專利名稱：豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉綜合回收利用技術(shù)，尤其涉及用頂部噴吹浸沒熔池熔煉煉銅技術(shù)處理豎罐煉鋅殘?jiān)墓に嚒?br> 背景技術(shù)：
現(xiàn)有煉鋅生產(chǎn)主要有兩種火法煉鋅和濕法煉鋅，豎罐煉鋅是火法煉鋅方法之一，該方法產(chǎn)生大量殘?jiān)?，目前還沒有經(jīng)濟(jì)合理的處理方法。殘?jiān)泻屑s30％的固定碳，還有鋅、鉛、銀等多種有價(jià)值的有色金屬，這些殘?jiān)绻荒苡行Щ厥仗幚?，不但造成能源的大量浪費(fèi)，稀有貴重金屬資源也浪費(fèi)掉了，更嚴(yán)重的是，廢棄后的殘?jiān)写罅恐亟饘匐x子，必然給環(huán)境帶來惡劣影響。殘?jiān)C合利用是完善豎罐煉鋅工藝，提高有價(jià)值金屬回收率的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有處理方法是采用一種旋渦爐熔煉技術(shù)處理豎罐煉鋅殘?jiān)摷夹g(shù)的工業(yè)化應(yīng)用已近10年，生產(chǎn)實(shí)踐證明，該工藝仍然存在一定的局限性。主要表現(xiàn)在a、原料制備復(fù)雜，生產(chǎn)流程長(見附圖1)，且旋渦爐熔煉殘?jiān)夹g(shù)對入爐原料的要求較嚴(yán)，如水分要小于3％，而豎罐殘?jiān)鼜呢Q罐內(nèi)排出時(shí)是經(jīng)過水冷卻處理的，這就要求有干燥設(shè)備；基于爐內(nèi)反應(yīng)的特點(diǎn)，對爐料的粒度要求也較嚴(yán)，一般為0.9mm～0.085mm，這就使原料制備中的破碎設(shè)備必不可少。在原料的干燥和破碎過程中，粉塵的飛揚(yáng)是必然的，所以要有收塵設(shè)施。這些因素綜合在一起，使原料制備的生產(chǎn)流程特別長，設(shè)備的數(shù)量也特別多，給生產(chǎn)管理帶來很多不便。b、產(chǎn)品煙塵再處理難度較大。(見附圖2)旋渦爐煙塵的鉛含量在10～15％，銀含量很高，達(dá)1300～1600g/t，但鋅含量卻較低，鍋爐塵含鋅只有15～20％，U型冷卻器塵含鋅22～30％，布袋塵含鋅30～40％，這種煙塵對銀的回收非常有利，但對鉛鋅的綜合回收卻不利。多年來對于這種煙塵的回收一直處于試驗(yàn)研究中，沒能找到較理想的工業(yè)化方案。c、另一種產(chǎn)品蒸汽應(yīng)用于發(fā)電受到限制。由于該工藝的流程長，設(shè)備多，致使故障率較高。特別是旋渦爐本體的耐火磚壽命不夠理想，爐體壽命短，爐子開動率不高，不能適應(yīng)大功率汽輪機(jī)的發(fā)電，實(shí)踐中，這些蒸汽只能用于工業(yè)加熱和取暖，在發(fā)電方面的應(yīng)用僅限于小型的汽輪機(jī)組上的使用。d、固定資產(chǎn)投資高。兩臺旋渦爐配套一臺鍋爐加一套收塵設(shè)施的系統(tǒng)，殘?jiān)鼘?shí)際處理能力5萬t/a，一次性投資總共約3400萬元。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種以豎罐煉鋅殘?jiān)鼮槿剂?，采用頂部噴吹浸沒熔池熔煉技術(shù)，既能充分利用豎罐煉鋅殘?jiān)械奶紴橐苯鸱磻?yīng)提供熱源，余熱回收利用，又能使所含的銀、鉛、鋅得到富集后提取回收，將鋅冶金和銅冶金有機(jī)的結(jié)合在一起，富于煉銅過程中處理豎罐煉鋅殘?jiān)男鹿に嚒?br> 本發(fā)明采用的技術(shù)方案豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，包括頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐、爐料，爐料又包括銅精礦.石灰石、石英石、轉(zhuǎn)爐渣。以豎罐煉鋅殘?jiān)鼮槿剂?，采用頂部噴吹浸沒熔池熔煉技術(shù)，于煉銅過程中處理豎罐煉鋅殘?jiān)墓に?，其工藝如下將豎罐煉鋅殘?jiān)?、銅精礦及做為造渣劑的石灰石、石英石、轉(zhuǎn)爐渣混合后加入頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐，同時(shí)通過其所設(shè)噴槍射入氧、空氣和粉煤，在1150-1250℃下反應(yīng)生成冰銅和棄渣。所述的豎罐煉鋅殘?jiān)谝苯疬^程中既做燃料，又做反應(yīng)原料，豎罐煉鋅殘?jiān)鼌⑴c冶金反應(yīng)后，所含的銀富集到冰銅中，并在銅冶煉后續(xù)工序中回收，所含的碳提供冶金反應(yīng)熱，余熱在鍋爐中加以回收，可用于發(fā)電或工業(yè)加熱；所含的鉛、鋅在熔爐排出的煙塵中得到富集，經(jīng)過余熱鍋爐和電收塵器收集，再使所述的煙塵做為原料投入密閉鼓風(fēng)爐中回收鉛和鋅；所含硫反應(yīng)成二氧化硫，隨煙氣進(jìn)入制酸系統(tǒng)，制成硫酸回收硫.。
上述的豎罐煉鋅殘?jiān)?，采用豎罐煉鋅時(shí)排出的殘?jiān)?，并?jīng)水冷卻后無需粉碎的殘?jiān)?，含鋅1-6％，其加入量以重量計(jì)占銅精礦量的17-20％。
上述的頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐所設(shè)置的噴槍射入的氧，是富氧的空氣，富氧的濃度根據(jù)銅熔煉強(qiáng)度和二氧化硫煙氣制酸的需要確定，其濃度40-60％。
上述的豎罐煉鋅殘?jiān)?，銅精礦和做為造渣劑的石英石、石灰石、轉(zhuǎn)爐渣分別貯存在各自的加料倉內(nèi)，料倉上裝配控制重量的加料器調(diào)節(jié)出料速度，銅精礦先運(yùn)轉(zhuǎn)到攪拌機(jī)內(nèi)加水?dāng)嚢璺罁P(yáng)塵，然后和其它爐一起排放到加料皮帶上，輸送到熔爐加料口連續(xù)地加入爐內(nèi)。
上述的豎罐煉鋅殘?jiān)械你y富集在冰銅中，其回收率98-98.5％。
上述的豎罐煉鋅殘?jiān)厥仗幚?，是將上述的豎罐煉鋅技術(shù)，銅冶煉技術(shù)和鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐技術(shù)結(jié)合在一起，有利節(jié)能.環(huán)保的綜合回收。
本發(fā)明與現(xiàn)有旋渦爐處理豎罐煉鋅殘?jiān)啾扔腥缦聝?yōu)點(diǎn)1、工藝過程簡單，豎罐煉鋅殘?jiān)鼰o須干燥和破碎，省去原料制備的生產(chǎn)流程及生產(chǎn)配套設(shè)備，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用，降低成本。
2、豎罐煉鋅殘?jiān)械奶继峁┮苯鸱磻?yīng)熱，節(jié)約能源。
3、鉛、鋅煙塵便于回收，從而提高鉛、鋅的回收率。
4、富集在冰銅中的銀便于提取。
5、把煉鋅工藝與煉銅工藝通過頂部噴吹浸沒熔池熔煉技術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了大型冶煉企業(yè)冶金技術(shù)的優(yōu)化組合，必然使企業(yè)更具有競爭力。


圖1為旋渦爐熔煉豎罐煉鋅殘?jiān)苽湎到y(tǒng)流程圖。
圖2為旋渦爐熔煉工藝流程圖。
圖3為本發(fā)明的豎罐煉鋅殘?jiān)C合回收工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，包括頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐、爐料，爐料又包括豎罐煉鋅殘?jiān)?、銅精礦、石灰石、石英石、轉(zhuǎn)爐渣、燃料煤。所述的石英石和石灰石為熔劑，所述的轉(zhuǎn)爐渣為回收物，是冶煉粗銅的殘?jiān)?br> 實(shí)施例一豎罐煉鋅殘?jiān)C合回收工藝流程見附圖3。
豎罐煉鋅殘?jiān)某煞譃?
