[發明專利]一種用于粗鋅一體化精煉的方法及設備

在審

• 申請號: 201911406579.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111041228A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 陶政修;李劍勝;趙華;周雪姣;曾超
• 申請（專利權）人: 株洲三特環保節能股份有限公司
• 主分類號: C22B19/32
• 分類號: C22B19/32;C22B19/16;C22B9/02;C22B13/06;C22B17/06
• 代理公司: 株洲湘知知識產權代理事務所(普通合伙) 43232
• 代理人: 吳志勇

1.一種用于粗鋅一體化精煉的方法，其特征在于：設置一個封閉的用于蒸發和冷凝的蒸餾空間，將該蒸餾空間由前向后按序分成多個功能區，使各個功能區下部均能夠獨立容納金屬液，并使該空間上部能夠由前向后流通汽體，同時，在各個功能區設置蒸發裝置和/或冷凝裝置；將粗鋅放置在蒸餾空間前部的第一個功能區，根據粗鋅中所含鉛、鋅、鎘的不同沸點，利用設置在各個功能區內的蒸發裝置和/或冷凝裝置對粗鋅進行蒸發和/或冷凝，使得粗鋅能按序通過各功能區，最終在各功能區通過蒸發和/或冷凝得到含鉛底液、鋅液和鋅鎘合金液。

2.根據權利要求1所述的用于粗鋅一體化精煉的方法，其特征在于：所述將蒸餾空間由前向后按序分成多個功能區，是將蒸餾空間由前向后按序分成高溫蒸發區（2）、鉛液回餾區（3）、鋅液分餾區（4）和鋅鎘合金液集餾區（5）。

3.根據權利要求2所述的用于粗鋅一體化精煉的方法，其特征在于：所述在各個功能區設置蒸發裝置和/或冷凝裝置，是在高溫蒸發區（2）、鉛液回餾區（3）和鋅液分餾區（4）底部分別高溫蒸發裝置、中溫蒸發裝置和低溫蒸發裝置，在鉛液回餾區（3）、鋅液分餾區（4）和鋅鎘合金液集餾區（5）上方分別設置高溫冷凝裝置、中溫冷凝裝置和低溫冷凝裝置。

4.根據權利要求3所述的用于粗鋅一體化精煉的方法，其特征在于具有以下步驟：

1）、高溫蒸發：在高溫蒸發區（2），用高于鋅金屬沸點但低于鉛金屬沸點的溫度將粗鋅中的絕大部分鋅、全部鎘和小部分鉛進行蒸發，并使蒸發的金屬汽體流入相鄰的鉛液回餾區（3）；

2）、高溫冷凝和中溫蒸發得到含鉛底鋅：在鉛液回餾區（3），將步驟1流入的鋅、鎘和鉛的金屬蒸汽通過溫度低于鉛的沸點而高于鋅的沸點的冷凝裝置使全部的鉛金屬蒸汽和部分鋅金屬蒸汽冷凝從而得到鉛鋅合金液，再通過低于高溫蒸發區（2）的蒸發溫度由蒸發裝置將鉛鋅合液中的大部分鋅再蒸發，從而獲得含鉛底鋅；而通過蒸發產生的鋅金屬蒸汽則匯入上方的鋅鎘金屬蒸汽中一起流入鋅液分餾區（4）；

3）、中溫冷凝和低溫蒸發得到鋅液：在鋅液分餾區（4），將步驟2流入的鋅鎘金屬蒸汽通過溫度低于鋅的沸點而高于鎘的沸點的冷凝裝置使絕大部分的鋅金屬蒸汽和小部分鎘金屬蒸汽冷凝從而得到鋅鎘合液，再通過低于鉛液回餾區（3）的蒸發溫度由蒸發裝置將鋅鎘合液中的全部鎘和小部分鋅再蒸發，從而獲得鋅液；而通過蒸發產生的鋅鎘金屬蒸汽則匯入上方的鋅鎘金屬蒸汽中一起流入鋅鎘合金液集餾區（5）；

4）、低溫冷凝得到鋅鎘合金液：在鋅鎘合金液集餾區（5），將步驟3流入的鋅鎘金屬蒸汽通過溫度低于鎘的沸點的冷凝裝置使鋅鎘金屬蒸汽冷凝，從而獲得鋅鎘合金液。

5.一種如權利要求1所述方法設計的用于粗鋅一體化精煉的設備，包括蒸餾室（1）、電加熱件、冷凝裝置，其特征在于：所述蒸餾室（1）平臥設置，在蒸餾室（1）的后部設有負壓引氣管（9）；所述蒸餾室（1）由前向后按序設置高溫蒸發區（2）、鉛液回餾區（3）、鋅液分餾區（4）和鋅鎘合金液集餾區（5）共四個功能區，并由隔板（8）將相鄰兩個功能區的下部分開；在所述高溫蒸發區（2）、鉛液回餾區（3）、鋅液分餾區（4）底部下方均設有電加熱件，且各區電加熱件的加熱功率從高溫蒸發區（2）到鋅液分餾區（4）逐步降低；所述鉛液回餾區（3）、鋅液分餾區（4）和鋅鎘合金液集餾區（5）上方均設有冷凝裝置。

6.根據權利要求5所述的用于粗鋅一體化精煉的設備,其特征在于：所述蒸餾室（1）的空間呈長方體形。

7.根據權利要求6所述的用于粗鋅一體化精煉的設備,其特征在于：所述電加熱件為一種電加熱管（6）；高溫蒸發區（2）、鉛液回餾區（3）、鋅液分餾區（4）的底部為傳熱底板（61）；所述電加熱管（6）設置在傳熱底板（61）下方且在電加熱管（6）下方設置有耐火磚（62）；所述電熱管（）設置數量按序從高溫蒸發區（2）、鉛液回餾區（3）、鋅液分餾區（4）逐步減少。