一种铅锌物料烧结熔炼的方法
【专利说明】一种铅锌物料烧结熔炼的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于火法冶金技术领域，具体涉及一种铅锌物料烧结熔炼的方法。
【背景技术】
[0003]以锌物料生产锌的方法主要为湿法炼锌，有三种方法即常规法、高温高酸法及氧压浸出，常规法中锌浸出渣含锌高，浸出渣必须经过挥发窑火法处理回收氧化锌烟尘再进湿法系统回收锌，这种以氧化锌二次浸出回收锌的方式，造成大量锌金属在系统中的二次循环，锌直收率低，生产成本增加，高温高酸法及氧压浸出的锌浸出渣含锌较低，浸出渣可以不经火法处理送渣场堆存，但在湿法炼锌的电积过程中，废电解液带有大量锌金属进入系统循环，造成锌直收率低，生产成本增加。
[0004]以铅物料生产铅的方法主要有三种方法即烧结鼓风法、熔池熔炼法及闪速熔炼法，烧结鼓风法在烧结过程中，要求70%以上的烧结物料作为返粉返回烧结配料，使大量铅金属进入系统循环，造成铅直收率低，生产成本增加，熔池熔炼法及闪速熔炼法为现代炼铅方法，对铅物料直接熔炼产出铅金属，不需要二次铅物料返回系统循环，因此铅直收率高，减少了生产成本。
[0005]以铅锌物料同时生产铅锌的方法只有一种即密闭鼓风炉炼铅锌(ISP法)，该法在烧结过程中同样要求70%以上的烧结物料作为返粉返回烧结配料，使大量铅锌金属进入系统循环，造成铅锌直收率低，生产成本增加。
[0006]综上所述，以锌物料生产锌，铅物料生产铅以及铅锌物料同时生产铅锌的传统方法，都存在大量铅锌金属返回系统循环，造成铅锌直收率低，增加生产成本的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种铅锌物料无返粉烧结熔炼的方法，同时生产铅锌，不需要二次铅锌物料返回系统循环，提高铅锌直收率，降低生产成本。
[0008]本发明的技术方案为:一种铅锌物料烧结熔炼的方法，包括下述步骤:
a)将含铅锌物料和熔剂配料后制粒；
b)在烧结机内烧结，烧结条件:料层厚度150~200mm，台车速度2?3m/min，鼓风强度25 ?35mVm2.min，风压 3000 ?6000Pa，烧结温度 800 ?900 °C ；
c)烧结物料经破碎筛分，筛上物粒度大于30mm，送入熔炼炉；
d)对烧结物料进行熔炼，熔炼条件:料柱高度5.5-6.5m，炉顶温度1000?1100°C，炉气C0/C02比值1.5?2.5，炉顶压力1300?3000Pa ；
e)熔炼过程的含锌炉气经冷凝回收锌，熔体经沉淀分离回收铅。
[0009]所述步骤a)配料要求:Pb/Zn为0.4?0.6，铅和锌总含量为30?60%，制粒后的混合料含硫12?14%。
[0010]所述步骤a)制粒后混合料粒度2?10mm，含水5?7%。
[0011]所述步骤b)烧结烟气送制酸。
[0012]所述步骤c)采用单轴及齿辊机破碎块度为80?120mm。
[0013]所述步骤c)的筛下物经粉碎后粒度小于10mm，返回配料。
[0014]所述步骤e)冷凝回收的粗锌进入精馏炉，经精馏产出精锌。
[0015]所述步骤e)采用电热前床进行沉淀分离，得粗铅和熔渣，熔渣进入烟化炉处理回收氧化锌。回收的氧化锌返回配料。
[0016]本发明方法的基本原理:采用空气中氧对铅锌物料进行脱硫，对脱硫后的烧结物料中铅锌氧化物采用焦碳还原成锌蒸汽及液态铅。
[0017]其中，铅锌物料烧结的原理如下:
PbS+1.5 02—Pb0+S02
ZnS+1.5 02—Zn0+S02;
烧结物料熔炼的原理如下:
Zn0+C0 — Zn (气)+CO2 Pb0+C0 —Pb (液)+C02。
[0018]与现有技术相比:现有技术的铅锌物料烧结熔炼方法，只有配入70%返粉才能降低物料含硫至6%，这样才能将物料脱硫至1%，然后送熔炼。采用本发明方法，物料含硫12-14%,不需配入返粉，便可将物料硫脱至1%。
