[發明專利]頂吹熔池熔煉煉銻方法及其熔池熔煉爐

無效

• 申請號: 201010100003.4
• 申請日: 2010-01-20
• 公開（公告）號: CN101768672A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 陳正;于春勝;龔小平;張衛華;龔照青
• 申請（專利權）人: 桃江久通銻業有限責任公司
• 主分類號: C22B30/02
• 分類號: C22B30/02
• 代理公司: 益陽市銀城專利事務所 43107
• 代理人: 舒斌;夏宗福

技術領域：

本發明涉及一種金屬銻的冶煉，具體地說是一種頂吹熔池熔煉煉銻方法及其熔池熔煉爐。

背景技術：

目前，我國大中型煉銻廠基本上是采用鼓風爐揮發熔煉、反射爐還原熔煉與精煉技術，都具有能耗大，環境污染嚴重和勞動生產率低等難以克服的缺點。就煉銻而言，鼓風爐工藝是現階段較先進的工藝。鼓風爐工藝的主要缺點是：工藝簡單、設備落后、煙氣治理難、污染嚴重。尤其是不能使用較高濃度富氧熔煉，煙氣SO₂濃度僅1％-2％，不能用于制酸，采用26％-28％富氧鼓風后，煙氣濃度也只能達到2％-3％，仍不能滿足制酸要求，治理困難，費用很高。國內外就鼓風爐熔煉的煙氣制酸問題作過大量的研究和探討，原沈陽冶煉廠、富春江冶煉廠采用富氧鼓風爐熔煉，國外日本采用富氧鼓風爐熔煉以解決煙氣制酸問題，都沒有成功。鼓風爐內物料反應速度較低，單位產能低，熱利用率低，能耗高，燃料和還原劑為較昂貴的冶金焦炭，每噸精銻需耗焦炭700kg-800kg，生產成本較高；爐子密封差，爐況不好時，煙塵、煙氣會泄漏污染空氣，生產環境較差；該工藝與國家的“節能降耗”產業政策不符，隨著國家環境保護標準要求越來越嚴厲，鼓風爐熔煉工藝將處于技術落后狀態而遭到淘汰。

隨著能源日趨緊張，環境保護法規日益嚴格，以及勞動價格逐步上漲，迫使傳統的火法冶金方法不得不被新的強化熔煉方法來代替。經過二三十年的努力，閃速熔煉與熔池熔煉已成為目前取代傳統火法冶金最有前途的方法。二者之間的區別在于，閃速熔煉主要反應發生在爐膛空間，反應體系連續相是氣相(爐氣)；熔池熔煉主要反應發生熔池內，反應體系連續相是液相。熔池熔煉是將礦石等物料加入熔池內，物料在熔池內進行反應熔煉。熔池熔煉，最早在上世紀七十年代，由加拿大諾蘭達公司首開先河，用諾蘭達爐成功進行了熔池熔煉法煉銅。據統計，目前世界銅產量中，這兩類火法煉銅方法所產的粗銅分別占到總產量的1/3。在銅和鉛冶煉生產中，國家已明令淘汰鼓風爐熔煉工藝，推薦采用富氧熔池熔煉工藝，熔池熔煉爐已基本上取代了鼓風爐熔煉。

由于熔池熔煉法具有突出的技術優勢，隨后在銅、鎳、鋅等金屬行業逐步得到了發展運用。國內在銻熔池熔煉方面曾做過一些有益探討，其中銻熔池熔煉的雛形——銻礦連續煙化法，在上世紀九十年代在云南木利進行了工業試驗。詳見《有色金屬》第52卷第2期(2000年5月)P44-P48，王吉坤、雷霆所著《熔池熔煉——連續煙化法處理低品位銻礦研究》。該技術借鑒了煙化爐技術，對煙化爐法有很大創新，但該技術沒有徹底突破原有技術的界限，爐型結構沒有變化。由于采用側吹，熔池中的部分熔體被吹到煙塵中，與銻氧粉混合在一起，導致生產出來的銻氧粉質量很差，后續工序無法進一步加工，因此該法未能用于工業生產，最終未能成功。另一方面，該熔煉法仍屬于周期性生產，而不是穩定連續化生產，煙氣二氧化硫濃度波動大，平均濃度較低，煙氣制硫酸很難控制，煙氣處理費用高。由于熔池熔煉法投資大，而銻行業企業生產規模均較小等等原因，銻的熔池熔煉直到目前，在國內外都沒有工業化運用。

發明內容：

本發明的目的是提供一種頂吹熔池熔煉煉銻方法及其熔池熔煉爐。

本發明是采用如下技術方案實現其發明目的的：采用頂吹式熔池熔煉爐，將燃料與富氧氣體一同噴入熔池中，給高溫熔體輸入了很大的攪拌動力，強烈攪動熔體，強化氣-液-固的傳質傳熱過程，加速冶金反應。本發明依據有色金屬熔池熔煉理論，在借鑒銅、鉛熔池熔煉經驗的基礎上，經過周密細致反復論證，設計了頂吹熔池熔煉銻的小型、中型試驗方案，進行了嚴格系統試驗，并進行了工業性試驗獲得成功。

一種頂吹熔池熔煉煉銻方法，它包括下列步驟：

(1)備料：銻礦品位含銻≥20％，鐵礦石品位含鐵35％-60％，石灰石含氧化鈣30％-65％，將銻礦、鐵礦石、石灰石分別破碎至粒度≤25mm；

(2)配料：以銻礦重量100份計，按鐵礦石∶石灰石∶塊煤為30-60∶15-25∶3-6配料；

(3)熔煉：將配好的料由加料口連續加入熔池熔煉爐內，熔池深度控制在1500mm-2000mm，從爐頂通過噴槍噴入氧濃度為25％-90％的富氧空氣，同時，通過噴槍加入天然氣或煤氣或粉煤中的一種，控制其加入量使熔池熔煉爐內溫度保持在1150℃-1350℃，噴槍頭在熔池熔煉爐內插入熔體深度為150mm-350mm；

(4)收塵、排渣：含有氧化銻的煙氣自煙道由風機抽出，經冷卻、布袋除塵后，煙氣中SO₂用來制取工業濃硫酸；收塵得到的銻氧粉送反射爐還原熔煉成精銻；爐渣連續放出水淬。