专利名称：含锌物料的底吹烟化提锌方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金领域的金属冶炼方法，特别是涉及一种含锌物料的底吹烟化提锌 方法。
背景技术：
含锌物料有铅冶炼炉渣、湿法炼锌过程中的中浸渣以及部分氧化锌矿等。对于含锌的铅冶炼炉渣，目前国内多采用烟化炉进行处理，即将煤块磨成一定粒 度后，在一次、二次压缩空气的输送下，被吹入铅冶炼炉渣中(铅冶炼炉渣中通常含有Pb 1 5%，ZnO 10 19%)，依靠调节压缩空气与粉煤的流量比，在烟化炉内形成较强的还原 气氛，使鼓风炉炉渣中的铅、锌以金属蒸汽形式被挥发出来，挥发起来的金属蒸汽在三次风 口处，重新被氧化成氧化物，经收尘后成为产品。该处理方法虽然可使炉渣中的金属充分挥 发，但存在着煤粉耗量大( 200Kg/t炉渣)、每炉生产时间较长(时间长达80 160分钟)、 只能间断生产(每24小时生产8 16炉)、吨产品加工费用高以及二氧化硫排放多等方面 的缺点。为了改进这些缺点，有研究尝试用22 30%的富氧空气代替压缩空气，进行富氧 烟化。该方法与压缩空气相比，富氧烟化虽然在加工成本、弃渣含锌等方面指标有所改进， 但效果并不十分明显。对于常规湿法炼锌过程中产生的中浸渣，目前国内多采用回转窑进行处理，少数 厂家用烟化炉进行处理。用回转窑处理的工艺流程大概为中浸渣干燥后，配入50%左右的 焦粒，加入回转窑中进行强制挥发。该处理方法虽然可使中浸渣的锌含量<1%，但也存在着 焦粉耗量大、焦粒的利用率不高、窑体耐火材料寿命短、作业率不高及回转窑收尘后的尾气 中SO2超标污染严重等方面的问题。对于部分氧化锌矿，目前国内外对其处理的工艺大都为先对氧化锌矿进行直接 浸出，浸出矿浆，过滤后对浸出液再进行萃取、反萃，反萃后的溶液经活性炭吸附，脱除有机 物后，再并入常规湿法炼锌的主流程中去，该方法虽然使锌的回收率较高，但也明显存在着 有机试剂消耗量大、加工成本较高的缺点。目前，关于炼锌工艺的文献报道也有不少。例如1、申请号为200910012388.6、 发明名称为“一种电热回转窑炼锌的方法”，该发明是采用电热回转窑炼锌装置，通过 原料的混合、预热与蒸馏过程，从锌矿石中在封闭的状态下提取锌金属。2、申请号为 200610128474. X、发明名称为“铅冶炼炉渣的富氧烟化提锌工艺”，该发明是利用鼓风机将 粉煤、空气通入烟化炉的熔渣中，使熔渣中的氧化铅和氧化锌以单质金属状态还原出来，经 炉子上部三次风口补入的空气中的氧进行氧化后，产出以氧化锌为主要成分的次氧化锌产
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发明内容
本发明要解决的技术问题是克服目前对铅冶炼炉渣、湿法炼锌过程中的中浸渣 以及部分氧化锌矿的处理存在的缺陷，提供一种含锌物料的底吹烟化提锌方法。本发明技
3术方案能够加快生产过程、缩短炉时、减少耗材，并且能够提高氧化锌产品的质量、明显降 低吨加工成本。为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是
本发明提供一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述底吹烟化提锌方法的详细过程
为
将原料含锌物料、石子、煤和铁渣，从底吹熔炼炉的加料口连续送入底吹熔炼炉中进行 熔炼，石子、煤和铁渣的加入量占含锌物料总重量的百分比例分别为2 5%、3 10%和0 15%，熔炼过程中控制底吹氧化熔炼炉内的温度为1000 1300°C，在熔炼过程中自底吹熔 炼炉底部，利用气体喷枪将天然气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原反应，在底吹 熔炼炉中对物料进行熔炼反应3 5h，熔炼后放出熔炼渣即弃渣；熔炼过程中挥发产生的 锌蒸气由底吹熔炼炉的出烟口排出，进入收尘系统重新被氧化成氧化锌粉，即得到成品氧 化锌。根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述含锌物料中锌所占的重量百分含 量为5 40% ；所述含锌物料为铅冶炼炉渣、湿法炼锌过程中的中浸渣或部分氧化锌矿。根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述石子、煤和铁渣的粒度为3 6cm0根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述将原料从底吹熔炼炉的加料口连 续送入底吹熔炼炉过程中，其送料量为1 10t/h。