[發(fā)明專利]廢舊鉛酸蓄電池鉛膏底吹熔煉一步煉鉛工藝及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310744813.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN103667725A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙振波;李新戰(zhàn);李貴;左淮書;趙傳和
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南豫光金鉛股份有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B13/02
• 代理公司: 北京鑫浩聯(lián)德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11380
• 代理人: 呂愛萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種用于廢舊鉛酸蓄電池鉛膏冶煉的廢舊鉛酸蓄電池鉛膏底吹熔煉一步煉鉛工藝及裝置。

背景技術(shù)

????我國(guó)是上世紀(jì)90年代以來(lái)鉛生產(chǎn)和消費(fèi)增長(zhǎng)最快的國(guó)家。盡管我國(guó)鉛資源儲(chǔ)量居世界前列，但由于過(guò)度開采及勘查的滯后，鉛礦資源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重。而我國(guó)目前每年新增探明儲(chǔ)量遠(yuǎn)低于為滿足鉛生產(chǎn)而要求增加的鉛儲(chǔ)量，意味著將來(lái)我國(guó)鉛資源對(duì)鉛生產(chǎn)的保證程度趨于降低。我國(guó)鉛80%用于鉛酸蓄電池，每年產(chǎn)生的廢舊鉛酸蓄電池量上百萬(wàn)噸，該部分鉛資源的再生已成為我國(guó)鉛冶煉的可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

近幾年來(lái)來(lái),我國(guó)再生鉛工業(yè)取得了顯著進(jìn)展，已初步形成獨(dú)立產(chǎn)業(yè)，已有國(guó)內(nèi)一些科研院校及企業(yè)針對(duì)國(guó)內(nèi)廢舊鉛酸蓄電池鉛膏冶煉中存在的回收率低、裝置落后、成本高、低濃度SO₂治理難度大的問題，研究了一些冶煉新工藝，

濕法工藝有預(yù)脫硫-電解沉積工藝和固相電還原鉛工藝，規(guī)模較小，應(yīng)用較少。目前國(guó)內(nèi)在使用的火法工藝有預(yù)脫硫-低溫還原熔煉工藝和豫光金鉛股份有限公司的廢舊鉛酸蓄電池-富氧底吹熔煉再生鉛新工藝。

預(yù)脫硫-低溫還原熔煉工藝

廢舊鉛酸蓄電池鉛膏先與碳酸鈉或碳酸銨進(jìn)行濕法脫硫，產(chǎn)出碳酸鉛和副產(chǎn)品硫酸鈉或硫酸銨，然后將脫硫后的鉛膏進(jìn)行還原熔煉，該工藝可有效降低熔煉過(guò)程二氧化硫的產(chǎn)生，但過(guò)程流程長(zhǎng)，濕法脫硫成本高，投資大，副產(chǎn)品硫酸鈉或硫酸銨銷路差。

廢舊鉛酸蓄電池自動(dòng)分離-富氧底吹熔煉再生鉛新工藝

廢舊鉛酸蓄電池鉛膏與鉛精礦一起進(jìn)入氧氣底吹熔煉爐，產(chǎn)出粗鉛和高鉛渣，熔煉反應(yīng)產(chǎn)生的SO₂煙氣與精礦熔煉煙氣一起送去生產(chǎn)硫酸，高鉛渣再經(jīng)過(guò)還原處理產(chǎn)出粗鉛。該工藝基本解決了硫的污染問題，但廢舊鉛酸蓄電池鉛膏與鉛精礦一起處理，整個(gè)過(guò)程流程長(zhǎng)，系統(tǒng)投資大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于改變現(xiàn)有廢舊鉛酸蓄電池鉛膏冶煉技術(shù)中的不足，而提供一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏底吹熔煉一步煉鉛工藝及裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種廢舊鉛酸蓄電池鉛膏底吹熔煉一步煉鉛工藝，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1）、將廢鉛膏、鐵渣、石子、煤、及返回的煙灰按配料計(jì)算要求的量經(jīng)分別計(jì)量后混合制粒；

步驟2）、將粒料連續(xù)送入底吹熔煉爐，該爐底部保持著粗鉛層和爐渣形成的熔池，控制噴槍向爐內(nèi)噴入氧氣與天然氣或煤氣，保持爐內(nèi)熔體下部為弱氧化氣氛，鉛膏中硫酸鉛在高溫下大部分分解，產(chǎn)出二氧化硫煙氣與氧化鉛，另有一少部分與熔體上部加入的煤發(fā)生還原反應(yīng)先生成硫化物，然后又在下部的氧化氣氛中反應(yīng)生成二氧化硫和粗鉛或氧化鉛；

步驟3）、步驟2）中的二氧化硫煙氣經(jīng)降溫收塵后送硫酸系統(tǒng)制酸，煙塵返回本爐配料，氧化鉛與熔體上部加入的煤發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)出金屬鉛下沉進(jìn)入粗鉛層由虹吸放鉛口連續(xù)放出，入爐料中的鐵硅鈣發(fā)生造渣反應(yīng)，生成的爐渣浮在熔池上部，當(dāng)爐內(nèi)液面升高至0.6-1.5m時(shí)，爐渣通過(guò)溜槽排入電熱前床處理；

步驟4）、步驟3）中產(chǎn)生的爐渣通過(guò)溜槽排入電熱前床保持高溫，爐渣中夾帶的粗鉛沉到底部，爐渣中殘存的氧化態(tài)鉛被爐渣中夾帶的無(wú)煙煤繼續(xù)還原為單質(zhì)狀態(tài)，匯集沉至底部，使?fàn)t渣含Pb≤2%，爐渣放出后水淬，粗鉛由放鉛虹吸口放出。

所述步驟1）中所述的廢鉛膏及返回的煙灰、鐵渣、石子、煤的配料計(jì)算要求滿足以下要求：配料中含有的FeO與SiO₂的重量比為FeO/SiO₂=1.0～1.5，CaO與SiO₂的重量比為CaO/SiO₂=0.3～0.5，煤的配入量占總配料量的百分比為5-20%，煙灰配入量占總配料量的百分比不大于30%。

所述的步驟1）制備的顆粒物料的粒度為6～15mm，水分含量為6～8%。

所述的步驟2）中噴入爐內(nèi)的天然氣或煤氣與氧氣的壓力為0.4～0.8MPa，氧氣含氧量為80～100%，噴入氧氣的量為每噸粒料噴入150～250m³的氧氣。

所述的步驟2）中噴入爐內(nèi)的天然氣與氧氣的體積比為0.1～0.4。

所述的步驟2）中噴入爐內(nèi)的煤氣與氧氣的體積比為1～5，煤氣為焦?fàn)t煤氣或發(fā)生爐煤氣。

所述底吹熔煉爐中熔池深度保持在600～1500mm，下層為粗鉛，厚度為250～300mm，上層為爐渣，爐溫保持在1100～1200℃。