[0019]具体来说，本发明方法有如下的优点:
1)原料适应性广，尤其对难选铅锌矿石，可产出混合铅锌物料送冶炼，简化了选矿工
-H-
乙；
2)能处理复杂多成分铅锌物料、原料便宜，能很好综合回收铜、金、银等有价金属，经济效益好；
3)烧结采用低料层厚度，高鼓风强度，大台车速度，烧结强度大，不需要返粉烧结，所产烟气S02&度可达7?8%，便于二转二吸烟气制酸；
4)采用单轴及齿辊破碎筛分，筛下物约10?15%经粉碎机返回配料，取消了三段破碎系统，与传统法要求大于70%以上的返粉返回配料比较，大大减少了铅锌金属在系统中的循环量，提高了铅锌直收率，降低了生产成本；
5)采用熔炼炉炼铅锌，锌以蒸汽挥发经冷凝回收锌，铅以液态经电热前床分离渣回收铅，在同一个炉子中同时分别回收铅及锌；
6)铅回收率大于97%，锌回收率大于95%，铅锌金属回收率高。
【附图说明】
[0020]附图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021 ] 本发明方法所用装置包括:配料仓、制粒机、烧结机、破碎筛分机、粉碎机、熔炼炉、电热前床、烟化炉、冷凝器、精馏炉。
[0022]在一个【具体实施方式】中，按图1所示的本发明工艺流程图，本发明铅锌物料烧结熔炼的方法包括如下的步骤(以下除非特别说明，％均指重量百分比):1)配料:铅锌物料主要由铅精矿、锌精矿，铅锌混合矿，含铅锌杂料如烟尘、浮渣、兰粉等组成，由于熔炼过程中要求合适的渣型，需配入熔剂，如石灰石、石英及铁肩或铁硫化物，配料通过配料仓进行，以步骤5)的筛下物、步骤8)产生的杂料、熔剂、铅锌物料顺序进入总胶带输送机送制粒，要求Pb/Zn重量比为0.4?0.6，铅和锌总含量为30?60%，混合料含硫约12?14%。
[0023]2)制粒:配好的混合料送入圆筒制粒机进行混合制粒，以保证物料混合均匀，润湿充分，要求制粒后混合料粒度2?10_，含水5?7%。
[0024]3)烧结:经制粒后的混合料进入布料机，均匀布料进入烧结机，点火温度950?1100°C，点火时间30?120s，烧结条件:料层厚度约200mm，台车速度2?3m/min。鼓风强度25?35m3/m2.min，风压3000?6000Pa，烧结温度800?900°C，烧结烟气含SO2 7?8%
送制酸。
[0025]4)破碎筛分:经烧结机产出的烧结块度为300?500mm，送单轴及齿辊机破碎块度为80?120mm送熔炼，经固定筛筛上物粒度约30mm也送入熔炼，筛下物送入粉碎机。
[0026]5)粉碎:粒度小于30mm的筛下物约占整个烧结块量的10?15%送入粉碎机，经粉碎后粒度小于1mm返回配料。
[0027]6)熔炼:合格烧结块、熔剂(石灰石、石英及铁肩或铁硫化物等)及焦炭(焦炭要求预热至800°C)采用称量漏斗计量后装入料罐，由料罐加入熔炼炉，计量、装料、上料自动完成。熔炼条件:料柱高度约6m，炉顶温度1000?1100°C，炉气C0/C02比值1.5?2.5 (体积)，炉顶压力1300?3000Pa，含锌炉气进入冷凝器，熔体进入电热前床。
[0028]7)沉淀分离:从熔炼炉出来的熔体进入电热前床进行渣铅分离，并保温与炉渣烟化匹配，以适应烟化炉定期进渣的要求，熔体澄清时间约lh，经分离的粗铅虹吸放出进铸锭机铸徒后送铅电解精炼。
[0029]8)烟化:经电热前床分离的熔渣进入烟化炉吹炼，粉煤由喷嘴喷入炉内，吹炼温度1250?1300°C，间断作业，产出烟气经余热锅炉及收尘后回收的氧化锌返回配料，所产水淬渣为弃渣外售或堆存。
[0030]9)冷凝:从熔炼炉产出的含锌炉气导入冷凝器产出粗锌，冷却介质为铅液，铅锌液体经铅液冷却装置冷却进分离系统，铅锌靠比重不同澄清分离，下层的铅液返回冷凝器，上层的锌液进(熔析)贮锌槽后进精馏。
