[發明專利]一種利用廢鉛渣、煙道灰生產黃丹、紅丹的工藝

有效

• 申請號: 201510014708.7
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104591269A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 徐志強;龔衛國;金鑫;饒建軍
• 申請（專利權）人: 界首市駿馬工貿有限公司
• 主分類號: C01G21/10
• 分類號: C01G21/10;B09B3/00
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 鞠翔

技術領域

本發明涉及置換反應器技術領域，具體涉及一種利用廢鉛渣、煙道灰生產黃丹、紅丹的工藝。

背景技術

四氧化四鉛(Pb₃0₄)，俗稱紅丹，不僅是國防建設、冶金、化工、陶瓷、印染的重要化工原料，而且也是生產鉛酸電池的主要原料，隨著汽車、能源、通訊和交通等支柱產業的快速發展，鉛酸蓄電池的需求也越來越大，但鉛的儲量按現有生產規模也只有25-30年的使用年限。隨著礦鉛資源的緊缺，調整優化再生鉛的產業結構，提高廢鉛廢電池的綜合利用，促進資源回收的良性循環，利用含鉛廢料生產氧化鉛尤為重要。

如中國專利(CN101792176A)于2010年8月4日公開了“一種干濕法工藝技術生產納米級紅丹(四氧化三鉛)的制備方法”(專利號ZL201010112604.7)。該方法是利用界首市田營工業園區(國家級城市礦產示范園區)再生鉛冶煉企業產生的大量廢鉛渣和煙道灰通過預處理、浸出、合成、煅燒工序，生產出紅丹產品。

上述技術方案通過實施存在如下缺陷：一.在預處理階段，加入硫酸，不僅增加了生產成本，而且存在嚴重的安全生產隱患，包括硫酸的采購、保管、使用環節。二.在“合成”和“煅燒”階段，將“浸出”工序浸出的硝酸鉛溶液加入重量比為100:2-20的碳酸銨或碳酸氫銨，合成生產碳酸鉛和硝酸銨，然后將碳酸鉛進入氧化爐煅燒，直接生產出紅丹產品。這個過程生產的產品純度不夠，更重要是釋放高毒煙氣較濃，不僅污染大氣而且容易造成工人鉛中毒。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種經濟效益好，環保無污染的利用廢鉛渣、煙道灰生產黃丹、紅丹的工藝。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種利用廢鉛渣、煙道灰生產黃丹、紅丹的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)預處理(物理方法)：

由原來使用硫酸進行預處理的化學方法改為物理處理方法，由于鉛在煙道灰和鉛渣中以夾帶的形式存在，鉛的含量在40-50％，根據它們的比重懸殊，首先將鉛渣磨粉，然后和煙道灰一起或分別通過布袋洗滌，將煙灰濾去，其中洗滌水可循環使用，濾出的煙灰作為副產品可作為制磚材料，濾去煙灰后的鉛渣(粒)鉛含量在80-90％左右；

2)浸出：

將濾去煙灰后的鉛渣(粒)加入硝酸，鉛渣：硝酸的重量比為100:2，混合攪拌均勻，放入儲存罐浸泡20-30分鐘，沉淀過濾凈化得硝酸鉛溶液，濾出的廢渣返回粗鉛冶煉，硝酸的濃度是30％；

3)置換與磁選：

將凈化后的硝酸鉛溶液放入硝酸鉛溶液三級置換反應器中，一級反應加入鐵沫，硝酸鉛溶液為鐵沫的重量比為100:2-5，其中鐵沫采用過量方式，混合攪拌20-30分鐘；二級反應加入重量比為100:1-2鐵沫，混合攪拌20-30分鐘；三級反應加入重量比為100:0.5-1的鐵沫，混合攪拌20-30分鐘；由于為了使硝酸鉛溶液置換反應徹底加入了過量的鐵沫，置換出的鉛中含有未反應的鐵沫，因此還需要通過磁選將富余的鐵沫選出，就可制得鉛材料；

將富余的鐵沫進入下一次的置換，將硝酸鐵溶液蒸發濃縮形成硝酸鐵晶體可用于其他工業；

4)熔化、制粉、煅燒：

將步驟3)中置換出的鉛材料熔化、制粉，生產出黃丹產品，再將黃丹產品送入“一種利用太陽能加熱輔助電加熱的環保轉筒式紅丹氧化爐”(專利號ZL201310465139.9)進行煅燒，煅燒溫度控制在480℃-650℃，煅燒過程不再使用加入硝酸銨作為催化劑，而是使用專利號為CN201410216814.9公開的“利用智能供氧裝置快速制備紅丹的方法”工藝技術，往氧化爐內送入氧氣，達到加速氧化反應的目的。

所述步驟3)中所述的三級置換反應器，包括一圓柱形耐酸反應倉，所述反應倉內部由上向下依次分為上反應倉、中反應倉和下反應倉，其中反應倉的大小可以根據生產規模的大小配套制作，所述上反應倉的上端開有入料口，所述入料口連接有料斗；

所述上反應倉、中反應倉和下反應倉內均通過落料擋板分成上倉和下倉，所述落料擋板呈凹形結構，在凹形的底部留有上落料口，在所述上落料口處安裝有啟閉閥門，通過啟閉閥門自動控制上落料口的啟閉，所述下倉的底面為一平面，正對著上倉的上落料口留有下落料口，在下落料口處不設啟閉閥門，物料可由下落料口直接落入下一級反應倉；所述下倉一側設有出料口，所述下倉底部的平面上裝有一收鉛車，所述收鉛車底部設有布袋濾網，所述出料口位于收鉛車一端；