CN103388079B - 一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，属于火法冶金技术领域。包括以下步骤：1）将硫酸铅渣、铅精矿、烟尘和原煤按照一定比例配料，连续加入富氧顶吹炉内熔炼；2）通过调节富氧空气、富氧浓度和给煤量来控制炉内气氛及熔池温度，除去放渣和放铅的时间段，连续熔炼硫酸铅渣；3）在650～850℃温度下冶炼1～2小时，完成硫酸铅渣分解、硫化铅与硫酸铅交互反应，而后升温至900～1100℃温度下再冶炼2～3小时，获得金属铅；4）煤量降至0.5～1t/h，澄清分离0.5～1.5小时后，停硫酸铅渣及煤，从渣口放出富铅渣，继续熔炼1～2小时再从铅口放出粗铅，烟气经过余热回收、收尘后送往制酸。本发明具有处理量大，工艺简单，生产成本低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，属于火法冶金技术领域。
背景技术
硫酸铅渣是氧化锌粉浸出后产出的浸出渣。主要物相组成为：PbSO4、ZnSO4、ZnO、ZnO.Fe2O3等，一般含有铅20%～45%、锌5～12%、银100～500g/t、锗100～300g/t、镉0.05～0.25%。硫酸铅渣含铅及稀贵金属均较高，传统的方法是将干燥后的硫酸铅渣制成团矿与铅烧结块一起进鼓风炉熔炼，或将干燥后的铅渣送铅冶炼烧结配料。目前国外也有采用Kivcet、QSL等技术熔炼类似硫酸铅渣的生产实践。
《铅锌行业准入条件》规定，粗铅冶炼须采用先进的具有自主知识产权的富氧底吹强化熔炼或者富氧顶吹强化熔炼等生产效率高、能耗低、环保达标、资源综合利用效果好的先进炼铅工艺。因此，研究开发原有的烧结-鼓风炉熔炼硫酸铅渣的替代技术，是铅锌冶炼企业面临的紧迫任务。
我公司代龙果在《艾萨炉直接炼铅的生产实践与讨论》论文中对富氧顶吹炉处理硫酸铅渣有简单提及冶炼原理，该论文2011年发表于《全国第二届熔池熔炼技术及装备研讨会论文集》。
我公司蒋荣生等在《硫酸铅渣富氧顶吹熔炼关键技术及产业化应用研究》论文中对硫酸铅渣的性质及富氧顶吹炉处理硫酸铅渣试验过程进行了描述，但核心技术方案及参数控制并未提及。
发明内容
本发明的目的是针对现有硫酸铅渣处理技术的不足，提供一种低能耗、低成本、高处理量的硫酸铅渣处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，本发明特征在于，包括以下步骤：
1）将硫酸铅渣5～15t/h、铅精矿8～15t/h、烟尘与铅精矿混合物8～15t/h经与原煤1～2t/h混合制粒后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼；
2）通过调节富氧空气为：2.5～4.5Nm3/s，富氧浓度为：25～35%和给煤量来控制炉内气氛及熔池温度650～1100℃，除去放渣和放铅的时间段，连续熔炼硫酸铅渣；
3）在650～850℃温度下冶炼1～2小时，完成硫酸铅渣分解、硫化铅与硫酸铅交互反应，而后升温至900～1100℃温度下再冶炼2～3小时，获得金属铅；
4）煤量降至0.5～1t/h，澄清分离0.5～1.5小时后，停硫酸铅渣及煤，从渣口排放出富铅渣，继续熔炼1～2小时再从铅口放出粗铅，烟气经过余热回收、收尘后送往制酸；粗铅送铅精炼，富铅渣送鼓风炉熔炼，烟尘返回富氧顶吹炉使用。
本发明步骤1）中，所述硫酸铅渣的成分为含铅20%～45%、锌5～12%、银100～500g/t、锗100～300g/t、镉0.05～0.25%。
本发明步骤1）中，所述原煤的成分为含炭45%～70%，含硫0.1%～4%，灰分15～35%，挥发分14～25%。
本发明步骤4）中，所述排放渣、放铅过程中均要停止进硫酸铅渣及原煤。
本发明步骤4）中，所述将要排放之前0.5～1.5小时内发现渣型较差时，进行调整的方式为加入300～400L/h柴油。
