[發明專利]廢鉛蓄電池脫硫鉛膏一體焙燒熔煉的系統及方法

有效

• 申請號: 201710456359.3
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107475529B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 高云芳;夏云川;蔡良潑;萬火軍;徐新;婁可柏
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C22B13/02
• 分類號: C22B13/02;H01M10/54
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙) 33230
• 代理人: 馮年群

本發明提供了廢鉛蓄電池脫硫鉛膏一體焙燒熔煉的系統及方法，所述系統包括圓柱形熔池，圓柱形熔池由圓柱形分隔板分隔成粗熔煉池和預精煉熔池，圓柱形分隔板的下部設有通孔，粗熔煉池和預精煉熔池的底部設有噴氣嘴，預精煉熔池側部由上至下設有鉛渣出口和鉛液出口，預精煉熔池頂部設有煙道，煙道內部設有干燥焙燒反應塔，干燥焙燒反應塔頂部設有第一投料口，預精煉熔池頂部設有第二投料口，干燥焙燒反應塔與粗熔煉池通過過濾擋板相連，粗熔煉池與煙道通過若干個第一煙道口相連，預精煉熔池與煙道通過若干個第二煙道口相連。本發明設計的廢鉛蓄電池脫硫鉛膏一體焙燒熔煉系統，具有物料運轉流程簡單、熱能利用高的優點。

技術領域

本發明屬于再生鉛技術領域，具體涉及廢鉛蓄電池脫硫鉛膏一體焙燒熔煉的系統及方法。

背景技術

現有火法煉鉛技術以鉛礦為原料，采用各種先進的爐窯進行鉛還原熔煉。而采用廢鉛蓄電池脫硫鉛膏為原料的還原熔煉一般根據鉛含量及品位調整熔煉藥劑組成及煉鉛工藝參數，但煉鉛設備未做相應改進。特別地，對于脫硫后主要成分為碳酸鉛的鉛膏原料熔煉，一般采用直接熔煉或者分段熔煉工藝。直接還原熔煉的工藝，碳酸鉛物料熔煉過程中先發生的分解反應是吸熱反應，分解產生的二氧化碳也會帶走熱量，會影響熔融液局部溫度，不利還原反應高效進行；采用先焙燒使物料轉化為PbO后熔煉的分段式工藝，工序增加，不利于熱能高效利用。

發明內容

本發明針對廢鉛蓄電池脫硫后主要成分為碳酸鉛化合物的鉛膏熔煉，設計廢鉛蓄電池脫硫鉛膏一體焙燒熔煉的系統，具有物料運轉流程簡單、熱能利用高的優點。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：

廢鉛蓄電池脫硫鉛膏一體焙燒熔煉的系統，所述系統包括圓柱形熔池，所述圓柱形熔池由圓柱形分隔板分隔成粗熔煉池和預精煉熔池，所述圓柱形分隔板的下部設有若干個通孔，所述粗熔煉池和預精煉熔池的底部設有若干噴氣嘴，所述預精煉熔池側部由上至下設有鉛渣出口和鉛液出口，所述預精煉熔池頂部設有煙道，所述煙道內部設有干燥焙燒反應塔，所述干燥焙燒反應塔頂部設有第一投料口，所述預精煉熔池頂部設有第二投料口，所述干燥焙燒反應塔與粗熔煉池通過過濾擋板相連，所述粗熔煉池與煙道通過若干個第一煙道口相連，所述預精煉熔池與煙道通過若干個第二煙道口相連。

廢鉛蓄電池脫硫轉化后主要成分為PbCO₃的鉛膏，在340℃的環境下 PbCO₃分解成的PbO，在700℃時大部分PbO被C、CO等還原成金屬鉛。所述干燥焙燒反應塔分為上端干燥預熱段和下端焙燒段，干燥預熱段由預精煉熔池煙道余熱供熱；焙燒段直接與粗煉熔池相連供熱。脫硫鉛膏、爐料和還原劑由第一投料口投料，經過干燥預熱段充分干燥，并進行物料預熱；再經過焙燒段使鉛膏中PbCO₃分解成的PbO。鉛膏、爐料、還原劑經反應塔進入粗煉熔池，PbO 落入熔池表面時將通過漂浮在熔池上的炭層，從而使氧化鉛還原成金屬鉛；粗煉熔池底部的噴氣嘴，噴入富氧空氣(或純氧)和天然氣(或其他可燃氣體)劇烈燃燒，產生大量的熱，滿足氧化鉛與還原炭的反應。同時，生成的高溫煙氣攪動熔體，使氧化鉛和還原炭充分接觸，完成快速的傳熱傳質并進行激烈的物理化學反應過程，提高反應速度。粗煉熔池還原生成的鉛液，通過通孔流入預精煉熔池進一步進行還原熔煉，同時由第二投料口加入除雜劑進行脫雜預精煉，預精煉鉛液可經鉛液出口進入下段精煉鑄錠或保銻熔煉后配入合金直接制造蓄電池板柵，鉛渣可通過鉛渣出口排放。

作為優選，所述干燥焙燒反應塔內部設有若干斜板，有助于增加接觸時間，促使干燥過程和分解反應徹底。

作為優選，所述斜板與水平方向夾角為30-45°。

作為優選，所述圓柱形分隔板的上端伸入煙道中，將煙道分成兩個腔體，粗熔煉池的溫度較高，產生的煙氣大部分集中在干燥焙燒反應塔的下端焙燒段，預精煉熔池的溫度略低，產生的煙氣大部分集中在干燥預熱段，使得熱量得以充分利用。