专利名称：底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法
技术领域：
本发明属于有色金属冶炼行业，尤其涉及一种在采用氧气底吹炉-鼓风炉氧化还原法炼铅时，高铅渣熔体在液态下直接还原的底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法。
背景技术：
目前，随着国内较先进的氧气底吹炉氧化-鼓风炉还原炼铅技术取代传统的烧结-鼓风炉还原熔炼技术的推广应用，使得炼铅时生产环境有了较大改善；但从底吹炉氧化熔炼产出的高温高铅渣熔体，需经铸渣系统冷却铸成块状，才利于鼓风炉的还原熔炼。它先要把液态高铅渣中的大量热量释放出来冷成块状，然后在鼓风炉中加热使它熔化，这使得液态高铅渣中的热量不能直接利用，造成能源浪费，而且使生产系统庞大复杂。目前国际上先进的QSL炼铅技术使氧化-还原在同一炉中进行，但巨额的投资和技术引进费以及较高的技术水平要求，使得还原段的操作非常困难。我国白银公司引进的这套技术就是因为还原段不能很好的控制至今未能正常生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种投资少、能耗低、设备系统简单，过程操作易控制的底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅技术。
本发明的目的是这样实现的将经底吹炉氧化熔炼放出的高铅渣，直接注入还原炉中进行还原熔炼，同时向还原炉中加入粉煤或焦炭，并向还原炉中通入空气，粉煤或焦炭与空气反应放出的热量及产出CO气体一起与注入还原炉中的高铅渣PbO反应生成金属铅。所述的还原炉包括炉壳、设置在炉壳上的出烟口、焦炭入口和液态高铅渣熔体入口、设置在炉壳上部的助燃风口、设置在炉壳中部的主风口、设置在炉壳下部的出铅口、出渣口以及渣面控制池，在焦炭入口处加入焦炭后，在助燃风口处鼓入适量的空气，使得焦炭燃烧形成高温炽热焦炭，在重力作用下，热焦炭落入炉中，同时从底吹炉生产出的液态高铅渣熔体从液态高铅渣熔体入口处注入，在炉中从主风口处鼓入一定量的空气以维持过程温度，同时产出CO气体和CO2气体，CO2又会与热焦炭作用产生CO气体，高铅渣熔体在下降过程中遇到炽热焦炭和上升的CO气体发生剧烈反应还原出金属铅，在高铅渣熔体还原下沉过程中，若还原不彻底就落入炉子下部，由于焦炭重力作用，会有一定量的热焦炭浸没于渣中继续进行反应，炉中渣面的高低可通过液面控制池来控制，产出的金属铅pb由出铅口处放出，还原后的炉渣经出渣口由渣面控制池排出，产出的烟气另行处理。经底吹炉氧化熔炼放出的高铅渣，具有温度高，热量大的特点，把它直接注入还原炉中进行还原熔炼，在还原炉中通过粉煤或焦炭粉(粒)与空气的作用发生剧烈反应，放出的热量用以维持过程温度，同时产出CO气体。高温焦炭和CO气体均能与PbO瓜生成金属pb。
本发明将底吹炉熔炼出的高铅渣高温熔体直接注入还原炉中，不需冷却铸块，减少了设备投资，降低了能耗，通过控制风量来控制温度，使得生产过程简单可靠；由于炽热焦炭直接参与还原反应，使得烟气量较小，而且本系统投资也较少。
图1为本发明的还原竖炉结构示意图。
图2为本发明的还原横炉结构示意图。
图3为本发明的还原横竖结合炉主视图。
图4为本发明的还原横竖结合炉侧视图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明将经底吹炉氧化熔炼放出的高铅渣，直接注入还原炉中进行还原熔炼，同时向还原炉中加入粉煤或焦炭，并向还原炉中通入空气，粉煤或焦炭与空气反应放出的热量及产出CO气体一起与注入还原炉中的高铅渣PbO反应生成金属铅。
如图1、2、3、4所示，本发明还原炉采用竖炉，也可以采用横炉，还可以采用横竖结合炉。