豎罐煉鋅殘?jiān)\1％(Zn1％)。回收物P·S轉(zhuǎn)爐渣其中含Cu5％、含Zn1.6％、Pb0.3％、Fe45.9％、SiO226.9％。熔劑石英石含SiO285％，石灰石含Ca50％。銅精礦中含Cu23％、含Zn3％、含S26.5％、含Pb2％。
1、配料，豎罐煉鋅殘?jiān)?、銅精礦、石灰石、石英石、轉(zhuǎn)爐渣分別貯存在各自的加料倉內(nèi)，各料倉上均裝配控制重量的加料器調(diào)節(jié)出料速度，其配料豎罐煉鋅殘?jiān)?、銅精礦、石灰石、石英石、轉(zhuǎn)爐渣以重量計(jì)分別占銅精礦的17％、5.4％、2.2％、8.8％。銅精礦先運(yùn)轉(zhuǎn)到攪拌機(jī)內(nèi)加水?dāng)嚢?防止揚(yáng)塵)，然后和其他爐料一起排放到加料皮帶上，運(yùn)至熔煉爐加料口加入爐內(nèi)。
2、熔煉，當(dāng)爐料由加料口加入時(shí)，同時(shí)由頂部噴吹熔池熔煉爐所設(shè)的噴槍噴入濃度40％的富氧、空氣和粉煤，所述的爐料由加料口連續(xù)加入，分別為銅精礦69t/h，豎罐煉鋅殘?jiān)?1.7t/h、石英石3.8t/h、石灰石1.5t/h、P·S轉(zhuǎn)爐渣6.1t/h。噴槍流量空氣32400Nm3/h，富氧11200Nm3/h，粉煤0.5t/h。爐內(nèi)熔池形成熔體，爐料和噴入氣體之間產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌與混合，使?fàn)t料和射入的氣體充分反應(yīng)，熔煉溫度1200℃，生成冰銅和棄渣并排出煙氣，此時(shí)豎罐煉鋅殘?jiān)械你y富集在冰銅中，冰銅和棄渣連續(xù)地從頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐下部流出，進(jìn)入專門設(shè)置的沉降爐中。在沉降爐中，由于冰銅和棄渣兩種熔體的比重不同而分為兩層，上層是棄渣，底層是冰銅，兩層熔體分別從出渣口和出冰銅口放出，棄渣水淬廢棄，冰銅進(jìn)入下一道工序，銀在銅冶煉的后續(xù)工序中得到回收，本段流程銀回收率98.5％排出的煙氣進(jìn)入鍋爐。
3、煙氣處理，由熔煉爐排出的煙氣進(jìn)入鍋爐，煙氣排出量54200Nm2/h，溫度1215℃，含SO211.9％，富集鉛鋅的煙氣含塵43g/Nm3。豎罐煉鋅殘?jiān)兴你U、鋅揮發(fā)到煙氣中，經(jīng)過余熱鍋爐和電收塵器進(jìn)行冷卻和收塵，鉛和鋅富集在煙塵中，其煙塵含鉛41％、含鋅13.3％、富集鉛鋅的煙塵轉(zhuǎn)入密閉鼓風(fēng)爐熔煉回收鉛和鋅。所含的碳提供冶金反應(yīng)熱，余熱在鍋爐中加以回收，可用于發(fā)電或工業(yè)加熱。經(jīng)余熱鍋爐冷卻和電收塵器收塵后的煙氣，進(jìn)入制酸系統(tǒng)，制成硫酸，尾氣無公害排空。
實(shí)施例二實(shí)施例二與實(shí)例一所不同之處是豎罐煉鋅殘?jiān)\6％，熔煉時(shí)噴槍流量空氣32700Nm3/h，富氧11300Nm3/h，煙氣排出量54500Nm3/h。其溫度1210℃，富集鉛鋅的煙氣含塵45g/Nm3，煙塵含鉛39.1％，含鋅16.3％其它相同。
權(quán)利要求
1.豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，包括頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐、爐料，爐料又包括銅精礦、石英石、石灰石、轉(zhuǎn)爐渣、豎罐煉鋅殘?jiān)涮卣髟谟谪Q罐煉鋅殘?jiān)谝苯疬^程中既做燃料，又做反應(yīng)原料，采用頂部噴吹浸沒熔池熔煉技術(shù)處理豎罐煉鋅殘?jiān)?，其工藝是將豎罐煉鋅殘?jiān)?、銅精礦、石英石、石灰石及轉(zhuǎn)爐渣混合后加入頂部噴吹浸沒溶池熔煉爐，同時(shí)通過熔爐所設(shè)噴槍向熔池內(nèi)射入氧、空氣和粉煤，在1150-1250℃下反應(yīng)，生成冰銅和棄渣，豎罐煉鋅殘?jiān)鼌⑴c冶金反應(yīng)后，所含的銀富集到冰銅中，并在銅冶煉后續(xù)工序中回收；所含的碳提供冶金反應(yīng)熱，余熱在鍋爐中加以回收，可用于發(fā)電或工業(yè)加熱；所含的鉛、鋅在熔爐排出的煙塵中得到富集，經(jīng)過余熱鍋爐和電收塵器收集，再使所述的煙塵做為原料投入密閉鼓風(fēng)爐中回收鉛和鋅；所含硫反應(yīng)成二氧化硫，隨煙氣進(jìn)入制酸系統(tǒng)，制成硫酸回收硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于所述的豎罐煉鋅殘?jiān)?，是豎罐煉鋅時(shí)排出的殘?jiān)⒔?jīng)水冷卻后無須粉碎的殘?jiān)?