根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述在熔炼过程中自底吹熔炼炉底部 吹入天然气和氧气，其天然气耗量为25 50Nm3/t含锌物料，氧气量为(25 50) X 1. SNm3/ t含锌物料。根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述氧气的浓度为30 100% ；所述天 然气的成份中CH4所占的重量百分含量> 85%。根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述底吹氧化熔炼炉的温度超过 1300°C时，自底吹氧化熔炼炉底部吹入氮气调节熔炼炉的温度在1000 1300°C。根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述吹入氮气时氮气流量为30 150Nm3/h。根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述熔炼后放出熔炼渣的放渣时间 15 30mino根据上述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述成品氧化锌中含锌的重量百分含 量为60 75% ；所述弃渣中含锌的重量百分含量<2%。本发明的积极有益效果
1、本发明涉及到的含锌物料有铅冶炼炉渣、湿法炼锌过程中的中浸渣或部分氧化锌 矿。本发明将这些含锌物料利用氧气底吹熔炼炉、氧气及天然气、煤块做燃料和还原剂，代 替传统的烟化炉和回转窑，进行生产高品位、高质量的氧化锌产品。与传统的烟化炉、回转 窑(或威尔兹炉)处理方法相比较，本发明方法不仅使生产过程加快、炉时缩短、耗材减少， 并且提高了氧化锌产品的质量、明显降低了吨加工成本。本发明方法可将炉时缩短10 40min，耗煤量减少10%左右，吨加工成本减少200元左右，所得氧化锌产品中氧化锌的含量 高达75%。
2、本发明技术方案与其他传统处理方法相比，本发明的主要优点⑴、不需要加入 粉煤或焦粒，且煤块的配入量少，仅为原料的3 10% ；⑵、熔炼强度高，炉窑处理能力大； ⑶、吨氧化锌加工成本较低；⑷、生产环境及生产过程中，由于使用天然气及纯氧代替煤粉、 焦粒等，生产过程清洁、污染少，有利于环境保护。(5)、不需要采用大量的有机化学试剂。具体实施例方式
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。实施例1
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述底吹烟化提锌方法的详细过程如下 将原料3t铅冶炼炉渣(铅冶炼炉渣中锌所占的重量百分含量为5 12%)、石子和煤(石 子和煤的粒度为3 6cm)，从底吹熔炼炉的加料口连续送入底吹熔炼炉中进行熔炼，送料 量为4t/h，石子和煤的加入量占铅冶炼炉渣总重量的百分比例分别为3%和8%，熔炼过程中 控制底吹氧化熔炼炉的温度为1200°C，在熔炼过程中自底吹熔炼炉底部，利用气体喷枪将 天然气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原反应，天然气耗量按照120Nm3/ (3t铅冶 炼炉渣)吹入，氧气量按照216Nm3/ (3t铅冶炼炉渣)吹入，在底吹熔炼炉中对物料进行熔 炼反应3h (即天然气的流量为40Nm3/h，氧气的流量为72Nm3/h)，熔炼后放出熔炼渣即弃渣 (经检测弃渣中含锌的重量百分含量<2%)，放出熔炼渣的时间为20 25min ；熔炼过程中 挥发产生的锌蒸气由底吹熔炼炉的出烟口排出，进入收尘系统重新被氧化成氧化锌粉，即 成品氧化锌(经检测成品氧化锌中含锌的重量百分含量为65 72%)。实施例2
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述底吹烟化提锌方法的详细过程如下 将原料3t湿法炼锌过程中的中浸渣(湿法炼锌过程中的中浸渣中锌所占的重量百分 含量为15 25%)、石子和煤(石子和煤的粒度为3 6cm)，从底吹熔炼炉的加料口连续送 入底吹熔炼炉中进行熔炼，送料量为6t/h，石子和煤的加入量占湿法炼锌过程中的中浸渣 总重量的百分比例分别为5%和10%，熔炼过程中控制底吹氧化熔炼炉的温度为1250°C，在 熔炼过程中自底吹熔炼炉底部，利用气体喷枪将天然气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中 进行还原反应，天然气耗量按照140Nm3/ (3t湿法炼锌过程中的中浸渣)吹入，氧气量按照 252Nm3/ (3t湿法炼锌过程中的中浸渣)吹入，在底吹熔炼炉中对物料进行熔炼反应4h (即 天然气的流量为35Nm3/h，氧气的流量为63Nm3/h)，熔炼后放出熔炼渣即弃渣(经检测弃渣 中含锌的重量百分含量<2%)，放出熔炼渣的时间为25 30min ；熔炼过程中挥发产生的锌 蒸气由底吹熔炼炉的出烟口排出，进入收尘系统重新被氧化成氧化锌粉，即成品氧化锌(经 检测成品氧化锌中含锌的重量百分含量为67 75%)。实施例3
