本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種高效脫除氧化鋅煙塵中氟氯雜質(zhì)的復(fù)式冶金爐。

背景技術(shù)：

氧化鋅煙塵脫除氟氯的方法主要有：高溫焙燒脫除氟氯（多膛爐、回轉(zhuǎn)窯）、堿洗法除氟氯、硫酸鋅溶液脫氟氯等。高溫焙燒脫除法氟脫除率高達90%以上，氯脫除率達80%以上，脫除效果較好，但是設(shè)備投資大，燃料消耗量較大，加工成本較高；堿洗法脫氟率可達90%，設(shè)備和操作簡單，但是鋅損失量較大，水資源消耗較大，廢水難以處理；硫酸鋅溶液脫除法會導(dǎo)致一定量的金屬損失，脫氟效果不佳。

因此，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，研發(fā)一種操作簡單，熱利用率高，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，自動化程度高，能有效脫除氧化鋅煙塵中氟和氯，降低氧化鋅煙塵處理成本，節(jié)約能源，達到環(huán)境友好、資源綜合利用的目的高效脫除氧化鋅煙塵中氟氯雜質(zhì)的復(fù)式冶金設(shè)備是必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種高效脫除氧化鋅煙塵中氟氯雜質(zhì)的復(fù)式冶金爐，采用復(fù)式冶金爐的熔煉和揮發(fā)的雙重功能，將原料中的氟、氯雜質(zhì)分階段進行有效分離和回收，高效脫除氧化鋅煙塵中氟氯雜質(zhì)。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

所述的高效脫除氧化鋅煙塵中氟氯雜質(zhì)的復(fù)式冶金爐包括內(nèi)置隔墻3、熔煉收塵煙道4、揮發(fā)收塵煙道5、冷卻水套6、連通器7、鼓風口8、三次風口9、熔渣加入口10、冷料加入口11、放渣口12、爐基13，所述的爐基13的上方設(shè)置有冷卻水套6，爐基13與冷卻水套6連接形成冶金爐的本體結(jié)構(gòu)，冷卻水套6的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)置隔墻3，內(nèi)置隔墻3將冶金爐的本體結(jié)構(gòu)分為熔煉室1與揮發(fā)室2，內(nèi)置隔墻3的底部設(shè)置有連通熔煉室1與揮發(fā)室2的連通器7，位于熔煉室1一側(cè)的冷卻水套6上設(shè)置有熔渣加入口10，熔煉室1的頂部左側(cè)設(shè)置有熔煉收塵煙道4，熔煉室1的頂部右側(cè)設(shè)置有冷料加入口11，所述的熔煉室1與揮發(fā)室2下端的冷卻水套6上均設(shè)置有鼓風口8，熔煉室1與揮發(fā)室2上端的冷卻水套6上均設(shè)置有三次風口9，揮發(fā)室2的頂部設(shè)置有揮發(fā)收塵煙道5，位于揮發(fā)室2一側(cè)的冷卻水套6下端設(shè)置有放渣口12。

所述的熔煉收塵煙道4與揮發(fā)收塵煙道5分別設(shè)有獨立的收塵設(shè)備。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的熔煉室與揮發(fā)室分開，分別發(fā)揮不同的功能；在熔煉階段加速酸浸渣的熔化，酸浸渣經(jīng)過氧化熔煉之后，能夠從熔煉階段高效脫除氧化鋅煙塵中的氟、氯和硫等雜質(zhì)，同時，降低鋅等有價金屬的揮發(fā)；而揮發(fā)室內(nèi)呈還原性氣氛，產(chǎn)生大量的CO，保持較強的還原性，有利于提高鉛、鋅的揮發(fā)效率，提高有價金屬的回收；本發(fā)明還具有操作簡單，過程容易控制，可有效提高生產(chǎn)率的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-熔煉室、2-揮發(fā)室、3-內(nèi)置隔墻、4-熔煉收塵煙道、5-揮發(fā)收塵煙道、6-冷卻水套、7-連通器、8-鼓風口、9-三次風口、10-熔渣加入口、11-冷料加入口、12-放渣口、13-爐基。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例和附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，所述的高效脫除氧化鋅煙塵中氟氯雜質(zhì)的復(fù)式冶金爐包括內(nèi)置隔墻3、熔煉收塵煙道4、揮發(fā)收塵煙道5、冷卻水套6、連通器7、鼓風口8、三次風口9、熔渣加入口10、冷料加入口11、放渣口12、爐基13，所述的爐基13的上方設(shè)置有冷卻水套6，爐基13與冷卻水套6連接形成冶金爐的本體結(jié)構(gòu)。冷卻水套6的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)置隔墻3，內(nèi)置隔墻3將冶金爐的本體結(jié)構(gòu)分為熔煉室1與揮發(fā)室2，內(nèi)置隔墻3的底部設(shè)置有連通熔煉室1與揮發(fā)室2的連通器7，位于熔煉室1一側(cè)的冷卻水套6上設(shè)置有熔渣加入口10，熔煉室1的頂部左側(cè)設(shè)置有熔煉收塵煙道4，熔煉室1的頂部右側(cè)設(shè)置有冷料加入口11，所述的熔煉室1與揮發(fā)室2下端的冷卻水套6上均設(shè)置有鼓風口8，熔煉室1與揮發(fā)室2上端的冷卻水套6上均設(shè)置有三次風口9，揮發(fā)室2的頂部設(shè)置有揮發(fā)收塵煙道5，位于揮發(fā)室2一側(cè)的冷卻水套6下端設(shè)置有放渣口12。

