[發(fā)明專利]一種氫氣還原高鉛渣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010470923.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111485117B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王親猛;張倍愷;郭學(xué)益;田慶華;陳遠(yuǎn)林;王松松
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22B13/02
• 分類號: C22B13/02;C22B7/04;C22B5/12
• 代理公司: 長沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 錢朝輝

本發(fā)明公開了一種氫氣還原高鉛渣的方法，包括以下步驟：(1)將高鉛渣研磨、干燥得到預(yù)處理高鉛渣，再將所述預(yù)處理高鉛渣與還原助劑混合得到預(yù)處理礦料；(2)將所述預(yù)處理礦料放入加熱爐內(nèi)，升溫并在氫氣氣氛下進(jìn)行還原處理，還原處理過程中收集產(chǎn)生的煙氣，還原結(jié)束后得到粗鉛與爐渣。本發(fā)明采用氫氣作為還原劑替代價(jià)格昂貴的冶金焦，保證鉛產(chǎn)量的同時(shí)，改善鉛冶煉產(chǎn)業(yè)所面臨的資源、能源和環(huán)境問題，推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。整個(gè)工藝過程實(shí)現(xiàn)了低污染、無碳經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高鉛渣的處理方法。

背景技術(shù)

鉛金屬是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性材料，液態(tài)高鉛渣清潔還原熔煉是鉛冶金技術(shù)發(fā)展方向。現(xiàn)有先進(jìn)煉鉛工藝為“底吹熔煉—熔融還原—富氧揮發(fā)連續(xù)煉鉛技術(shù)”，配料經(jīng)富氧底吹爐熔煉產(chǎn)出少量粗鉛和液態(tài)高鉛渣，其液態(tài)高鉛渣經(jīng)溜槽進(jìn)入還原爐，進(jìn)行還原熔煉，產(chǎn)出粗鉛和終渣，熔煉過程產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙化爐提鋅。目前，該工藝在很多鉛冶煉企業(yè)中得到應(yīng)用，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

但上述“熔融還原”環(huán)節(jié)中通常采用煤粉作為還原劑，還原過程產(chǎn)生大量CO₂溫室氣體，且還原效率有待提高。隨著國家環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻，冶煉企業(yè)二氧化碳減排迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種氫氣還原高鉛渣的方法，該還原方法以氫氣為還原劑，在保證高還原率的同時(shí)，能夠達(dá)到溫室氣體零排放的目的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種氫氣還原高鉛渣的方法，包括以下步驟：

(1)將高鉛渣與還原助劑混合研磨(研磨至200目)、干燥得到預(yù)處理礦料；

(2)將所述預(yù)處理礦料放入加熱爐(如管式爐)內(nèi)，升溫(常壓下)并在氫氣氣氛下進(jìn)行還原處理，還原處理過程中收集產(chǎn)生的煙氣，還原結(jié)束后，產(chǎn)物快速冷卻(30℃以下)，得到粗鉛與爐渣。上述粗鉛與爐渣在還原過程中實(shí)現(xiàn)分離。上述還原方法工業(yè)化應(yīng)用時(shí)，可以在熔煉狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)粗鉛與爐渣的分離。

上述氫氣還原高鉛渣的方法中，優(yōu)選的，所述還原助劑為鈉鹽和低溫熔鹽，所述鈉鹽為Na₂CO₃與NaCl的混合物，所述低溫熔鹽為B₂O₃與Na₂O的混合物。

上述氫氣還原高鉛渣的方法中，優(yōu)選的，所述Na₂CO₃的加入量為預(yù)處理高鉛渣質(zhì)量的3-5％，所述NaCl的加入量為預(yù)處理高鉛渣質(zhì)量的1-3％，所述B₂O₃的加入量為預(yù)處理高鉛渣質(zhì)量的2-4％，所述Na₂O的加入量為預(yù)處理高鉛渣質(zhì)量的2-4％。更優(yōu)選的，Na₂CO₃與NaCl的質(zhì)量比為2：1。