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，所述底吹烟化提锌方法的详细过程如下 将原料3t氧化锌矿(氧化锌矿中锌所占的重量百分含量为20 40%)、石子和煤(石子 和煤的粒度为3 6cm)，从底吹熔炼炉的加料口连续送入底吹熔炼炉中进行熔炼，送料量 为3t/h，石子和煤的加入量占氧化锌矿总重量的百分比例分别为2%和5%，熔炼过程中控制 底吹氧化熔炼炉的温度为1100°C，在熔炼过程中自底吹熔炼炉底部，利用气体喷枪将天然 气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原反应，天然气耗量按照IlONm3/ (3t氧化锌矿) 吹入，氧气量按照198Nm3/ (3t氧化锌矿)吹入，在底吹熔炼炉中对物料进行熔炼反应4h (即天然气的流量为27. 5Nm3/h，氧气的流量为49. 5Nm3/h)，熔炼后放出熔炼渣即弃渣(经检测 弃渣中含锌的重量百分含量<2%)，放出熔炼渣的时间为20 25min ；熔炼过程中挥发产生 的锌蒸气由底吹熔炼炉的出烟口排出，进入收尘系统重新被氧化成氧化锌粉，即成品氧化 锌(经检测成品氧化锌中含锌的重量百分含量为70 75%)。实施例4 与实施例1基本相同，不同之处在于
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，与实施例1不同之处在于 原料中另外加入占铅冶炼炉渣总重量8%的铁渣(铁渣的粒度为3 6cm)，送料量为 lt/h，石子和煤的加入量占铅冶炼炉渣总重量的百分比例分别为2%和3%，熔炼过程中控制 底吹氧化熔炼炉的温度为1000°C，利用气体喷枪将天然气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中 进行还原反应，天然气耗量按照80Nm3/ (3t铅冶炼炉渣)吹入，氧气量按照144Nm3/ (3t铅 冶炼炉渣)吹入，在底吹熔炼炉中对物料进行熔炼反应3h (即天然气的流量为27Nm3/h，氧 气的流量为48Nm3/h)，放出熔炼渣的时间为15 20min。实施例5 与实施例2基本相同，不同之处在于
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，与实施例2不同之处在于 原料中另外加入占湿法炼锌过程中的中浸渣总重量5%的铁渣(铁渣的粒度为3 6cm)，送料量为3t/h，石子和煤的加入量占湿法炼锌过程中的中浸渣总重量的百分比例分 别为4%和6%，熔炼过程中控制底吹氧化熔炼炉的温度为1050°C，利用气体喷枪将天然气和 氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原反应，天然气耗量按照130Nm3/ (3t湿法炼锌过程 中的中浸渣)吹入，氧气量按照234Nm3/ (3t湿法炼锌过程中的中浸渣)吹入，在底吹熔炼炉 中对物料进行熔炼反应5h (即天然气的流量为26Nm3/h，氧气的流量为46. 8Nm3/h)，放出熔 炼渣的时间为20 25min。实施例6 与实施例3基本相同，不同之处在于
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，与实施例3不同之处在于 原料中另外加入占氧化锌矿总重量12%的铁渣(铁渣的粒度为3 6cm)，送料量为5t/ h，石子和煤的加入量占氧化锌矿总重量的百分比例分别为3%和9%，控制底吹氧化熔炼炉 的温度为1150°C，利用气体喷枪将天然气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原反应， 天然气耗量按照125Nm3/ (3t氧化锌矿)吹入，氧气量按照225Nm3/ (3t氧化锌矿)吹入，在 底吹熔炼炉中对物料进行熔炼反应5h (即天然气的流量为25Nm3/h，氧气的流量为45Nm3/ h)，放出熔炼渣的时间为20 25min。实施例7 与实施例1基本相同，不同之处在于
