[發明專利]銻礦石底吹閃速氧化綜合冶煉工藝及專用綜合冶金爐

無效

• 申請號: 201110056445.8
• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN102181667A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 姜東兵;王衛國;張劍鋒
• 申請（專利權）人: 婁底市興華有色金屬有限公司
• 主分類號: C22B30/02
• 分類號: C22B30/02
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

技術領域

本發明涉及一種銻礦石底吹閃速氧化綜合冶煉工藝及專用綜合冶金爐。

背景技術

目前銻粗煉的工藝最常見的是鼓風爐揮發熔煉工藝，它采用的是鼓風爐，焦煤和銻礦從爐頂加入爐膛，在低料柱、薄料層、高焦率、熱爐頂的鼓風爐內實現硫化銻精礦的氧化揮發、高價氧化銻還原分解及脈石的造渣分離，它因為對礦石的適應性強，床能力大，機械化程度高等優點，通過多年來的不斷改進和提高，現已成為我國的主要煉銻設備，與傳統煉銅、鉛等鼓風爐一樣，空氣通過爐腹水套風嘴從爐料兩側鼓風入爐，與爐料發生一系列冶金化學反應，主要反應式有：

2Sb₂S₃+9O₂=2Sb₂O₃+6SO₂???C+O₂=CO₂??S+0₂=SO₂??2C+O₂=2CO

銻組分通過氧化、揮發生成氧化銻，與煙氣一道進入冷凝收塵系統。

脈石與加入爐內熔劑鐵礦石、石灰石等發生造渣反應，生成流動性很好的熔渣，流入爐缸，通過渣道排出。

鼓風爐雖對原料適應性強，現為我國主要煉銻設備，但有以下幾點不足：

（1）能耗高，尤以焦率突出，一般達到礦石重量的35%～40%左右;

（2）熔劑率高，造成渣率高，影響銻金屬回收率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能耗低、銻金屬回收率高、床能力大，對礦石的適應性強的銻礦石底吹閃速氧化綜合冶煉工藝及專用綜合冶金爐。

本發明提供的這種銻礦石底吹閃速氧化綜合冶煉工藝，包括由焦煤或塊煤供熱，煤和銻塊礦從爐體頂加入爐膛，塊礦在料層上發生氧化揮發反應，粉礦從爐體頂部或側面上部噴射入爐，在爐膛內料層上部空間的反應區發生閃速氧化反應，這兩種反應同時進行。

上述工藝中空氣一方面從爐體底部通過爐料底面向上對煤和塊礦供氧，另一方面從爐頂部或側面向爐膛內料層上部空間的反應區為粉礦的閃速氧化反應供氧。

上述工藝的專用綜合冶金爐，包括爐體，爐體頂部設有塊煤或焦煤及塊礦的投料口，其特征在于爐體側面或爐體頂部設有用于將粉礦和空氣噴入爐膛的噴嘴，爐體底部連接有一爐渣斗，爐體底部是氣流分布板，爐體上設有風道，使風通過氣流分布板豎直向上往爐膛中供風。

所述爐膛中爐膛橫截面大小為1～20m²,料柱高度為1～10m,料層上部閃速反應區高度為1～10m。

本發明工藝特點是：高料柱、薄料層、高爐溫、低焦率、底吹閃速氧化綜合快速反應。由于塊礦底吹揮發氧化和粉礦閃速氧化反應同時進行，故床能力遠比其它傳統爐型高，可達到50～80t/m².d,另外底吹閃速兩氧化反應同時進行，爐氣分布均勻，爐料劇烈反應大量放熱，爐膛溫度可達到1200～1400℃，床能力、焦耗、回收率等重要經濟技術指標比其它爐型大幅優化，因爐溫高，強化冶煉，對原料的適應性強，可處理硫化礦、氧化礦、硫氧混合礦等各類礦石，礦石強度也不論塊礦、碎礦、粉礦均可處理，對原料適應性強，同時也能處理各類含銻磚渣、泡渣、鉛渣、火柜返粉、煙囪灰等冶煉過程返料。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

本發明工藝由焦煤或塊煤供熱，爐料焦煤（塊煤）和銻塊礦從爐頂加入爐膛內，粉礦從爐頂或爐體上部側面噴射入爐，反應所需氧氣由兩部分供給，一部分由羅茨鼓風機或離心風機供風，通過換熱器預熱后，從爐體底部氣流分布板下面通過爐料底平面豎直向上供風，此部分供風主要為焦煤和塊礦提供氧氣；另一部分通過粉精礦噴嘴或獨立供風噴嘴噴入爐膛上部空間反應區，此部分供風主要為粉精礦反應提供氧氣。在爐內高溫（1200～1400℃）下，塊礦在料層面氧化揮發，粉礦在料層上部爐膛空中發生閃速氧化反應，兩反應同時進行，反應產生氧化銻混合進入煙氣冷凝收塵系統，粉礦脈石組分部分沉降在爐膛料層上，與料層塊礦爐渣一起從爐膛下部側面或底部排出，部分粉礦脈石渣沉降在火柜內，收集后返爐處理。

從圖1可以看出本發明專用綜合冶金爐的結構。該爐具有爐體1和爐渣斗2，爐體1頂部設有塊煤或焦煤及塊礦的投料口3，爐體1的側面上部設有噴嘴4，該噴嘴4也可以設在爐體1的頂部，或者在爐體1的側面上部及頂部同時設置噴嘴4，爐體1的底部設有氣流分布板5，風管6通到爐渣斗2，風從氣流分布板4進入爐膛6。爐膛6的橫截面積為1～20m²,料柱高度為1～10m,料層上部閃速反應區高度為1～10m。本綜合冶金爐使用時，由焦煤或塊煤供熱，焦煤和銻塊礦從爐體1頂部的投料口3加入爐膛，由羅茨鼓風機或離心風機供風，通過換熱器預熱后，從爐體底部氣流分布板下面通過爐料底平面豎直向上供風，主要是向焦煤和塊礦提供氧氣，實現塊礦底吹揮發氧化反應；與此同時銻粉礦及空氣從噴嘴4噴入爐膛上部空間反應區，進行粉礦閃速氧化反應。使得本發明綜合冶金爐能夠實現塊礦底吹揮發氧化和粉礦閃速氧化反應同時進行，床能力可高達50～80t/m².d,此外正是由于底吹閃速兩氧化反應同時進行，爐氣分布均勻，爐料劇烈反應大量放熱，爐膛溫度可達到1200～1400℃，焦耗率明顯降低，并且效率高。在低碳減排、節能環保方面有著極大的優勢。