在本發(fā)明中，所述的爐基13與冷卻水套6連接形成冶金爐的本體結(jié)構(gòu)呈長方體形結(jié)構(gòu)，且冷卻水套6的高度為5～7.5m。

在本發(fā)明中，所述的冷卻水套6是采用鍋爐鋼板焊接形成的中空水套。所述的內(nèi)置隔墻3采用銅水套制成，內(nèi)置隔墻3分隔形成的熔煉室1占冶金爐的本體結(jié)構(gòu)總體積的1/4～1/2，在生產(chǎn)過程中熔煉室1的熔煉能力較大，而揮發(fā)室2的揮發(fā)速度較慢，將熔煉室1的體積設(shè)計成小于或等于揮發(fā)室2的體積，更有利于使熔煉室1的穩(wěn)定熔煉，揮發(fā)室2的揮發(fā)，確保二者的生產(chǎn)能力相匹配。

在本發(fā)明中，所述的連通器7的高度為300～500mm，這個高度可保證熔煉室1中的熔渣連續(xù)穩(wěn)定地進入揮發(fā)室2，不會造成連通器7的堵塞。

在本發(fā)明中，所述的熔煉室1與揮發(fā)室2下端冷卻水套6上設(shè)置的鼓風口8在同一水平面上，鼓風口8的數(shù)量總和為16～30個，鼓風口8到爐基13的距離為100～250mm，位于熔煉室1或揮發(fā)室2下端冷卻水套6上相鄰兩個鼓風口8之間的中心距離為200～300mm，通過成排設(shè)置的鼓風口8，分別向熔煉室1與揮發(fā)室2中鼓入粉煤和富氧空氣，并可通過鼓風口8的鼓風量、風壓、粉煤量，控制熔煉室1、揮發(fā)室2內(nèi)的空氣系數(shù)。

在本發(fā)明中，所述的熔煉室1與揮發(fā)室2的上端的冷卻水套6上設(shè)置的三次風口9位于同一水平面上，三次風口9的數(shù)量總和為4～10個，且三次風口9距離冷卻水套6的頂部400～500mm，冷卻水套6上設(shè)置的不同三次風口9用于分別向熔煉室1與揮發(fā)室2中鼓入空氣，以確保熔煉室1與揮發(fā)室2中的空氣含量。

在本發(fā)明中，所述的熔渣加入口10距離冷卻水套6的底部3.5～5m，這樣可給熔煉室1與揮發(fā)室2足夠的生產(chǎn)空間，提高生產(chǎn)量，保證生產(chǎn)效率。

在本發(fā)明中，所述的放渣口12距離冷卻水套6的底部400～600mm，放渣口12用于將揮發(fā)室2中的生產(chǎn)余渣排除，便于設(shè)備進入下一生產(chǎn)周期。

在本發(fā)明中，所述的熔煉收塵煙道4與揮發(fā)收塵煙道5分別設(shè)有獨立的收塵設(shè)備，這樣可將兩個煙道的煙塵進行單獨處理，實現(xiàn)不同煙塵不同成分的單獨回收。

