一種頂側熔煉處理廢鉛膏的方法與流程
2023-07-29 14:34:46
本發明屬於冶金技術領域,具體涉及一種頂側熔煉處理廢鉛膏的方法。
背景技術:
隨著鉛酸蓄電池消費量日益增大,如何清潔回收廢鉛酸蓄電池,已經引起了各界的廣泛關注,而回收的重點則在於廢鉛膏的清潔高效回收利用,因此規模化、集約化、環保清潔化的回收技術成為新時代回收鉛企業的新需求。對於廢鉛酸蓄電池廢鉛膏的回收使用,目前一般多採用火法和溼法,以及固相電解還原、直接找出合適的添加比例製作鉛膏、使用廢棄鉛膏合成四鹼式硫酸鉛、廢棄鉛膏製取超細PbO粉體、檸檬酸鹽–焙燒法、化工產品合成法,現有的處理方法大多工藝方法複雜,處理量小,處理成本高,鉛直收率低。而且現在的廢鉛膏中銻含量較高,如果不進行回收不僅造成環境汙染,而且也是資源的嚴重浪費和企業的損失;頂吹爐和還原爐都是冶金中常用設備。
因此,急需開發一種鉛直收率高、處理量大的處理廢鉛膏的方法。
技術實現要素:
本發明的目的在於提供一種頂側熔煉處理廢鉛膏的方法。
本發明的目的是這樣實現的,包括以下步驟:
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:2~8:1~5的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒料;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為20~40t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的粉煤加入量為粒料加入量的3%~15%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入500~800m3富氧空氣,爐內溫度控制在400~700℃,氧化熔煉1~3h,FeO、CaO與粉煤中的SiO2發生造渣反應形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為10%~30%CaO,20%~30%SiO2和40%~60%FeO,同時反應產出高溫煙氣;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的5%~25%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入100~400m3富氧空氣,爐內溫度控制在800~1100℃,還原熔煉2~8h,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,待爐內熔體高度達到1.6~1.8m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的10%~30%,爐內溫度控制在900~1100℃,還原熔煉1~4h,渣中PbO轉變為粗鉛,同時反應產出高溫煙氣;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的15%~25%,將爐內溫度控制在1100~1200℃之間,還原熔煉1~2h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,同時反應產出高溫煙氣。
本發明的有益效果:
1、本發明利用頂側熔煉處理廢鉛膏,使廢鉛膏在頂吹爐內完成氧化熔煉,在還原爐內完成還原熔煉,產出鉛銻合金和粗鉛,在兩臺爐分別完成氧化和還原反應,工藝流程緊湊,處理量大,高SO2煙氣和低SO2煙氣分開處理有利於SO2回收和處理。
2、通過配入鐵粉,鐵被氧化成氧化鐵,氧化鐵是一種鹼性氧化物;配入石灰石(含氧化鈣≥80%),氧化鈣也是一種鹼性氧化物;噴入的粉煤的灰分50%以上是二氧化矽,二氧化矽也是一種酸性氧化物。氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為10%~30% CaO,20%~30%SiO2和40%~60%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛。
3、通過採用頂吹爐爐頂噴槍同時噴入粉煤和富氧空氣,粉煤代替柴油、天然氣或塊煤,成本低,使爐內反應容易控制,反應充分。
4、本發明能夠生產出鉛銻合金和粗鉛兩種產品。
5、本發明渣含鉛低於2%,遠遠低於現有冶煉技術的平均廢渣含鉛大於3.5%,能夠提高鉛直收率,降低廢渣含鉛量和處理成本。
附圖說明
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本發明作進一步的說明,但不以任何方式對本發明加以限制,基於本發明教導所作的任何變換或替換,均屬於本發明的保護範圍。
如附圖1所示的頂側熔煉處理廢鉛膏的方法,包括以下步驟:
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:2~8:1~5的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為20~40t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的粉煤加入量為粒料加入量的3%~15%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入500~800m3富氧空氣,爐內溫度控制在400~700℃,氧化熔煉1~3h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為10%~30%CaO,20%~30%SiO2和40%~60%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的5%~25%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入100~400m3富氧空氣,爐內溫度控制在800~1100℃,還原熔煉2~8h,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,待爐內熔體高度達到1.6~1.8m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的10%~30%,爐內溫度控制在900~1100℃,還原熔煉1~4h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到3%以下;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的15%~25%,將爐內溫度控制在1100~1200℃之間,還原熔煉0.5~1h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,粗鉛含鉛98%以上,渣含鉛進一步降低到2%以下,同時反應產出高溫煙氣。
步驟(1)中所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛60~90%,含銻1~5%,含硫2~8%。
步驟(1)中所述的鐵粉含Fe≥98%,所述的石灰石含CaCO3≥80%。
步驟(1)中所述的粒料的粒度為2~8mm,水分為3~6%。
所述的粉煤的粒度為-200目80%以上,其中含碳50~70%,含硫0.1~1.5%,灰分15~35%,揮發份10~20%。
步驟(2)中所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍。
步驟(2)和步驟(3)中所述的爐頂噴槍始終插入熔體0.3~1.0m。
所述的富氧空氣的氧氣濃度均為30~50%。
步驟(5)中所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.4~0.8m。
所述的步驟(2)和步驟(3)中的反應產出高溫煙氣均經降溫收塵後送硫酸系統制酸,所述的步驟(4)和步驟(5)中的反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