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，与实施例1不同之处在于 原料中另外加入占铅冶炼炉渣总重量15%的铁渣(铁渣的粒度为3 6cm)，送料量为 9t/h，石子和煤的加入量占铅冶炼炉渣总重量的百分比例分别为5%和10%，控制底吹氧化 熔炼炉的温度为1300°C，利用气体喷枪将天然气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原 反应，天然气耗量按照130Nm3/ (3t铅冶炼炉渣)吹入，氧气量按照234Nm3/ (3t铅冶炼炉 渣)吹入，在底吹熔炼炉中对物料进行熔炼反应4h (即天然气的流量为32. 5Nm3/h，氧气的 流量为58. 5Nm7h)，放出熔炼渣的时间为25 30min。
权利要求
一种含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于将原料含锌物料、石子、煤和铁渣，从底吹熔炼炉的加料口连续送入底吹熔炼炉中进行熔炼，石子、煤和铁渣的加入量占含锌物料总重量的百分比例分别为2～5%、3～10%和0～15%，熔炼过程中控制底吹氧化熔炼炉内的温度为1000～1300℃，在熔炼过程中自底吹熔炼炉底部，利用气体喷枪将天然气和氧气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原反应，在底吹熔炼炉中对物料进行熔炼反应3～5h，熔炼后放出熔炼渣即弃渣；熔炼过程中挥发产生的锌蒸气由底吹熔炼炉的出烟口排出，进入收尘系统重新被氧化成氧化锌粉，即得到成品氧化锌。
2.根据权利要求1所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述含锌物料 中锌所占的重量百分含量为5 40% ；所述含锌物料为铅冶炼炉渣、湿法炼锌过程中的中浸 渣或部分氧化锌矿。
3.根据权利要求1所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述石子、煤 和铁渣的粒度为3 6cm。
4.根据权利要求1所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述将原料从 底吹熔炼炉的加料口连续送入底吹熔炼炉过程中，其送料量为1 10t/h。
5.根据权利要求1所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述在熔炼过 程中自底吹熔炼炉底部吹入天然气和氧气，其天然气耗量为25 50Nm3/t含锌物料，氧气 量为(25 ~ 50) XL 8Nm3/t含锌物料。
6.根据权利要求5所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述氧气的浓 度为30 100% ；所述天然气的成份中CH4所占的重量百分含量> 85%。
7.根据权利要求1所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述底吹氧 化熔炼炉的温度超过1300°C时，自底吹氧化熔炼炉底部吹入氮气调节熔炼炉的温度在 1000 1300°C。
8.根据权利要求7所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述吹入氮气 时氮气流量为30 150Nm7h。
9.根据权利要求1所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述熔炼后放 出熔炼渣的放渣时间15 30min。
10.根据权利要求1所述的含锌物料的底吹烟化提锌方法，其特征在于所述成品氧化 锌中含锌的重量百分含量为60 75% ；所述弃渣中含锌的重量百分含量<2%。
全文摘要
本发明公开了一种含锌物料的底吹烟化提锌方法。该提锌方法是将原料含锌物料、石子、煤和铁渣，从底吹熔炼炉的加料口连续送入底吹熔炼炉中进行熔炼，熔炼过程中控制底吹氧化熔炼炉的温度为1000～1300℃，在熔炼过程中自底吹熔炼炉底部，利用气体喷枪将氧气和天然气吹入底吹熔炼炉的渣池中进行还原反应，熔炼后放出熔炼渣；熔炼过程中挥发产生的锌蒸气由底吹熔炼炉的出烟口排出，进入收尘系统重新被氧化成氧化锌粉，即得到成品氧化锌。本发明技术方案能够加快生产过程、缩短炉时、减少耗材，并且能够提高氧化锌产品的质量、明显降低吨加工成本；并且在生产过程中，由于使用天然气及纯氧代替煤粉、焦粒等，生产过程清洁、污染少，有利于环境保护。
文档编号C22B19/34GK101935765SQ20101028609
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者刘素红, 卫向平, 原有利, 左淮书, 张和平, 杨明, 王学猛, 赵传合, 陈会成 申请人:河南豫光金铅股份有限公司