[發(fā)明專利]懸浮熔煉電熱還原爐和冶煉鋅精礦的方法

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• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號: CN111411230A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李東波;黎敏;鄧兆磊;尉克儉;茹洪順;曹珂菲;吳衛(wèi)國;許良;宋言;茍海鵬;馮雙杰;李兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國恩菲工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C22B4/08
• 分類號: C22B4/08;C22B4/04;C22B5/16;C22B5/10;C22B19/04;C22B13/02;C21B13/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本發(fā)明公開了懸浮熔煉電熱還原爐和冶煉鋅精礦的方法，其中，懸浮熔煉電熱還原爐包括懸浮熔煉電熱還原爐本體，所述懸浮熔煉電熱還原爐本體內(nèi)限定出懸浮熔煉區(qū)和電熱還原區(qū)，所述懸浮熔煉區(qū)和所述電熱還原區(qū)之間設(shè)有隔墻，并且所述懸浮熔煉區(qū)和所述電熱還原區(qū)底部連通；熔煉區(qū)上設(shè)有輔助燃燒器、物料噴嘴、含氧氣體噴槍和熔煉煙氣出口，電熱還原區(qū)上設(shè)有電極、還原劑噴槍、含鋅蒸汽出口、排渣口和金屬熔體出口。由此，采用該懸浮熔煉電熱還原爐可以實(shí)現(xiàn)鋅精礦的短流程和低能耗處理，并且鉛、鐵、銀、銦、鍺等有價(jià)金屬均得到綜合回收，而且鋅元素具有較高的直收率，同時(shí)得到的爐渣產(chǎn)率低，可作為一般固廢直接外售。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種懸浮熔煉電熱還原爐和冶煉鋅精礦的方法。

背景技術(shù)

金屬鋅是工業(yè)和農(nóng)業(yè)重要的原材料。隨著社會的進(jìn)步和人類的發(fā)展，世界對鋅資源的需求快速提高，鋅原料消耗巨大。目前，鋅冶煉以濕法流程為主，鋅精礦經(jīng)焙燒或其他手段處理后進(jìn)行浸出，得到硫酸鋅溶液經(jīng)凈液、電解沉積得到陰極鋅片，經(jīng)鋅熔鑄得到Zn99.995鋅錠。該流程工序較多、過程復(fù)雜、投資巨大、能耗偏高，單電積工序的噸鋅直流電耗就達(dá)到3000kWh。最重要的是，濕法過程產(chǎn)生大量的浸出渣、鐵渣等，其產(chǎn)出率超過50％，這些渣均屬于危險(xiǎn)廢物，需進(jìn)行無害化處理，又造成了大量的能源消耗并帶來了新的污染。

鼓風(fēng)爐、豎罐和電爐是目前僅存的火法煉鋅工藝，能耗普遍較高。鼓風(fēng)爐、豎罐對原料成分要求較高、備料過程復(fù)雜；電爐需控制爐內(nèi)氣氛和溫度，防止鐵的大量還原；三種火法煉鋅工藝鋅直收率均較低，鼓風(fēng)爐、電爐渣含鋅高，鋅總回收率低。目前，除單臺鼓風(fēng)爐的產(chǎn)能可達(dá)10萬噸鋅/年以上，豎罐和電爐的單系列產(chǎn)能僅為幾千噸/年，完全無法滿足現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種懸浮熔煉電熱還原爐和冶煉鋅精礦的方法，采用該懸浮熔煉電熱還原爐可以實(shí)現(xiàn)鋅精礦的短流程和低能耗處理，并且鉛、鐵、銀、銦、鍺等有價(jià)金屬均得到綜合回收，而且鋅元素具有較高的直收率，同時(shí)得到的爐渣產(chǎn)率低，可作為一般固廢直接外售。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種懸浮熔煉電熱還原爐。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述懸浮熔煉電熱還原爐包括：

懸浮熔煉電熱還原爐本體，所述懸浮熔煉電熱還原爐本體內(nèi)限定出懸浮熔煉區(qū)和電熱還原區(qū)，所述懸浮熔煉區(qū)和所述電熱還原區(qū)之間設(shè)有隔墻，并且所述懸浮熔煉區(qū)和所述電熱還原區(qū)底部連通；

輔助燃燒器，所述輔助燃燒器設(shè)在所述懸浮熔煉區(qū)頂部；

物料噴嘴，所述物料噴嘴設(shè)在所述懸浮熔煉區(qū)頂部；

含氧氣體噴嘴，所述含氧氣體噴嘴設(shè)在所述懸浮熔煉區(qū)；

熔煉煙氣出口，所述熔煉煙氣出口設(shè)在所述懸浮熔煉區(qū)上；

電極，所述電極從所述電熱還原區(qū)頂部伸入到所述電熱還原區(qū)內(nèi)；

還原劑噴槍，所述還原劑噴槍設(shè)在所述電熱還原區(qū)頂部；

含鋅蒸汽出口，所述含鋅蒸汽出口設(shè)在所述電熱還原區(qū)；

排渣口，所述排渣口設(shè)在所述電熱還原區(qū)底部；

金屬熔體出口，所述金屬熔體出口設(shè)在所述電熱還原區(qū)底部。