步驟(4)中所述的側吹噴槍設置在還原爐側面且位於還原爐的渣口之下、鉛口之上。
步驟(3)中所述的鉛銻合金含鉛92%以上,含銻1.5~8%,所述的富鉛渣含鉛40%以上。
實施例1
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:8:5的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為8mm,水分為6%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛60%,含銻5%,含硫8%,所述的鐵粉含Fe99%,所述的石灰石含CaCO382%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為20t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的15%,粉煤的粒度為-200目90%,其中含碳70%,含硫0.1%,灰分15%,揮發份14.9%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入800m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為50%,爐頂噴槍始終插入熔體1.0m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在700℃,氧化熔煉3h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為20%CaO,30%SiO2和50%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的25%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入400m3富氧空氣,爐內溫度控制在1100℃,還原熔煉8h,爐頂噴槍始終插入熔體1.0m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛92%以上,含銻1.5%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛40%以上,待爐內熔體高度達到1.8m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的30%,爐內溫度控制在1100℃,還原熔煉4h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.6%左右;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的25%,將爐內溫度控制在1200℃,還原熔煉1h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.4m,粗鉛含鉛98%以上,渣含鉛進一步降低到1.5%以下經過水淬後外銷,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
實施例2
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:5:3的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為5mm,水分為4.5%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛75%,含銻3%,含硫5%,所述的鐵粉含Fe98.5%,所述的石灰石含CaCO381%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為30t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的9%,粉煤的粒度為-200目85%左右,其中含碳60%,含硫0.8%,灰分20%,揮發份19.2%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入650m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為40%,爐頂噴槍始終插入熔體0.7m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在550℃,氧化熔煉2h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為22%CaO,25SiO2和53%FeO該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的15%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入250m3富氧空氣,爐內溫度控制在950℃,還原熔煉5h,爐頂噴槍始終插入熔體0.7m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛95%以上,含銻4.5%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛45%以上,待爐內熔體高度達到1.7m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的20%,爐內溫度控制在1000℃,還原熔煉2.5h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.3%以下;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的20%,將爐內溫度控制在1100℃,還原熔煉0.7h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.6m,粗鉛含鉛99%左右,渣含鉛進一步降低到1.3%左右經過水淬後外銷,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
實施例3
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:2:1的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為2mm,水分為3%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛90%,含銻1%,含硫2%,所述的鐵粉含Fe98%,所述的石灰石含CaCO380%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為40t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的3%,粉煤的粒度為-200目80%,其中含碳50%,含硫1.5%,灰分35%,揮發份13.5%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入500m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為30%,爐頂噴槍始終插入熔體0.3m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在400℃,氧化熔煉1h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為25%CaO,20%SiO2和55%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的5%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入100m3富氧空氣,爐內溫度控制在800℃,還原熔煉2h,爐頂噴槍始終插入熔體0.3m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛99%左右,含銻1.5%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛50%以上,待爐內熔體高度達到1.6m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的10%,爐內溫度控制在900℃,還原熔煉1h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.1%左右;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的15%,將爐內溫度控制在1000℃,還原熔煉0.5h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.8m,粗鉛含鉛99.5%左右,渣含鉛進一步降低到1.1%左右經過水淬後外銷,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
