矿和熔剂从加料口 11加入到氧气底吹熔炼炉1内，从氧气底吹熔炼炉1的底 部例如通过氧枪(未示出)向氧气底吹熔炼炉1内喷入氧气或富氧空气，对锌精矿进行熔 炼以形成熔体，然后得到的熔体从熔体出口 13例如通过溜槽和熔体加入口 21自流到侧吹 还原炉2内，通过形成在侧吹还原炉2侧面的氧气和还原剂喷入口 23向侧吹还原炉2内喷 入富氧空气和还原剂(例如粉煤)进行还原，从而将熔体内的锌以蒸气的形式从含锌烟气 出口 25输送到液态金属冷凝器3内。因此，用于实施根据本专利技术实施例的锌精矿熔炼工艺的设备，无需对锌精矿进行 烧结，因此污染少，环保性能好，并且成本和投资低。如图1所示，在一些实施例中，锌精矿冶炼设备进一步包括余热锅炉4。余热锅炉 4的烟气入口与氧气底吹熔炼炉1的烟气出口 12相连以回收烟气中的余热，回收的余热可 以用于发电或其他用途。在本专利技术进一步的实施例中，锌精矿冶炼设备进一步包括电除尘 器5。电除尘器5的烟气入口与余热锅炉4的烟气出口相连以分离出烟气中的烟尘。优选 地，余热锅炉4和电除尘器5分离出的烟尘合并后例如通过密闭输送装置(未示出)送至 氧气底吹熔炼炉1的加料口 11，以将分离出的烟尘返回氧气底吹熔炼炉1中。减少了烟尘 处理和环境污染，此外分离出烟尘的烟气中二氧化硫的浓度高，利于制酸，制酸成本低。如图1所示，在本专利技术的一些实施例中，锌精矿冶炼设备进一步包括洗涤器6，洗 涤器6用于洗涤从液态金属冷凝器3上部排出的含有煤气和蓝粉的烟气，从而得到煤气和 蓝粉，煤气可以用于对粗锌进行精炼，例如煤气输送到精馏炉8的燃烧器，蓝粉经过沉淀和 过滤返回氧气底吹熔炼炉内。上面描述的锌精矿中不含有铅或含铅非常少，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌精矿冶炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：　　将锌精矿和熔剂加入到氧气底吹熔炼炉内且从氧气底吹熔炼炉底部的氧气喷入口向其内喷吹氧气以对锌精矿进行熔炼；　　将熔炼得到的熔体自流到侧吹还原炉内且从侧吹还原炉侧面的氧气和还原剂喷入口向其内喷吹氧气和还原剂进行还原；　　将侧吹还原炉内产生的炉渣排出且将侧吹还原炉内产生的含锌烟气输送到液态金属冷凝器冷凝以得到粗锌。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋继穆，尉克俭，李东波，王忠实，王德泉，
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：11[中国|北京]