本发明加入物料方式为连续加入，整个熔炼过程除去放渣和放铅的时间段，均不停止加入硫酸铅渣，每隔4～5个小时放出富铅渣、每隔6～7个小时放出粗铅，排放过程中停止进煤，用500～600L/h的柴油进行保温。
本发明所用原煤的热值为4500～6500kcal·kg-1，原煤用量为硫酸铅渣的8%～12%。
本发明的有益效果是，本发明烟气用于制酸，与传统处理工艺相比，环保效果好。本发明处理量大，硫酸铅渣占处理炉料的比例达33%以上。
下面结合附图以及具体实施方式对本发明做进一步解释。
附图说明
图1是本发明采用的工艺流程图。
具体实施方式
一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，本发明特征在于，包括以下步骤：
1）将硫酸铅渣5～15t/h、铅精矿8～15t/h、烟尘与铅精矿混合物8～15t/h经与原煤1～2t/h混合制粒后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼；
2）通过调节富氧空气为：2.5～4.5Nm3/s，富氧浓度为：25～35%和给煤量来控制炉内气氛及熔池温度650～1100℃，除去放渣和放铅的时间段，连续熔炼硫酸铅渣；
3）在650～850℃温度下冶炼1～2小时，完成硫酸铅渣分解、硫化铅与硫酸铅交互反应，而后升温至900～1100℃温度下再冶炼2～3小时，获得金属铅；
4）煤量降至0.5～1t/h，澄清分离0.5～1.5小时后，停硫酸铅渣及煤，从渣口排放出富铅渣，继续熔炼1～2小时再从铅口放出粗铅，烟气经过余热回收、收尘后送往制酸；粗铅送铅精炼，富铅渣送鼓风炉熔炼，烟尘返回富氧顶吹炉使用。
本发明步骤1）中，所述硫酸铅渣的成分为含铅20%～45%、锌5～12%、银100～500g/t、锗100～300g/t、镉0.05～0.25%。
本发明步骤1）中，所述原煤的成分为含炭45%～70%，含硫0.1%～4%，灰分15～35%，挥发分14～25%。
本发明步骤4）中，所述排放渣、放铅过程中均要停止进硫酸铅渣及原煤。
本发明步骤4）中，所述将要排放之前0.5～1.5小时内发现渣型较差时，进行调整的方式为加入300～400L/h柴油。
本发明加入物料方式为连续加入，整个熔炼过程除去放渣和放铅的时间段，均不停止加入硫酸铅渣，每隔4～5个小时放出富铅渣、每隔6～7个小时放出粗铅，排放过程中停止进煤，用500～600L/h的柴油进行保温。
本发明所用原煤的热值为4500～6500kcal·kg-1，原煤用量为硫酸铅渣的8%～12%。
以下结合图1的工艺流程图对本发明作进一步说明，但是该说明不是对本发明的限制。
实施例1：
以处理硫酸铅渣原料60吨为例，其成分见表1。
表1硫酸铅渣成分（%）
1）在DCS上设定硫酸铅渣8t/h、铅精矿10t/h、烟尘与铅精矿混合物10t/h、原煤1.4t/h，混合制粒后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼。
2）熔炼过程中严格控制风量在2.5～4.5Nm3/s，富氧浓度控制在25～35%范围内。
3）在650～850℃温度下冶炼2小时，使硫酸铅渣分解、硫化铅与硫酸铅交互反应，而后升温至900～1100℃温度下再冶炼3小时，熔炼过程中根据实际情况对料量进行增减。
4）将原煤加入量降至0.5t/h，将硫酸铅渣量降至5t/h，澄清分离0.5小时后，发现渣型较粘，难于排放渣，立即加入300L/h的柴油调整渣型，同时停止加入硫酸铅渣及原煤，调整约0.6小时，从渣口放出富铅渣，排放时加入600L/h的柴油进行保温。
5）继续熔炼2小时后，将原煤加入量降至0.5t/h，停止进硫酸铅渣，澄清分离，停止进煤，从铅口放出粗铅，排放时加入500L/h的柴油进行保温。
6）高温烟气经过余热回收、收尘后与其它SO2烟气混合送往制酸。
7）循环熔炼，每隔4～5个小时放出富铅渣、每隔6～7个小时放出粗铅。
技术指标见表2。
表2硫酸铅渣富氧顶吹炉处理技术指标
实施例2：
以处理硫酸铅渣原料80吨为例，其成分见表3。
表3硫酸铅渣成分（%）