實施例4
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:3:2的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為2mm,水分為3%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛60%,含銻1%,含硫2%,所述的鐵粉含Fe98%,所述的石灰石含CaCO380%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為20t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的3%,粉煤的粒度為-200目80%,其中含碳53.5%,含硫1.5%,灰分35%,揮發份20%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入500m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為30%,爐頂噴槍始終插入熔體0.3m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在400℃,氧化熔煉1h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為10%CaO,30%SiO2和60%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的5%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入100m3富氧空氣,爐內溫度控制在800℃,還原熔煉2h,爐頂噴槍始終插入熔體0.3m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛92%左右,含銻8%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛40%以上,待爐內熔體高度達到1.6m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的10%%,爐內溫度控制在900℃,還原熔煉1h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.8%左右;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的15%,將爐內溫度控制在1100,還原熔煉0.5h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.4m,粗鉛含鉛98%以上,渣含鉛進一步降低到2%以下,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
實施例5
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:7:4的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為8mm,水分為6%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛90%,含銻5%,含硫8%,所述的鐵粉含Fe98%,所述的石灰石含CaCO380%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為40t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的15%,粉煤的粒度為-200目80%,其中含碳70%,含硫0.1%,灰分15%,揮發份14.9%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入800m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為50%,爐頂噴槍始終插入熔體1.0m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在700℃,氧化熔煉3h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為30%CaO, 30%SiO2和40%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的25%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入400m3富氧空氣,爐內溫度控制在1100℃,還原熔煉8h,爐頂噴槍始終插入熔體1.0m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛94%左右,含銻6%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛40%以上,待爐內熔體高度達到1.8m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的30%,爐內溫度控制在1100℃,還原熔煉4h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.6%左右;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的25%,將爐內溫度控制在1200℃之間,還原熔煉1h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.8m,粗鉛含鉛99%,渣含鉛進一步降低到1.5%左右,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
實施例6