本發(fā)明的工作過程包括三個階段：

第一階段：氧化熔煉

首先，將還原渣從熔渣加入口10加入到熔煉室1中，關(guān)閉熔渣加入口10，開啟熔煉室1的鼓風口8及三次風口9，通過熔煉室1的鼓風口8向熔煉室1鼓入粉煤和富氧空氣，通過三次風口9向熔煉室1鼓入空氣；再將酸浸渣從冷料加入口11連續(xù)加入，調(diào)節(jié)熔煉室1鼓風口8的鼓風量、風壓、粉煤量，控制熔煉室1的空氣系數(shù)在1.2～1.5之間，保證熔煉室1內(nèi)呈氧化性氣氛，保證熔煉室1內(nèi)爐溫為1100～1300℃，粉煤完全燃燒放熱，將酸浸渣完全熔化；酸浸渣在熔煉室1內(nèi)完成熔煉，熔煉過程中原料中大量的氟、氯等雜質(zhì)，由熔煉收塵煙道4進入熔煉煙氣收塵設(shè)備回收，另行處理。

第二階段：還原揮發(fā)

酸浸渣在熔煉室1內(nèi)完成氧化熔煉的過程，原料中大部分氟、氯等雜質(zhì)元素被脫出后；熔渣通過連通器7連續(xù)進入到揮發(fā)室2中；通過揮發(fā)室2的鼓風口8向揮發(fā)室2鼓入粉煤和富氧空氣，通過三次風口9向揮發(fā)室2鼓入空氣；調(diào)節(jié)揮發(fā)室2鼓風口8鼓入的鼓風量、風壓及粉煤量，控制揮發(fā)室2內(nèi)的空氣系數(shù)在0.5～0.9之間，揮發(fā)室2內(nèi)溫度控制在1100～1300℃之間，使粉煤部分燃燒，產(chǎn)生大量CO，保證揮發(fā)室2內(nèi)呈還原性氣氛；鉛、鋅等金屬被還原揮發(fā)；揮發(fā)煙氣中的鉛、鋅等有價金屬被三次風口鼓入的空氣氧化，進入揮發(fā)收塵煙道5后被收集。

第三階段：爐渣排放

當熔煉室1內(nèi)液面高度達1～1.5m后，停止熔煉室1酸浸渣進料，并繼續(xù)對熔煉室1進行吹煉。然后，觀察揮發(fā)室2上的三次風口9，判斷揮發(fā)室2吹煉終點；當揮發(fā)室2內(nèi)揮發(fā)作業(yè)達終點后，打開放渣口12進入排渣作業(yè)，當爐渣排放完畢，堵塞放渣口12，使復(fù)式冶金爐進入下一作業(yè)周期。

實施例1

（1）打開熔渣加入口10，將40t還原渣（Pb1～6%，Zn5～12%）加入到熔煉室1中，關(guān)閉熔渣加入口10；

（2）開啟熔煉室1與揮發(fā)室2的鼓風口8及三次風口9，通過熔煉室1及揮發(fā)室2的鼓風口8分別向熔煉室1及揮發(fā)室2內(nèi)鼓入粉煤和富氧空氣，通過熔煉室1及揮發(fā)室2的三次風口9分別向熔煉室1及揮發(fā)室2鼓入空氣；并調(diào)節(jié)熔煉室1鼓風口8鼓入的風量為8000m3/h，風壓為180KPa，富氧濃度為23%，粉煤量為1.3t/h；調(diào)節(jié)揮發(fā)室2鼓風口8鼓入的風量為10000m3/h，風壓為180KPa，富氧濃度為23%，粉煤量為2.0t/h；

（3）將酸浸渣 (含鉛3～8%，鋅8～18%，含硫6～12%)按15t/h的速度從冷料加入口11加入到熔煉室1中；

（4）向熔煉室1中加入酸浸渣后，調(diào)節(jié)熔煉室1鼓風口8風量為10000m3/h，風壓為200KPa，富氧濃度為25%；粉煤量為1.5t/h，并控制熔煉室1的空氣系數(shù)為1.2～1.5，保證熔煉室1內(nèi)呈氧化性氣氛，熔煉室1內(nèi)的爐溫為1100～1300℃，使粉煤完全燃燒放熱，將酸浸渣完全熔化，熔煉過程中原料中大量的氟、氯等雜質(zhì)，由熔煉收塵煙道4進入熔煉煙氣收塵設(shè)備回收，另行處理；