，含鋅1-6％，其加入量以重量計(jì)占精銅礦加入量的17-20％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于所述的頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐設(shè)置的噴槍射入的氧，是富氧的空氣，富氧濃度根據(jù)銅熔煉強(qiáng)度和SO2煙氣制酸的需要確定，其濃度在40-60％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于所述的豎罐煉鋅殘?jiān)?、銅精礦和做為造渣劑的石英石、石灰石、轉(zhuǎn)爐渣分別貯存在各自的加料倉內(nèi)，料倉上裝配控制重量的加料器調(diào)節(jié)出料速度，銅精礦先運(yùn)轉(zhuǎn)到攪拌機(jī)內(nèi)加水?dāng)嚢?，然后和其他爐料一起排放到加料皮帶上，輸送到熔爐加料口連續(xù)地加入爐內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于當(dāng)爐料由加料口加入時(shí)，同時(shí)由頂部噴吹熔池熔煉爐所設(shè)的噴槍噴入濃度40％的富氧、空氣和粉煤，所述的爐料由加料口連續(xù)加入，分別為銅精礦69t/h，豎罐煉鋅殘?jiān)?1.7t/h、石英石3.8t/h、石灰石1.5t/h、轉(zhuǎn)爐渣6.1t/h，噴槍流量空氣32400Nm3/h，富氧11200Nm3/h，粉煤0.5t/h；爐內(nèi)熔池形成熔體，爐料和噴入氣體之間產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌與混合，使?fàn)t料和射入的氣體充分反應(yīng)，熔煉溫度1200℃，生成冰銅和棄渣并排出煙氣，此時(shí)豎罐煉鋅殘?jiān)械你y富集在冰銅中，冰銅和棄渣連續(xù)地從頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐下部流出，進(jìn)入專門設(shè)置的沉降爐中，在沉降爐中，由于冰銅和棄渣兩種熔體的比重不同而分為兩層，上層是棄渣，底層是冰銅，兩層熔體分別從出渣口和出冰銅口放出，棄渣水淬廢棄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐排出的煙氣進(jìn)入鍋爐，煙氣排出量54200Nm2/h溫度1215℃，含SO211.9％，富集鉛鋅的煙氣含塵43g/Nm3，豎罐煉鋅殘?jiān)兴你U、鋅揮發(fā)到煙氣中，經(jīng)過余熱鍋爐和電收塵器進(jìn)行冷卻和收塵，鉛和鋅富集在煙塵中，其煙塵含鉛41％、含鋅13.3％、富集鉛鋅的煙塵轉(zhuǎn)入密閉鼓風(fēng)爐熔煉回收鉛和鋅，所含的碳提供冶金反應(yīng)熱，余熱在鍋爐中加以回收，可用于發(fā)電或工業(yè)加熱，經(jīng)余熱鍋爐冷卻和電收塵器收塵后的煙氣，進(jìn)入制酸系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于噴槍向熔池內(nèi)噴入流量為空氣32700Nm3/h，富氧11300Nm3/h；煙氣排出量54500Nm3/h，其溫度1210℃，富集鉛鋅的煙氣含塵45g/Nm3，煙塵含鉛39.1％，含鋅16.3％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于將豎罐煉鋅技術(shù)，銅冶煉技術(shù)和鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐技術(shù)結(jié)合在一起，有利節(jié)能環(huán)保的綜合回收。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎罐煉鋅殘?jiān)木C合回收技術(shù)，其特征在于所述的銀富集在冰銅中，其回收率98-98.5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及用頂部噴吹浸沒熔池熔煉銅技術(shù)處理豎罐煉鋅殘?jiān)墓に?，其工藝過程將豎罐煉鋅殘?jiān)?、銅精礦及造渣劑的石英石、石灰石、轉(zhuǎn)爐渣混和后加入頂部噴吹浸沒熔池熔煉爐，同時(shí)通過噴槍射入氧和空氣，在1150－1250℃下反應(yīng)生成冰銅和棄渣。利用豎罐煉鋅殘?jiān)兴奶继峁┿~冶金所需的反應(yīng)熱，其余熱在鍋爐中回收用于發(fā)電；所含的銀富集在冰銅中；所含的鉛鋅在熔爐煙塵中富集，銀在銅冶煉后續(xù)工序中回收，鉛鋅在密閉鼓風(fēng)爐中回收；所含硫反應(yīng)成二氧化硫制成硫酸。本發(fā)明工藝過程簡單，殘?jiān)械奶继峁┮苯鸱磻?yīng)熱，鉛鋅煙塵便于回收，富集在冰銅中的銀便于提取，節(jié)省能源和生產(chǎn)費(fèi)用，降低成本。
文檔編號C22B7/04GK1460725SQ0313358
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月3日
發(fā)明者郭天立, 潘恒禮, 魏鳳華, 侯寶泉, 郭亞會 申請人:葫蘆島有色金屬集團(tuán)有限公司