[發明專利]用于處理含鉛鋅冶煉渣的轉底爐

有效

• 申請號: 201610180002.2
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105648228B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 王敏;古明遠;吳佩佩;薛遜;曹志成;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B7/02;C22B13/02;C22B19/30;F27B13/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本發明創造所屬能源與冶金領域，具體而言，本發明涉及用于處理含鉛鋅冶煉渣的轉底爐。

背景技術

含鉛鋅的冶煉渣(粉塵)主要包括鉛、鋅冶煉過程的廢渣和鋼鐵廠生產中不可避免的一種冶金粉塵。

鉛和鋅是國民經濟發展過程中不能缺少的重要金屬材料，在工業生產和人類中被廣泛地應用。近些年，鉛鋅冶煉企業發展迅猛，中國已經成為全球最重要的鉛鋅生產國之一。

我國鉛鋅冶煉企業規模和數量逐年擴大，鉛鋅產量快速增加，冶煉技術取得大進展。但是，鉛鋅冶煉工藝流程復雜，污染物產生的環節較多。鉛鋅冶煉的迅猛發展，導致大量的廢氣、污水、廢渣(如鼓風爐煉鉛渣、黃鉀鐵釩渣)等的產生，造成嚴重的環境。其中，廢渣的產生量較多。根據國家發展和改革委員會《大宗固體廢物利用實施方案》中的統計，我國在2010年產出的冶煉廢渣量大約是3.15億，其中僅鉛鋅冶煉渣的產生量就達到了430萬噸。

由于鋼鐵生產結構的不同，世界各國鋼鐵廠含鋅鉛粉塵也不盡相同。國外由于電爐煉鋼在煉鋼工藝中比例的增加以及鍍鋅廢鋼配比的增加，使含鋅鉛電爐粉塵量逐年增加，國外鋼鐵廠含鋅鉛粉塵主要來自電爐，其次是轉爐和高爐及其它工序。我國南方大多數省份的鋼鐵廠使用含鋅鉛較高的鐵礦石，高爐產出的粉塵量大，含鋅、鉛量較高；同樣鍍鋅板材和耐磨鋼件使用的增加，電爐煉鋼廠規模和電爐煉鋼比例的擴大，使電爐粉塵的產出量增加，其中的鋅、鉛含量也增加。我國含鋅鉛鋼鐵廠粉塵主要是高爐粉塵和電爐粉塵，其次是轉爐粉塵。

鉛鋅冶煉渣(粉塵)富含金屬鐵，鎵、銦、金和銀等稀貴金屬，還含有鉛、鎘、砷等有毒元素以及遷移性強的金屬。大量的鉛鋅冶煉渣采用傳統的任意傾倒、天堆置或簡單填埋的處理方式，占用大面積的土地，造成土地資源緊缺。隨著時間的推移，由于自然風化和雨水沖刷的作用，鉛鋅冶煉渣中的金屬元素會侵入空氣、水體和土壤，成為重要污染源。如果不進行合理的回收與利用，不僅危人類和動物的健康，影響植物和植被的生長，而且導致有價金屬資源的浪費。

目前含鋅鉛粉塵處理工藝及途徑中火法處理工藝較為成熟，更為實用。但是這些火法工藝存在的共同問題是：1)處理后的產品大多是含鋅、鉛氧化物的二次粉塵和含鐵廢渣，或者是低品位金屬鋅、鉛及鐵水；2)其處理主要以回收粉塵中的鐵為目的，鋅鉛二次粉塵副產品作為煉鋅或煉鉛的原料；3)處理后的鋅和鉛沒有得到有效分離，要利用鋅、鉛資源，必須對二次粉塵進行再處理，使鋅和鉛分離，這就大大增加了處理工序和成本。從研究報道看，目前國內外尚無法處理含鐵低、含鉛高的含鋅鉛粉塵，也未提出一次性分離鋅、鉛的有效處理辦法。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種用于處理含鉛鋅冶煉渣的轉底爐，采用該轉底爐能夠將含鉛鋅冶煉渣中的鉛、鋅、鐵進行單獨分離。

根據本發明的一個方面，本發明提出了用于處理含鉛鋅冶煉渣的轉底爐。

根據本發明實施例的用于處理含鉛鋅冶煉渣的轉底爐內按照原料運動方向依次為進料區、鉛還原區、鋅揮發區、鉛揮發區、鐵還原區和出料區，

其中，所述進料區與所述鉛還原區之間、所述鉛還原區與所述鋅揮發區之間、所述鋅揮發區之間與所述鉛揮發區之間、所述鉛揮發區與所述鐵還原區之間分別設置有隔墻，

所述鋅揮發區具有第一煙氣出口、所述鉛揮發區具有第二煙氣出口，所述進料區具有進料口，所述出料區具有出料口。

由此采用本發明上述實施例的用于處理含鉛鋅冶煉渣的轉底爐可以解決當前含鉛鋅冶煉渣(粉塵)不能有效利用的問題，在一個設備中將鉛、鋅和鐵單獨分離，尤其是對鉛和鋅能單獨提取。通過在各個區域內設置隔墻，能有效控制各個區域的溫度和氣氛，保證鉛和鋅的有效分離，避免在后續的流程中再進行鉛、鋅的分離。

另外，根據本發明上述實施例的用于處理含鉛鋅冶煉渣的轉底爐還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施方案中，所述轉底爐進一步包括：第一煙道，所述第一煙道與所述第一煙氣出口相連通，第二煙道，所述第二煙道與所述第二煙氣出口相連通。進而可以分別得到氧化鉛和氧化鋅。

在本發明的一些實施方案中，所述鐵還原區內設置有蓄熱式燒嘴。由此可以有效提高該區域溫度。

在本發明的一些實施方案中，所述鉛還原區溫度為200℃～500℃，所述鋅揮發區溫度為500℃～980℃，所述鉛揮發區溫度為1000℃～1250℃，所述鐵還原區溫度為1200℃～1350℃。由此可以充分分離鉛、鋅和鐵。