（5）酸浸渣在熔煉室1內(nèi)完成氧化熔煉過程后，熔渣通過連通器7連續(xù)進入到揮發(fā)室2中；調(diào)節(jié)揮發(fā)室2鼓風口8的鼓風風量為12000m3/h，風壓為200KPa，富氧濃度為25%，粉煤量為3.0t/h，控制揮發(fā)室2內(nèi)的空氣系數(shù)在0.5～0.9之間，使揮發(fā)室2內(nèi)溫度為1100～1300℃，使粉煤部分燃燒，產(chǎn)生大量的CO，保證揮發(fā)室2內(nèi)呈還原性氣氛；

（6）當熔煉室1內(nèi)的液面高度達1～1.5m后，停止熔煉室1酸浸渣進料，并繼續(xù)對熔煉室1及揮發(fā)室2進行吹煉。然后，觀察揮發(fā)室2的三次風口9，判斷揮發(fā)室2的吹煉終點；當揮發(fā)室2的揮發(fā)作業(yè)達終點后，打開放渣口12，進行放渣，堵塞放渣口12，進入下一作業(yè)周期。

（7）在復(fù)式冶金爐的整個吹煉過程中，將熔煉室1的煙塵通過熔煉收塵煙道4進行回收，另行處理；揮發(fā)室2的煙塵通過揮發(fā)收塵煙道5進行回收，送鋅系統(tǒng)生產(chǎn)鋅錠。

通過本實施例處理40t還原渣，熔煉收塵煙道4中煙塵中含鉛30～60%，鋅6～20%，氟＞0.12%，含氯＞0.24%；揮發(fā)收塵煙道5煙塵中含鉛5～15%，鋅45～65%，含氟＜0.02%,含氯＜0.04%；通過放渣口12放出的渣中含鉛＜1%，鋅＜4%。

實施例2

（1）打開熔渣加入口10，將30t還原渣（Pb2～5%，Zn6～14%）加入熔煉室1中，關(guān)閉熔渣加入口10；

（2）開啟熔煉室1與揮發(fā)室2的鼓風口8及三次風口9，熔煉室1及揮發(fā)室2的鼓風口8分別向熔煉室1及揮發(fā)室2內(nèi)鼓入粉煤和富氧空氣，通過熔煉室1及揮發(fā)室2的三次風口9分別向熔煉室1及揮發(fā)室2鼓入空氣；調(diào)節(jié)熔煉室1鼓風口8鼓入的風量為10000m3/h，風壓為160KPa，富氧濃度為21%，粉煤量為1.5t/h；調(diào)節(jié)揮發(fā)室2鼓風口8鼓入的風量為12000m3/h，風壓為160KPa，富氧濃度為21%，粉煤量為2.2t/h；

（3）將酸浸渣 (含鉛3～10%，鋅4～12%，含硫8～10%)按18t/h的速度從冷料加入口11加入到熔煉室1中；

（4）向熔煉室1中加入酸浸渣后，調(diào)節(jié)熔煉室1鼓風口8風量為12000m3/h，風壓為180KPa，富氧濃度為23%，粉煤量為1.8t/h；并控制熔煉室1的空氣系數(shù)為1.1～1.3，保證熔煉室1內(nèi)呈氧化性氣氛，熔煉室1內(nèi)的溫度為1150～1350℃，使粉煤完全燃燒放熱；

（5）酸浸渣在熔煉室1內(nèi)完成氧化熔煉過程后，熔渣通過連通器7連續(xù)進入到揮發(fā)室2中；調(diào)節(jié)揮發(fā)室2鼓風口8的鼓風風量為14000m3/h，風壓為180KPa，富氧濃度為23%，粉煤量為2.8t/h，控制揮發(fā)室2內(nèi)的空氣系數(shù)為0.6～0.8，揮發(fā)室內(nèi)溫度為1100～1300℃，使粉煤部分燃燒，產(chǎn)生大量的CO，保證揮發(fā)室2內(nèi)呈還原性氣氛；

（6）當熔煉室1內(nèi)的液面高度達1～1.5m后，停止熔煉室1酸浸渣進料，并繼續(xù)對熔煉室1及揮發(fā)室2進行吹煉。然后，觀察揮發(fā)室2的三次風口9，判斷揮發(fā)室2的吹煉終點；當揮發(fā)室2的揮發(fā)作業(yè)達終點后，打開放渣口12，進行放渣，放渣完畢，堵塞放渣口12，進入下一作業(yè)周期。

