[發(fā)明專利]熔渣粉煤直接還原煉鉛工藝及煤粉還原煉鉛臥式熔煉裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910176237.4
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN102021347A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何國才;何秋安;劉向東;馬進;孫富有;程亮;李玉;何志軍;胡雙麗;王越;李俞良;易超;邵傳兵
• 申請（專利權(quán)）人: 西北礦冶研究院;安陽市岷山有色金屬有限責任公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B13/02;C22B5/10;F27B3/00;F27B3/10;F27B3/18;F27B3/20;F27D17/00
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術(shù)領(lǐng)域??本發(fā)明屬于金屬冶煉領(lǐng)域，具體地說涉及一種鉛還原熔煉方法，本發(fā)明還涉及鉛還原熔煉方法所應(yīng)用的裝置。

背景技術(shù)??我國鉛冶煉技術(shù)由燒結(jié)機加鼓風爐還原技術(shù)，轉(zhuǎn)型為底吹爐加鼓風爐還原技術(shù)，底吹爐加鼓風爐煉鉛構(gòu)成我國目前鉛冶金的主體；同時還存在部分頂吹爐加鼓風爐還原煉鉛技術(shù)。目前鼓風爐還原構(gòu)成了我國還原煉鉛的主體，鼓風爐還原是一個傳統(tǒng)技術(shù)，盡管技術(shù)成熟，但是，其一是爐內(nèi)進料為固體塊狀物料，將固態(tài)物料轉(zhuǎn)化成液態(tài)需要消耗二次能源焦炭，CO分壓高，固氣反應(yīng)速率慢，熱效率低，耗能高；其二還原過程爐內(nèi)正壓操作，會產(chǎn)生大量的粉塵和煙塵，環(huán)境污染嚴重，區(qū)域性鉛毒危害嚴重。有色金屬工業(yè)是“十一五”推進節(jié)能降耗的重點行業(yè)，鼓風爐已經(jīng)進入了限制新建階段。因此，國內(nèi)急需尋找一種新的鉛的還原熔煉工藝。

發(fā)明內(nèi)容??本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種耗能低、熱效率利用高、降低熔煉成本并且環(huán)境污染小的鉛還原熔煉工藝；本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題在于提供一種煤粉還原煉鉛臥式熔煉裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：一種熔渣粉煤直接還原煉鉛工藝，其特征在于；將液態(tài)富鉛渣直接進入還原爐，將作為還原劑的粉煤連續(xù)向還原爐內(nèi)熔渣中補充，并連續(xù)將作為助燃劑的富氧空氣向還原爐內(nèi)補充，同時將作為保護粉煤噴射裝置的氮氣通過噴槍向還原爐內(nèi)補充；將天然氣或煤層氣熱源向還原爐內(nèi)補充，保持爐內(nèi)還原反應(yīng)溫度為1200±50℃；富鉛渣和還原劑連續(xù)進入，粗鉛連續(xù)放出，間斷或連續(xù)排渣。

液態(tài)熔融形態(tài)的富鉛渣通過溜槽從進料口加入還原爐內(nèi)；石灰石與石英石從進料口進入還原爐內(nèi)；同時，采用粉煤噴射裝置即粉煤噴槍，連續(xù)將粉煤、富氧空氣和保護氣體一同從位于還原爐下部的還原劑入口吹入還原爐液態(tài)渣中，富氧空氣以70～120m³/h的速度通過粉煤噴射裝置噴入爐內(nèi)，達到誘發(fā)加快反應(yīng)的作用；氮氣為保護氣體，以55～65m³/h的速度通過粉煤噴射裝置噴入爐內(nèi)，起到冷卻噴嘴和制造空腔的作用；同時，冷卻水以15～18L/h的速度通過氮氣霧化后由噴槍噴入爐內(nèi)，起到強化冷卻噴嘴和誘發(fā)水煤氣反應(yīng)作用；實現(xiàn)快速、連續(xù)還原。

還原爐內(nèi)物料包括富鉛渣和還原劑，富鉛渣和粉煤的重量比是富鉛渣∶粉煤＝10∶1。

富鉛渣從爐體上部的進料口進入還原爐，粉煤還原劑通過粉煤噴槍從爐體下部進入還原爐內(nèi)。

根據(jù)終渣成分，補充作為造渣添加劑的石灰石和石英石的加入量。

液態(tài)富鉛渣的技術(shù)要求為：含鉛30％以上，含鋅15％以下，含硫≤1％；

粉煤的技術(shù)要求是：含固體碳60～80％，灰分10％以下，揮發(fā)分8％以下，水分≤2％，硫≤1％；粉煤粒徑80目～200目；

石英石的技術(shù)要求是：含SiO₂≥90％，F(xiàn)e₂O₃≤3％；

石灰石的技術(shù)要求是：含CaO≥50％，SiO₂≤3％。

石英石和石灰石是造渣添加劑，用于對爐內(nèi)物料進行造渣，以達到爐渣與還原后的粗鉛分離。造渣添加劑加入量的基本原則是使氧化亞鐵的重量百分比與氧化鈣的重量百分比之和對于二氧化硅的重量百分比比值為2.0～2.5之間，即FeO+CaO/SiO₂＝2.0～2.5。

富氧空氣的技術(shù)要求是：氧含量50～70％，氮氣含量30～50％；氮氣的氮含量不低于99％。

本發(fā)明工藝實現(xiàn)了無焦鉛熔渣粉煤直接還原熔煉。

渣型：FeO?30～37％，CaO?15～18％，SiO₂?22～28％。

本發(fā)明工藝的優(yōu)點在于：液態(tài)渣不需冷卻成固態(tài)塊狀，還原劑不需二次能源焦炭，粉煤用量比鼓風爐焦炭用量大幅減少，能耗低，余熱利用率高，能耗指標優(yōu)于行業(yè)準許值；本工藝實現(xiàn)負壓操作，密閉性好，粉塵和鉛毒基本消除，各項排放指標低于國家相關(guān)許可值；過程自動化程度高，操作勞動強度低，工藝單元簡化，易于大型化，在行業(yè)中推行完全能夠取代鼓風爐。

為達到良好的還原效果，本發(fā)明解決第二個技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：