[發明專利]液態鉛渣短流程還原煙化裝置及方法、鉛冶煉系統及方法

有效

• 申請號: 202110680216.7
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113430388B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 辛鵬飛;吳衛國;許良
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B13/02;C22B5/10;C22B5/12;C22B1/24
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 白雪

本發明提供了一種液態鉛渣短流程還原煙化裝置及方法、鉛冶煉系統及方法。該液態鉛渣短流程還原煙化裝置包括：冶金爐，具有一內腔，冶金爐側壁上設置有上層噴孔和下層噴孔，上層噴孔的高度高于下層噴孔；冶金爐的頂部設置有液態鉛渣入口，底部設置有鉛熔體排放口；冶金爐為固定式豎爐或可回轉臥式爐；還原噴槍，用于向內腔中噴入第二還原劑和第一富氧空氣；當冶金爐為固定式豎爐時，還原噴槍通過上層噴孔進行噴吹，當冶金爐為可回轉臥式爐時，還原噴槍通過下層噴孔進行噴吹；煙化噴槍，用于向內腔中噴入第二富氧空氣和燃料。本發明解決了煉鉛工藝流程復雜或還原煙化后副產物含鋅含鉛量較高的問題。

技術領域

本發明涉及冶金領域，具體而言，涉及一種液態鉛渣短流程還原煙化裝置及方法、鉛冶煉系統及方法。

背景技術

鉛是一種重要的有色金屬，2019年1～11月，中國鉛產量為520萬噸，是世界粗鉛產量最大的國家。目前我國粗鉛生產主要采用的工藝為硫化礦氧化熔煉-液態富鉛渣直接還原-還原渣煙化工藝。其中硫化礦氧化熔煉技術包括氧氣底吹熔煉技術、基夫賽特閃人熔煉技術、ISA頂吹熔煉技術、澳斯麥特頂吹熔煉技、側吹熔煉技術等。國內尚在應用的液態富鉛渣直接還原技術包括底吹還原技術、側吹還原技術等。還原渣煙化技術采用煙化爐煙化技術。

硫化礦氧化熔煉-液態富鉛渣直接還原-還原渣煙化工藝是目前國內鉛冶煉領域使用的主流工藝，目前國內90％以上的礦鉛冶煉企業均采用該工藝。該技術工藝成熟，三臺冶金爐單獨操作，便于冶煉溫度，反應氣氛，渣型的控制，但項目需建設三臺冶金爐，項目投資大，同時各階段放渣占用生產時間，導致系統有效冶煉時間減少，放渣過程產生污染且勞動強度大。因此采用短流程煉鉛工藝成為鉛冶煉發展的重要方向。

基夫賽特煉鉛工藝屬于閃速熔煉技術，其是將熔煉和還原在同一反應器內完成，還原爐爐渣通過溜槽流入到煙化爐內，該技術僅采用兩臺冶金爐，但由于基夫賽特煉鉛技術依靠原料與氧氣在反應塔內快速反應實現氧化熔煉，因此要求原料具有低含水和比表面積大的特點，因此需要對精礦進行深度干燥，一般采用干燥窯進行干燥，雖然解決了縮短了冶煉過程流程，但使得原料準備過程流程增加。

頂吹爐一爐三段煉鉛工藝將氧化，還原，煙化過程在同一臺冶金爐內完成，同時該技術對原料適應性強，對物料含水，粒度沒有過于苛刻的要求，對大多數鉛冶煉冶煉不許對物料進行干燥等處理。然而，由于氧化、還原過程反應溫度不同，因此在兩個不同階段，爐內溫差較大，爐溫較大的波動導致爐內耐火材料溫度周期波動，更容易損壞。同時，由于硫化礦氧化過程產生的煙氣二氧化硫濃度較高，可以進行制酸，而還原階段產生煙氣二氧化硫濃度較低，無法進行制酸，鉛冶煉系統需要采用煙氣分流處理：即全部煙氣經過凈化后分成兩部分，一部分去制酸系統，保持一定的流量，另一部分經有機胺液吸收一解析裝置回收SO₂，然后將回收的SO₂并入到制酸系統，保證煙氣SO₂濃度。該煙氣處理過程雖然解決了不同階段煙氣制酸的問題，但較傳統制酸流程比較，流程復雜，成本更高。

專利CN 107326193 A中提出了一種兩步煉鉛工藝，但該專利中使用的頂底復合吹還原爐棄渣低于3％，無含鋅指標說明。然而，目前氧氣底吹還原，側吹還原渣含鉛均能低于2％，經過煙化爐煙化后，含鉛低于1％，含鋅低于3％。但該專利中的頂底復合吹還原爐沒有起到還原爐+煙化爐的作用副產物含鉛含鋅量仍舊較高。

總之，現有技術中煉鉛工藝存在流程復雜或還原煙化后副產物含鋅含鉛量較高的問題。基于以上原因，有必要提供一種生產效率更高、流程操作更簡單且還原煙化效果更佳的液態鉛渣還原煙化工藝。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種液態鉛渣短流程還原煙化裝置及方法、鉛冶煉系統及方法，以解決現有技術中煉鉛工藝存在的流程復雜或還原煙化后副產物含鋅含鉛量較高的問題。