1）在DCS上设定硫酸铅渣10t/h、铅精矿12t/h、烟尘与铅精矿混合物10t/h、原煤1.7t/h，混合制粒后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼。
2）熔炼过程中严格控制风量在2.5～4.5Nm3/s，富氧浓度控制在25～35%范围内。
3）在650～850℃温度下冶炼2小时，使硫酸铅渣分解、硫化铅与硫酸铅交互反应，而后升温至950～1050℃温度下再冶炼2.5小时，熔炼过程中根据实际情况对料量进行增减。
4）将原煤加入量降至0.6t/h，将硫酸铅渣量降至4t/h，澄清分离1小时后，停止加入硫酸铅渣及原煤，从渣口放出富铅渣，排放时加入500L/h的柴油进行保温。
5）继续熔炼2小时后，将原煤加入量降至0.5t/h，停止进硫酸铅渣，澄清分离，停止进煤，从铅口放出粗铅，排放时加入550L/h的柴油进行保温。
6）高温烟气经过余热回收、收尘后与其它SO2烟气混合送往制酸。
7）循环熔炼，每隔4～5个小时放出富铅渣、每隔6～7个小时放出粗铅。
技术指标见表4。
表4硫酸铅渣富氧顶吹炉处理技术指标
Claims (7)
1.一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将硫酸铅渣5～15t/h、铅精矿8～15t/h、烟尘与铅精矿混合物8～15t/h经与原煤1～2t/h混合制粒后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼；
2）通过调节富氧空气为：2.5～4.5Nm3/s，富氧浓度为：25～35%和给煤量来控制炉内气氛及熔池温度650～1100℃，除去放渣和放铅的时间段，连续熔炼硫酸铅渣；
3）在650～850℃温度下冶炼1～2小时，完成硫酸铅渣分解、硫化铅与硫酸铅交互反应，而后升温至900～1100℃温度下再冶炼2～3小时，获得金属铅；
4）煤量降至0.5～1t/h，澄清分离0.5～1.5小时后，停硫酸铅渣及煤，从渣口排放出富铅渣，继续熔炼1～2小时再从铅口放出粗铅，烟气经过余热回收、收尘后送往制酸。
2.根据权利要求1所述的一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，其特征在于步骤1）中，所述硫酸铅渣的成分为含铅20%～45%、锌5～12%、银100～500g/t、锗100～300g/t、镉0.05～0.25%。
3.根据权利要求1所述的一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，其特征在于步骤1）中，所述原煤的成分为含炭45%～70%，含硫0.1%～4%，灰分15～35%，挥发分14～25%。
4.根据权利要求1所述的一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，其特征在于步骤4）中，所述排放渣、放铅过程中均要停止进硫酸铅渣及原煤。
5.根据权利要求1所述的一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，其特征在于步骤4）中，所述将要排放之前0.5～1.5小时内发现渣型较差时，进行调整的方式为加入300～400L/h柴油。
6.根据权利要求1所述的一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，其特征在于加入物料方式为连续加入，整个熔炼过程除去放渣和放铅的时间段，均不停止加入硫酸铅渣，每隔4～5个小时放出富铅渣、每隔6～7个小时放出粗铅，排放过程中停止进煤，用500～600L/h的柴油进行保温。
7.根据权利要求1所述的一种用富氧顶吹炉处理硫酸铅渣的方法，其特征在于所用原煤的热值为4500～6500kcal·kg-1，原煤用量为硫酸铅渣的8%～12%。
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