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:6:3的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為4mm,水分為4%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛70%,含銻2%,含硫3%,所述的鐵粉含Fe98%,所述的石灰石含CaCO380%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為25t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的5%,粉煤的粒度為-200目88%,其中含碳65%,含硫0.5%,灰分18%,揮發份16.5%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入600m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為35%,爐頂噴槍始終插入熔體0.5m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在500℃,氧化熔煉1.5h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為18%CaO,22%SiO2和60%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的10%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入200m3富氧空氣,爐內溫度控制在850℃,還原熔煉3h,爐頂噴槍始終插入熔體0.5m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛96%左右,含銻4%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛40%以上,待爐內熔體高度達到1.7m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的12%,爐內溫度控制在950℃,還原熔煉2h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.1%左右;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的18%,將爐內溫度控制在1120℃之間,還原熔煉0.6h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.5m,粗鉛含鉛99%,渣含鉛進一步降低到1%以下,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
實施例7
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:5:5的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為5mm,水分為5%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛80%,含銻3%,含硫4%,所述的鐵粉含Fe98%,所述的石灰石含CaCO380%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為35t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的7%,粉煤的粒度為-200目92%,其中含碳63.8%,含硫1.2%,灰分15%,揮發份20%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入700m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為45%,爐頂噴槍始終插入熔體0.8m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在600℃,氧化熔煉2.5h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為24%CaO,26%SiO2和50%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的18%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入300m3富氧空氣,爐內溫度控制在1050℃,還原熔煉6h,爐頂噴槍始終插入熔體0.8m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛97.5%以上,含銻1.5%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛40%以上,待爐內熔體高度達到1.75m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的25%,爐內溫度控制在1050℃,還原熔煉3.5h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.4%左右;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的18%,將爐內溫度控制在1140℃之間,還原熔煉0.8h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.7m,粗鉛含鉛99%,渣含鉛進一步降低到1.2%左右,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。
實施例8
1)將廢鉛膏、鐵粉、石灰石按照100:4:3的重量比進行配料,經圓筒制粒成粒度為7mm,水分為5%的粒料;其中配入鐵粉改善渣型,石灰石作為造渣劑,所述的廢鉛膏的主要成分為含鉛85%,含銻4%,含硫7%,所述的鐵粉含Fe98%,所述的石灰石含CaCO380%;
2)將步驟(1)得到的粒料連續均勻地用皮帶運輸機送入頂吹爐,粒料加入量為38t/h,然後將粉煤和富氧空氣一起從頂吹爐的爐頂噴槍噴入,所述的爐頂噴槍為垂直於爐頂設置的可升降爐頂噴槍,所述的粉煤加入量為粒料加入量的14%,粉煤的粒度為-200目80%,其中含碳63.6%,含硫1.4%,灰分25%,揮發份10%,富氧空氣加入量為每噸粒料噴入780m3富氧空氣,富氧空氣的氧氣濃度為48%,爐頂噴槍始終插入熔體0.9m,保持爐內弱氧化氣氛,爐內溫度控制在650℃,氧化熔煉2.8h,廢鉛膏中的PbSO4在高溫下分解成PbO和SO2煙氣,廢鉛膏中的PbO2被煤還原成PbO和少量Pb,鐵粉中的Fe被氧化成FeO,石灰石CaCO3在高溫下分解成CaO和CO2,FeO、CaO與煤中的SiO2發生造渣反應,氧化鐵、氧化鈣、二氧化矽形成SiO2-FeO-CaO爐渣系,控制SiO2-FeO-CaO爐渣系組成為28%CaO,28%SiO2和44%FeO,該爐渣渣型是鐵鈣矽酸鹽的熔合體,具備熔點最低、粘度最小,有利於降低熔煉時間和降低渣含鉛;反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸,粗鉛、爐渣中的鉛與生成的煙氣中的PbS、Pb或PbO之間達成平衡;
3)保持步驟(2)中的粒料加入量不變,將爐頂噴槍噴入的粉煤加入量調整為粒料加入量的23%,富氧空氣的加入量調整為每噸粒料噴入360m3富氧空氣,爐內溫度控制在1060℃,還原熔煉7h,爐頂噴槍始終插入熔體0.9m,渣中PbO大部分轉變為鉛,鉛和銻生成鉛銻合金,鉛銻合金含鉛97,含銻3%,渣中其他PbO和造渣成分生成富鉛渣,富鉛渣含鉛40%以上,待爐內熔體高度達到1.8m,將鉛銻合金鑄錠,富鉛渣經渣槽流入還原爐,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後送硫酸系統制酸;
4)停止粒料的加入和爐頂噴槍的富氧空氣噴入,從還原爐側吹噴槍噴入粉煤,粉煤加入量為富鉛渣重量的28%,爐內溫度控制在1060℃,還原熔煉3.6h,渣中PbO轉變為粗鉛,使還沒有反應完全的物料進一步反應,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空,使粗鉛和熔渣澄清分離,渣含鉛降低到2.6%以下;
5)將還原爐側吹噴槍噴入的粉煤加入量調整為富鉛渣重量的23%,將爐內溫度控制在1080℃之間,還原熔煉0.9h,分別從鉛口和渣口放出粗鉛和廢渣,所述的鉛口位於還原爐底部側面,所述的渣口高度為0.7m,粗鉛含鉛99%左右,渣含鉛進一步降低到1.6%左右,同時反應產出高溫煙氣經降溫收塵後排空。