[0031]10)精馏:从冷凝器冷凝分离的锌液进入精馏炉，锌液流入铅塔，在温度750?850°C，大部分锌及其中所含镉呈蒸汽状态挥发，而铅及其它高沸点杂质以液体合金排出分离，铅塔产出的含镉锌用流槽引入镉塔，在温度800?900°C，进行锌镉分离，纯锌液由下部进入纯锌槽，即得到精馏锌。
[0032]在一个具体的实施例中，铅锌物料Pb/Zn重量比为0.48，铅和锌总含量为52%，混合料含硫约12.8%，按上述步骤进行烧结熔炼，最终铅回收率98.5%，锌回收率97%。
【主权项】
1.一种铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于包括下述步骤: a)将含铅锌物料和熔剂配料后制粒； b)在烧结机内烧结，烧结条件:料层厚度150~200mm，台车速度2?3m/min，鼓风强度25 ?35mVm2.min，风压 3000 ?6000Pa，烧结温度 800 ?900 °C ； c)烧结物料经破碎筛分，筛上物粒度大于30mm，送入熔炼炉； d)对烧结物料进行熔炼，熔炼条件:料柱高度5.5-6.5m，炉顶温度1000?1100°C，炉气C0/C02比值1.5?2.5，炉顶压力1300?3000Pa ； e)熔炼过程的含锌炉气经冷凝回收锌，熔体经沉淀分离回收铅。
2.根据权利要求1所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于步骤a)配料要求:Pb/Zn为0.4?0.6，铅和锌总含量为30?60%，制粒后的混合料含硫12?14%。
3.根据权利要求1或2所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于步骤a)制粒后混合料粒度2?10mm，含水5?7%。
4.根据权利要求1所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于步骤b)烧结烟气送制酸。
5.根据权利要求1所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于步骤c)采用单轴及齿棍机破碎块度为80?120mm。
6.根据权利要求1或5所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于步骤c)的筛下物经粉碎后粒度小于10mm，返回配料。
7.根据权利要求1所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于步骤e)冷凝回收的粗锌进入精馏炉，经精馏产出精锌。
8.根据权利要求1所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于步骤e)采用电热前床进行沉淀分离，得粗铅和熔渣，熔渣进入烟化炉处理回收氧化锌。
9.根据权利要求7所述的铅锌物料烧结熔炼的方法，其特征在于回收的氧化锌返回配料。
【专利摘要】本发明涉及一种铅锌物料烧结熔炼的方法：a）将含铅锌物料和熔剂配料后制粒；b）在烧结机内烧结，采用低料层厚度，高鼓风强度，大台车速度；c）烧结物料经破碎筛分，筛上物粒度大于30mm，送入熔炼炉；d）对烧结物料进行熔炼；e）熔炼过程的含锌炉气经冷凝回收锌，熔体经沉淀分离回收铅。采用本发明方法，能够同时生产铅锌，不需要二次铅锌物料返回系统循环，提高了铅锌直收率，降低了生产成本。
【IPC分类】C22B13-00, C22B19-00, C22B1-16
【公开号】CN104831086
【申请号】CN201510181206
【发明人】舒见义, 左小红, 赵婷, 黄光 , 阳伦庄, 蒋彬, 陈阜东, 何醒民
【申请人】长沙有色冶金设计研究院有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月16日