（7）在復(fù)式冶金爐的整個吹煉過程中，將熔煉室1的煙塵通過熔煉收塵煙道4進行回收，另行處理；揮發(fā)室2的煙塵通過揮發(fā)收塵煙道5進行回收，送鋅系統(tǒng)生產(chǎn)鋅錠。

通過本實施例處理30t還原渣，熔煉收塵煙道4中煙塵中含鉛25～50%，鋅8～30%，氟＞0.16%,含氯＞0.28%；揮發(fā)收塵煙道5煙塵中含鉛10～15%，鋅50～60%，含氟＜0.04%,含氯＜0.06%；通過放渣口12放出的渣中含鉛＜1.5%，鋅＜4.5%。

實施例3

（1）打開熔渣加入口10，將60t還原渣（Pb3～7%，Zn8～14%）加入熔煉室1中，關(guān)閉熔渣加入口10；

（2）開啟熔煉室1與揮發(fā)室2的鼓風口8及三次風口9，熔煉室1及揮發(fā)室2的鼓風口8分別向熔煉室1及揮發(fā)室2內(nèi)鼓入粉煤和富氧空氣，通過熔煉室1及揮發(fā)室2的三次風口9分別向熔煉室1及揮發(fā)室2鼓入空氣；調(diào)節(jié)熔煉室1鼓風口8鼓入的風量為12000m3/h，風壓為200KPa，富氧濃度為25%，粉煤量為1.6t/h；調(diào)節(jié)揮發(fā)室2鼓風口8鼓入的風量為14000m3/h，風壓為200KPa，富氧濃度為25%，粉煤量為2.2t/h；

（3）將酸浸渣鉛(4～8%，鋅6～18%，含硫4～8%)按18t/h的速度從冷料加入口11加入到熔煉室1中；

（4）向熔煉室1中加入酸浸渣后，保持熔煉室1鼓風口8風量為12000m3/h，風壓為200KPa，富氧濃度為25%，粉煤量為1.6t/h，并控制熔煉室1的熔煉室空氣系數(shù)為1.1～1.4，保證爐內(nèi)呈氧化性氣氛，熔煉室1內(nèi)的溫度為1200～1300℃，使粉煤完全燃燒放熱，將酸浸渣完全熔化；

（5）酸浸渣在熔煉室1內(nèi)完成氧化熔煉過程后，熔渣通過連通器7連續(xù)進入到揮發(fā)室2中；調(diào)節(jié)揮發(fā)室2鼓風口8的鼓風風量為14000m3/h，風壓為200KPa，富氧濃度為25%，粉煤量為3.5t/h，控制揮發(fā)室2內(nèi)的空氣系數(shù)為0.5～0.7，揮發(fā)室內(nèi)溫度為1200～1350℃，使粉煤部分燃燒，產(chǎn)生大量的CO，保證揮發(fā)室2內(nèi)呈還原性氣氛；

（6）當熔煉室1內(nèi)的液面高度達1～1.5m后，停止熔煉室1酸浸渣進料，并繼續(xù)對熔煉室1及揮發(fā)室2進行吹煉。然后，觀察揮發(fā)室2的三次風口9，判斷揮發(fā)室2的吹煉終點；當揮發(fā)室2的揮發(fā)作業(yè)達終點后，打開放渣口12，進行放渣，放渣完畢，堵塞放渣口12，進入下一作業(yè)周期。

（7）在復(fù)式冶金爐的整個吹煉過程中，將熔煉室1的煙塵通過熔煉收塵煙道4進行回收，另行處理；揮發(fā)室2的煙塵通過揮發(fā)收塵煙道5進行回收，送鋅系統(tǒng)生產(chǎn)鋅錠。

通過本實施例處理60t還原渣，熔煉收塵煙道4中煙塵中含鉛20～40%，鋅10～30%，氟＞0.15%，含氯＞0.26%；揮發(fā)收塵煙道5煙塵中含鉛5～20%，鋅45～60%，含氟＜0.01%，含氯＜0.02%；通過放渣口12放出的渣中含鉛＜3%，鋅＜5%。

采用本發(fā)明提供的復(fù)式冶金爐，在熔煉室的熔煉階段將氧化鋅原料中大部分的氟、氯等雜質(zhì)元素高效脫除的同時降低鋅等有價金屬的揮發(fā)；揮發(fā)室內(nèi)呈還原性氣氛，產(chǎn)生大量的CO，保持較強的還原性，提高鉛、鋅等有價金屬在揮發(fā)室中的揮發(fā)效率，從而提高有價金屬的回收。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。