[發(fā)明專利]一種治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110552909.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113247945B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈彬;黃偉;趙建濤;張乾;常成明;陳亮;李鑫;駱天榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西于斯為盛環(huán)保科技有限公司;山西閃速冶金科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): C01G9/02
• 分類號(hào): C01G9/02
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發(fā)明公開(kāi)一種治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的裝置和方法。在煤氣化懸浮冶煉治理含鋅灰的過(guò)程中，在上升煙道1200?1500℃高溫鋅蒸氣和煤氣的混合氣流中，從水蒸汽射流噴入口噴入過(guò)熱水蒸汽，水蒸汽在高溫下電離產(chǎn)生氧和氫，其中氧和鋅蒸氣反應(yīng)生成氧化鋅，之后高溫氣流進(jìn)入兩級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行氧化鋅回收，后進(jìn)行余熱回收，余熱回收后再經(jīng)過(guò)布袋除塵器再次回收粉塵，過(guò)引風(fēng)機(jī)后尾煤氣加工利用。本發(fā)明提出一種往高煤氣含量的鋅蒸氣中噴入水蒸汽合成氧化鋅的方法，在鋅蒸氣合成氧化鋅的同時(shí)，還副產(chǎn)氫氣放出熱量，提高了煤氣質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的裝置和方法，屬于有色冶金環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

中國(guó)專利CN112391535A公開(kāi)了《一種冶金含鋅灰懸態(tài)熔融還原回收氧化鋅的治理及利用裝置和方法》，該公開(kāi)專利提供了一種投資省、流程短、脫鋅徹底、渣中鐵充分高效回收的冶金含鋅灰治理利用的新技術(shù)。該新技術(shù)中，要高效回收渣中30%左右含量的鐵，必須提高冶煉過(guò)程中還原氣氛一氧化碳和氫氣的含量，這樣一來(lái)高溫尾氣中一氧化碳和氫氣的含量必然提高，如果仍然采用傳統(tǒng)的空氣、氧氣氧化法回收氧化鋅，就有爆炸的危險(xiǎn)。而降低尾氣中一氧化碳和氫氣的含量，又必然降低渣中30%左右含量鐵以鐵水的形式高效回收。本發(fā)明采取在高溫鋅蒸氣、煤氣中噴入水蒸汽的水蒸汽氧化法合成氧化鋅，既提高了渣中鐵的高效回收，又克服了高煤氣含量下傳統(tǒng)空氣、氧氣氧化法容易爆炸的危險(xiǎn)，解決了這一技術(shù)難題，同時(shí)還產(chǎn)生一定量的氫氣，放出一定的熱量，提高了煤氣的品質(zhì)，是冶金行業(yè)含鋅固廢高效治理的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種冶金含鋅灰采取煤氣化懸浮冶煉技術(shù)治理利用過(guò)程中回收氧化鋅的裝置和方法，既實(shí)現(xiàn)了渣中鐵的高效回收，又克服了高煤氣含量下傳統(tǒng)空氣氧氣氧化法容易爆炸的危險(xiǎn)，同時(shí)還產(chǎn)生一定量的氫氣，放出一定的熱量，提高了煤氣的質(zhì)量，是冶金行業(yè)含鋅固廢高效治理的迫切需要。

本發(fā)明提供了一種冶金行業(yè)含鋅灰采取煤氣化懸浮冶煉技術(shù)治理利用過(guò)程中回收氧化鋅的新方法，特別關(guān)注了采取煤氣化懸浮冶煉技術(shù)治理利用冶金含鋅灰過(guò)程中，既提高了渣中鐵的高效回收，又克服了高煤氣含量下傳統(tǒng)空氣氧氣氧化法容易爆炸的危險(xiǎn)，解決了這一技術(shù)難題。冶金含鋅灰中的鋅一般以氧化態(tài)的形式存在，傳統(tǒng)治理中，首先使氧化鋅用碳和一氧化碳還原為金屬鋅，在高溫下使金屬鋅氣化為鋅蒸氣，再把鋅蒸氣氧化為氧化鋅。運(yùn)用煤氣化懸浮閃速冶煉技術(shù)治理冶金含鋅灰，由于含鋅蒸氣中伴隨有大量煤氣，只有煤氣含量低于一定值，才能使用傳統(tǒng)的氧氣、空氣氧化法對(duì)鋅蒸氣進(jìn)行氧化，而對(duì)高煤氣含量的鋅蒸氣，由于存在爆炸的危險(xiǎn)，不能采用傳統(tǒng)的氧氣、空氣氧化法。

本發(fā)明提供了一種治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的裝置，該裝置左側(cè)為下行的煤氣化懸浮冶煉爐，下部為熔池，熔池右側(cè)為上行的上升煙道。上升煙道是拐彎的；在上升煙道拐彎處，設(shè)水蒸汽射流噴入口 ；上升煙道外連接兩級(jí)旋風(fēng)分離器；旋風(fēng)分離器氣流出口連接余熱利用裝置，下口連接粗氧化鋅儲(chǔ)槽；余熱利用裝置后接布袋除塵器，然后連接引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)后接煤氣整理利用裝置。

本發(fā)明提供了一種煤氣化懸浮冶煉治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的方法，在煤氣化懸浮冶煉治理含鋅灰的過(guò)程中，在上升煙道1200-1500℃高溫鋅蒸氣和煤氣的混合氣流中噴入過(guò)熱水蒸汽，水蒸汽電離產(chǎn)生氧和氫，其中氧和鋅蒸氣反應(yīng)生成氧化鋅，之后高溫氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行一次收塵后進(jìn)行余熱回收，余熱回收后再經(jīng)過(guò)二次粉塵回收，過(guò)引風(fēng)機(jī)后尾煤氣加工利用。

所述的煤氣化懸浮冶煉治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的方法，水蒸汽和鋅蒸氣氧化反應(yīng)的下限溫度為960℃，反應(yīng)時(shí)間為2-4秒。

所述的煤氣化懸浮冶煉治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的方法，噴入水蒸汽的溫度在200-800℃。

所述的煤氣化懸浮冶煉治理冶金含鋅灰過(guò)程中鋅蒸氣合成氧化鋅的方法，水蒸汽噴入口及后系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)整引風(fēng)機(jī)的壓頭、風(fēng)量控制為負(fù)壓，負(fù)壓零點(diǎn)位置處于水蒸汽噴入進(jìn)口處，負(fù)壓力度以保持粉塵順利向后系統(tǒng)運(yùn)行 。