1、竖炉所述的还原炉为一种竖炉，包括炉壳5、设置在炉壳5上的出烟口1、焦炭入口及液态高铅渣熔体入口2、设置在炉壳5上部的助燃风口3、设置在炉壳5中部的主风口4、设置在炉壳5下部的出铅口6、出渣口10以及渣面控制池9，在焦炭入口2处加入焦炭后，在助燃风口3处鼓入适量的空气，使得焦炭燃烧形成高温炽热焦炭7，在重力作用下，热焦炭落入炉中，同时从底吹炉生产出的液态高铅渣熔体8从液态高铅渣熔体入口2处注入，在炉中从主风口4处鼓入一定量的空气以维持过程温度，同时产出CO气体和CO2气体，CO2又会与热焦炭作用产生CO气体，高铅渣熔体在下降过程中遇到炽热焦炭和上升的CO气体发生剧烈反应还原出金属铅，在高铅渣熔体还原下沉过程中，若还原不彻底就落入炉子下部，由于焦炭重力作用，会有一定量的热焦炭浸没于渣中继续进行反应，炉中渣面的高低可通过液面控制池9来控制，产出的金属铅pb由出铅口6处放出，还原后的炉渣经出渣口10由渣面控制池9排出，产出的烟气另行处理。
2、横炉与竖炉原理类似，包括横向布置的炉壳5、在横向布置的炉壳5外设置有由出烟口1、焦炭入口及液态高铅渣熔体入口2以及助燃风口3构成的颈部、设置在炉壳5中部的主风口4、设置在炉壳5下部的出铅口6、出渣口10以及渣面控制池9，在横向炉壳5的颈部焦炭入口(2)处加入焦炭后，在助燃风口(3)处鼓入适量的空气，使得焦炭燃烧形成高温炽热焦炭7，在重力作用下，热焦炭落入横向炉壳5中，同时从底吹炉生产出的液态高铅渣熔体8从液态高铅渣熔体入口2处注入，在炉中从主风口4处鼓入一定量的空气以维持过程温度，同时产出CO气体和CO2气体，CO2又会与热焦炭作用产生CO气体，高铅渣熔体在下降过程中遇到炽热焦炭和上升的CO气体发生剧烈反应还原出金属铅，在高铅渣熔体还原下沉过程中，若还原不彻底就落入炉子下部，由于焦炭重力作用，会有一定量的热焦炭浸没于渣中继续进行反应，炉中渣面的高低可通过液面控制池9来控制，产出的金属铅pb由出铅口6处放出，还原后的炉渣经出渣口10由渣面控制池9排出，在横向布置的炉壳5上部还设置有出烟口1。
3、横竖结合炉所述的还原炉为一种横竖结合炉，即横向还原炉上与竖向还原炉相互贯通，首先，在竖向还原炉的焦炭入口2处加入焦炭后，在助燃风口3处鼓入适量的空气，使得焦炭燃烧形成高温炽热焦炭7，在重力作用下，热焦炭落入炉中，从底吹炉产出的液态高铅渣熔体8从渣入口2处注入，在炉中从主风口4处鼓入一定量的空气以维持过程温度，同时产出CO气体和CO2气体，CO2又会与热焦炭作用产生CO气体，高铅渣熔体8在下降过程中遇到炽热焦炭和上升的CO气体发生剧烈反应还原出金属pb，在高铅渣熔体还原下沉过程中，若还原不彻底就落入炉子下部，由于焦炭重力作用，会有一定量的热焦炭浸没于渣中继续进行反应，至此不管高铅渣被还原到何种程度，熔体均在竖炉底部进入横炉进行进一步的还原，在横炉中，从其主风口4处鼓进高压空气或空气与粉煤混合物，产生CO和CO2气体，以维持过程温度和还原气，而且熔体在横炉中处于强烈搅动状态，这样更有利于铅被还原，产出的粗铅由出铅口6处放出，还原后的炉渣由出渣口10经渣面控制池9排出，产生的烟气另行处理。
权利要求
1.一种底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法，其特征在于将经底吹炉氧化熔炼放出的高铅渣，直接注入还原炉中进行还原熔炼，同时向还原炉中加入粉煤或焦炭，并向还原炉中通入空气，粉煤或焦炭与空气反应放出的热量及产出CO气体一起与注入还原炉中的高铅渣PbO反应生成金属铅。
2.根据权利要求1所述的一种底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法，其特征在于所述的还原炉为一种竖炉，包括炉壳(5)、设置在炉壳(5)上的出烟口(1)、焦炭入口及液态高铅渣熔体入口(2)、设置在炉壳(5)上部的助燃风口(3)、设置在炉壳(5)中部的主风口(4)、设置在炉壳(5)下部的出铅口(6)、出渣口(10)以及渣面控制池(9)，在焦炭入口(2)处加入焦炭后，在助燃风口(3)处鼓入适量的空气，使得焦炭燃烧形成高温炽热焦炭(7)，在重力作用下，热焦炭落入炉中，同时从底吹炉生产出的液态高铅渣熔体(8)从液态高铅渣熔体入口(2)处注入，在炉中从主风口(4)处鼓入一定量的空气以维持过程温度，同时产出CO气体和CO2气体，CO2又会与热焦炭作用产生CO气体，高铅渣熔体在下降过程中遇到炽热焦炭和上升的CO气体发生剧烈反应还原出金属铅，在高铅渣熔体还原下沉过程中，若还原不彻底就落入炉子下部，由于焦炭重力作用，会有一定量的热焦炭浸没于渣中继续进行反应，炉中渣面的高低可通过液面控制池(9)来控制，产出的金属铅pb由出铅口(6)处放出，还原后的炉渣经出渣口(10)由渣面控制池(9)排出，产出的烟气另行处理。
3.根据权利要求1所述的一种底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法，其特征在于所述的还原炉为一种横炉，包括横向布置的炉壳(5)、在横向布置的炉壳(5)外设置有由出烟口(1)、焦炭入口及液态高铅渣熔体入口(2)以及助燃风口(3)构成的颈部、设置在炉壳(5)中部的主风口(4)、设置在炉壳(5)下部的出铅口(6)、出渣口(10)以及渣面控制池(9)，在横向炉壳(5)的颈部焦炭入口(2)处加入焦炭后，在助燃风口(3)处鼓入适量的空气，使得焦炭燃烧形成高温炽热焦炭(7)，在重力作用下，热焦炭落入横向炉壳(5)中，同时从底吹炉生产出的液态高铅渣熔体(8)从液态高铅渣熔体入口(2)处注入，在炉中从主风口(4)处鼓入一定量的空气以维持过程温度，同时产出CO气体和CO2气体，CO2又会与热焦炭作用产生CO气体，高铅渣熔体在下降过程中遇到炽热焦炭和上升的CO气体发生剧烈反应还原出金属铅，在高铅渣熔体还原下沉过程中，若还原不彻底就落入炉子下部，由于焦炭重力作用，会有一定量的热焦炭浸没于渣中继续进行反应，炉中渣面的高低可通过液面控制池(9)来控制，产出的金属铅pb由出铅口(6)处放出，还原后的炉渣经出渣口(10)由渣面控制池(9)排出，在横向布置的炉壳(5)上部还设置有出烟口(1)。
4.根据权利要求1所述的一种底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法，其特征在于所述的还原炉为一种横竖结合炉，即横向还原炉上与竖向还原炉相互贯通，首先，在竖向还原炉的焦炭入口(2)处加入焦炭后，在助燃风口(3)处鼓入适量的空气，使得焦炭燃烧形成高温炽热焦炭(7)，在重力作用下，热焦炭落入炉中，从底吹炉产出的液态高铅渣熔体(8)从渣入口(2)处注入，在炉中从主风口(4)处鼓入一定量的空气以维持过程温度，同时产出CO气体和CO2气体，CO2又会与热焦炭作用产生CO气体，高铅渣熔体(8)在下降过程中遇到炽热焦炭和上升的CO气体发生剧烈反应还原出金属pb，在高铅渣熔体还原下沉过程中，若还原不彻底就落入炉子下部，由于焦炭重力作用，会有一定量的热焦炭浸没于渣中继续进行反应，至此不管高铅渣被还原到何种程度，熔体均在竖炉底部进入横炉进行进一步的还原，在横炉中，从其主风口(4)处鼓进高压空气或空气与粉煤混合物，产生CO和CO2气体，以维持过程温度和还原气，而且熔体在横炉中处于强烈搅动状态，这样更有利于铅被还原，产出的粗铅由出铅口(6)处放出，还原后的炉渣由出渣口(10)经渣面控制池(9)排出，产生的烟气另行处理。
全文摘要
本发明涉及一种在采用氧气底吹炉－鼓风炉氧化还原法炼铅时，高铅渣熔体在液态下直接还原的底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法，将经底吹炉氧化熔炼放出的高铅渣，直接注入还原炉中进行还原熔炼，同时向还原炉中加入粉煤或焦炭，并向还原炉中通入空气，粉煤或焦炭与空气反应放出的热量及产出CO气体一起与注入还原炉中的高铅渣PbO反应生成金属铅，本发明不需冷却铸块，减少了设备投资，降低了能耗，通过控制风量来控制温度，使得生产过程简单可靠，由于炽热焦炭直接参与还原反应，使得烟气量较小，而且本系统投资也较少。
文档编号C22B7/04GK1472349SQ0312623
公开日2004年2月4日 申请日期2003年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者杨安国, 陈会成, 杨华锋, 赵传和 申请人:河南豫光金铅股份有限公司