水口山煉鉛法的製作方法
2023-05-22 23:04:21 1
專利名稱:水口山煉鉛法的製作方法
本發明是屬於有色重金屬熔煉方法。
現有的煉鉛工藝，都存在著各自的缺點，其中一些缺點是急待解決的，如對環境的汙染和操作人員易發生鉛中毒等，這類問題對傳統的燒結機-鼓風爐煉鉛工藝尤為突出。除此之外，傳統工藝需要使用昂貴的焦炭，生產成本高。瑞典波立頓公司的電爐熔煉(見《COMPARISON OF COMMON FEATURES OF PYROMETALLURGICAL VERSUS HYDROMETALLURGICAL LEAD PROCESSES》BY H.REIMERS AND JOHN C.TAYLOR)產出的粗鉛含硫較高(2-4%)需要經過吹煉脫硫才能進行精煉，工藝流程長，電耗高。玻立頓公司的頂吹轉爐熔煉(TBRC)為間斷性生產方法，即在一個爐子裡周期性地進行氧化和還原熔煉，因此煙氣中的SO2濃度波動較大，致使制酸工藝複雜化。蘇聯的氧氣旋渦熔煉法(KIVCET)和芬蘭的奧託昆普閃速熔煉法，對爐料含水要求較嚴(＜0.5%)，須進行深度乾燥，致使備料工序複雜。西德魯奇公司的QSL法是在一個可旋轉的熔煉爐中進行，由隔牆分為氧化段和還原段，該爐不宜使用水冷元件，所以爐襯耐火材料壽命較短;又由於還原段的生產率低，爐子容積較大，增加了散熱量;還原段使用煤粉作還原劑，通過底吹噴咀噴入熔池，噴咀易被磨損，更換噴咀的操作比較複雜;還原段煙氣含有大量CO2，使氧化段產出的高濃度SO2煙氣被稀釋，使出爐煙氣SO2濃度僅維持在10-15%。
本發明的目的是克服現有熔煉方法的缺點，創出一種更為理想的煉鉛方法。其特點是將製成的粒狀爐料，不經乾燥即加入可沿水平軸轉動的吹煉爐內，由裝在爐底的氧氣噴咀對熔池吹入氧氣，使熔池造成激烈的攪動，爐料在1200℃左右的熔池中迅速熔化並發生氧化反應，該過程可以基本在自熱條件下進行，補充燃料很少，出爐煙氣含SO2濃度高達30%，可用以製造液體SO2或元素硫。吹煉爐的爐渣連續流入電爐，在1200-1300℃溫度下進行還原，使爐渣中的氧化鉛還原成金屬鉛，還原劑-煤粉由浸沒式自耗噴槍吹入熔池，調節吹入煤粉量不但可以控制渣中氧化鋅的還原程度，還可以從電爐爐氣中將鋅以金屬狀或氧化鋅回收。煤粉噴槍除將煤粉噴入以外，還由中心管吹入氧氣或富氧空氣，使一部分煤粉燃燒，供給熔池一部分熱量以減少電力消耗。噴槍由不鏽鋼套管組成，隨著噴出口的燒損，調節升降機構，使其插入熔池的深度保持恆定，當噴槍燒損到一定程度後，可進行更換。
附圖的簡要說明。
附圖1為生產工藝流程，附圖2為吹煉爐，附圖3為底吹噴槍，附圖4為還原電爐。
圖1中Ⅰ制粒機，Ⅱ吹煉爐，Ⅲ電爐為水口山煉鉛法的主要設備。由鉛精礦、熔劑、煙塵、煤粉及其它含鉛原料所組成的爐料a，經制粒機Ⅰ製成為粒狀爐料b，從吹煉爐Ⅱ的加料口1連續加入，氧氣通過安裝在爐底的噴咀2，連續吹入熔池，產出粗鉛d，爐渣C連續流入電爐Ⅲ，在電爐中進行還原熔煉及沉澱分離，產出的粗鉛d，與吹煉爐產出的粗鉛一起送往精煉。爐渣e送煙化爐進一步回收鋅或廢棄。
吹煉爐Ⅱ產出的含SO2濃度較高的煙氣f，經過廢熱鍋爐和除塵以後，用以製造含硫產品。電爐煙氣g含有較多CO，經過廢熱鍋爐和除塵可以進一步利用其潛熱，也可以在鍋爐中加入空氣燃燒。
本發明還可以利用傳統法煉鉛廠的已有鼓風爐來代替電爐，處理經過冷卻而凝固的吹煉爐爐渣C。
水口山煉鉛法具有以下優點1.熔煉前的準備過程和設備簡單，所以生產流程短，使用的設備少。
2.氧化和還原過程都採用了熔池噴射熔煉，具有傳質傳熱的最佳條件，使熔煉過程可以在較小的設備中完成，生產率高。
3.由於採用氧氣進行熔煉，產生的煙氣量較小，減少了出爐煙氣帶出熱量，提高了熱的有效利用率;又由於熔煉設備小，散熱損失也相對降低，從而提高熱的利用率，降低了能耗。
4.由於採用氧氣進行熔煉，在吹煉爐中進行徹底的脫硫過程，使爐氣中SO2濃度達到30%或更高，因此利用煙氣製造液體SO2或硫磺的條件較好。
5.本發明使用電爐作為還原設備，爐牆便於安裝水冷元件，使爐襯壽命提高，可以不必使用質量過高的耐火材料，以適應我國耐火材料的生產水平。
權利要求
1.由硫化鉛精礦(或銅精礦、鎳精礦等金屬硫化物)、熔劑、煙塵、煤粉及其他含鉛(或含銅、鎳)物料所組成的爐料，在熔煉爐中熔煉的方法，其特徵在於，其爐料a經制粒後不須乾燥直接加入吹煉爐Ⅱ，在吹煉爐中進行氧化熔煉，所產出的爐渣C直接流入電爐Ⅲ，在電爐中進行貧化，也可將吹煉爐渣C鑄成塊狀，利用鼓風爐進行還原熔煉。
2.根據權利要求
1所述的吹煉爐Ⅱ，其特徵在於爐型為臥式，可以沿水平軸轉動，氧氣噴咀在吹煉時處於熔池底部，噴咀由不鏽鋼雙層套管組成，氧氣由中心管吹入，以氮氣作保護從周邊套管吹入，爐身上還設有加料口，虹吸出鉛口，溢流放渣口和煙氣出口。
3.根據權利要求
1所說明的電爐，其特徵在於電爐一端設有由不鏽鋼套組成的煤粉噴槍，用以向熔池中噴入煤粉和富氧空氣，熔池部分的爐牆設有銅水套，內襯耐火磚，熔池一端有虹吸放出口爐渣溢流放出口及煙氣放出口。
專利摘要
水口山煉鉛法屬於有色重金屬熔煉方法。將硫化鉛精礦、熔劑、煙塵、煤粉及其他含鉛物料組成的爐料，經過混合制粒後不經乾燥加入吹煉爐，吹入氧氣進行熔煉後，產出一部分粗鉛，而帶有一部分粗鉛的爐渣進入電爐，在電爐中由煤粉噴槍噴入煤粉進行還原熔煉，產出金屬鉛。如果原料含鋅高，根據控制還原程度的不同，可以從電爐產出金屬鋅或氧化鋅。
文檔編號C22B13/00GK85105034SQ85105034
公開日1986年12月31日 申請日期1985年7月3日
發明者曹克寧, 賀善持, 張柏汀, 傅崇說, 陳國發, 蔡志鵬, 許志宏, 陳安民, 孟繁中 申請人:北京有色冶金設計研究總院, 水口山礦務局導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan