一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法
【专利摘要】本发明提供一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，包括：底吹氧化熔炼：将铅精矿、石粉混合配料，制成混合料，从顶部投入到还原炉，还原炉底部通过氧枪通入氧气，熔融反应，形成粗铅1、低熔点的高铅渣和二氧化硫烟气，二氧化硫烟气采用两转两吸工艺制酸，粗铅1通过放铅口排出；还原熔炼：待粗铅1排完后，还原炉的底部通过氧枪通入氧气，通过喷枪喷入煤粉，经反应，形成粗铅2和还原炉炉渣，还原炉炉渣在熔融状态下，直接导入烟化炉。本发明在铅冶炼过程中，省去了铸渣工序，淘汰了鼓风炉，减少了二次污染和烟尘率，底吹氧化熔炼和还原熔炼均在还原炉中进行，避免高铅渣转炉，有效节能。
【专利说明】
一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法
技术领域
[0001]本发明涉及金属冶炼技术领域，具体涉及一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法。
【背景技术】
[0002]传统的炼铅工艺是氧气底吹熔炼一鼓风炉还原法和浸没式顶吹(ISA或Ausmelt)熔炼一鼓风炉还原法，它们在工艺上都是将冶炼的氧化和还原过程分开，在不同的反应器上完成，即在熔炼炉内主要完成氧化反应以脱除硫，同时产出一部分粗铅和高铅渣。高铅渣均是通过铸渣机铸成块状再送入鼓风炉进行还原熔炼，产出的粗铅送往精炼车间电解，产出的炉渣流至电热前床贮存保温，电热前床的熔渣流入渣包或通过溜槽进入烟化炉提锌。随着我国对节能减排和清洁生产政策的不断贯彻落实，上述工艺的弊端也显现出来，鼓风炉还原高铅渣块，液态高铅渣的潜热得不到利用，还要消耗大量的焦炭，随着焦炭价格的提升，炼铅成本居高不下。电热前床消耗大量的电能和石墨材料，也增加了冶炼成本，同时需要占用大量的土地和投资。专利文件201410200207.3提供一种富氧顶吹熔炼-液态高铅渣侧吹直接还原炼铅工艺，在鼓风炉的基础上进行了改进，将高铅渣在熔融状态直接供给到液态高铅渣侧吹还原炉内，进行侧吹还原熔炼，高铅渣在熔融状态转炉过程复杂，损失物质与热量。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种工序简单、环保、节能的氧气底吹熔炼直接还原铅冶炼法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，包括:
底吹氧化熔炼:将铅精矿、石粉混合配料，制成混合料，从顶部投入到还原炉，还原炉底部通过氧枪通入氧气，还原炉内的温度控制在950?1150°C，经熔融反应，形成粗铅1、低熔点的高铅渣和二氧化硫烟气，二氧化硫烟气采用两转两吸工艺制酸，粗铅I通过放铅口排出；
还原熔炼:待粗铅I排完后，还原炉的底部通过氧枪通入氧气，通过喷枪喷入煤粉，还原炉内的温度控制在1100?1250 °C，经反应，形成粗铅2和还原炉炉渣，将还原炉炉渣在熔融状态下，直接导入烟化炉。
[0005]进一步地，步骤a中高铅渣的渣面高度为900?1200mm。
[0006]进一步地，步骤b中还原炉炉渣的渣面高度为900?1100mm。
[0007 ]进一步地，所述的混合料各组分按质量百分数计为:铅50?60%，氧化锌I?6%，铜0.I?0.5%，氧化亚铁8?14%，二氧化硅4?6%，氧化钙2?4%，硫I?18%，砷0.I?0.3%，锑0.4?0.8%，水8 ?10%。
[0008]进一步地，所述的高铅渣各组分按质量百分数计为:铅47?55%，硫0.1?0.6%，氧化亚铁1?18%，二氧化硅7?15%，氧化钙4?12%，氧化锌I?8%。
[0009]进一步地，所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:铅I?3%，氧化锌8?20%，氧化亚铁40?50%，二氧化硅20?25%，氧化钙12?18%。
[0010]本发明的有益效果为:
1.本发明在底吹氧化熔炼过程，采用氧气从底部吹入引起熔体搅拌，混合料充分反应，混合料中的金属硫化物发生氧化反应，生成金属氧化物和二氧化硫，并释放出大量热使氧化反应继续下去，同时形成粗铅和低熔点的高铅渣；
2.本发明在还原熔炼过程，通入氧气的氧枪、喷入煤粉的喷枪，均设置在还原炉底部，氧气和煤粉可从多角度进入还原炉，熔体搅拌基本无死角，比液态高铅渣侧吹直接还原效果好；
3.本发明在铅冶炼过程中，省去了铸渣工序，淘汰了鼓风炉，减少了二次污染和烟尘率，底吹氧化熔炼和还原熔炼均在还原炉中进行，一炉两用，避免高铅渣转炉，有效节能。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
实施例1
一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，包括:
底吹氧化熔炼:将铅精矿、石粉混合配料，制成混合料，所述的混合料各组分按质量百分数计为:铅50%，氧化锌3%，铜0.5%，氧化亚铁8%，二氧化娃6%，氧化妈4%，硫18%，砷0.1%，锑0.4%，水10%，从顶部投入到还原炉，还原炉底部通过氧枪通入氧气，还原炉内的温度控制在950°C，经熔融反应，形成粗铅1、低熔点的高铅渣和二氧化硫烟气，高铅渣的渣面高度为1100mm，所述的高铅渣各组分按质量百分数计为:铅47%，硫0.1%，氧化亚铁18%，二氧化硅15%，氧化钙12%，氧化锌7.9%，二氧化硫烟气采用两转两吸工艺制酸，粗铅I通过放铅口排出；
还原熔炼:待粗铅I排完后，还原炉的底部通过氧枪通入氧气，通过喷枪喷入煤粉，还原炉内的温度控制在I10tC，经反应，形成粗铅2和还原炉炉渣，还原炉炉渣的渣面高度为900mm，所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:铅1%，氧化锌8%，氧化亚铁50%，二氧化硅25%，氧化钙16%，将还原炉炉渣在熔融状态下，直接导入烟化炉。
[0012]实施例2
底吹氧化熔炼:将铅精矿、石粉混合配料，制成混合料，所述的混合料各组分按质量百分数计为:铅60%，氧化锌6%，铜0.1 %，氧化亚铁14%，二氧化娃4%，氧化妈2%，硫5.2%，砷
0.3%，铺0.4%，水8%，从顶部投入到还原炉，还原炉底部通过氧枪通入氧气，还原炉内的温度控制在1050°C，经熔融反应，形成粗铅1、低熔点的高铅渣和二氧化硫烟气，高铅渣的渣面高度为900mm，所述的高铅渣各组分按质量百分数计为:铅55%，硫0.6%，氧化亚铁15%，二氧化硅13%，氧化钙11.4%，氧化锌5%，二氧化硫烟气采用两转两吸工艺制酸，粗铅I通过放铅口排出；
还原熔炼:待粗铅I排完后，还原炉的底部通过氧枪通入氧气，通过喷枪喷入煤粉，还原炉内的温度控制在1250°C，经反应，形成粗铅2和还原炉炉渣，还原炉炉渣的渣面高度为1000mm，所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:铅3%，氧化锌20%，氧化亚铁40%，二氧化娃23%，氧化妈14%，将还原炉炉渣在恪融状态下，直接导入烟化炉。
[0013]实施例3
底吹氧化熔炼:将铅精矿、石粉混合配料，制成混合料，所述的混合料各组分按质量百分数计为:铅58%，氧化锌4%，铜0.3%，氧化亚铁12%，二氧化娃5%，氧化妈3%，硫7.9%，砷
0.2%，铺0.6%，水9%，从顶部投入到还原炉，还原炉底部通过氧枪通入氧气，还原炉内的温度控制在1150°C，经熔融反应，形成粗铅1、低熔点的高铅渣和二氧化硫烟气，高铅渣的渣面高度为1200mm，所述的高铅渣各组分按质量百分数计为:铅48%，硫0.1%，氧化亚铁18%，二氧化硅15%，氧化钙10.9%，氧化锌8%，二氧化硫烟气采用两转两吸工艺制酸，粗铅I通过放铅口排出；
还原熔炼:待粗铅I排完后，还原炉的底部通过氧枪通入氧气，通过喷枪喷入煤粉，还原炉内的温度控制在1200°C，经反应，形成粗铅2和还原炉炉渣，还原炉炉渣的渣面高度为1100mm，所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:铅2%，氧化锌15%，氧化亚铁47%，二氧化娃24%，氧化妈12%，将还原炉炉渣在恪融状态下，直接导入烟化炉。
[0014]底吹氧化熔炼时，还原炉内发生以下反应:
2FeS+302+Si02=2Fe0.Si02+2S022ZnS+302=2Zn0+2S022PbS+302+Si02=2Pb0.Si02+2S02
沉铅反应:
PbS+02=Pb+S02
2PbS+302=2Pb0+2S02
PbS+2Pb0=3Pb+S02
还原熔炼时，还原炉内发生以下反应:
Pb0+C0=Pb+C02
Pb0.Si02+2Fe0+C0=Pb+2Fe0.S1O2+CO2 2Pb0.Si02+2Fe0+2C0==2Pb+2Fe0.S1O2+2CO2 Pb0.Si02+Ca0+C0=Ca0.Si02+Pb+C02 2Pb0.Si02+2Ca0+2C0=2Pb+2Ca0.S1O2+2CO2 2Pb0+PbS=3Pb+S02 高铅渣中的造渣成分造渣:
2Fe0+Ca0+Zn0+Si02=2Fe0.Ca0.Zn0.S12
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明专利范围所述技术方案所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
【主权项】
1.一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，包括: a.底吹氧化熔炼:将铅精矿、石粉混合配料，制成混合料，从顶部投入到还原炉，还原炉底部通过氧枪通入氧气，还原炉内的温度控制在950?1150°C，经熔融反应，形成粗铅1、低熔点的高铅渣和二氧化硫烟气，二氧化硫烟气采用两转两吸工艺制酸，粗铅I通过放铅口排出; b.还原熔炼:待粗铅I排完后，还原炉的底部通过氧枪通入氧气，通过喷枪喷入煤粉，还原炉内的温度控制在1100?1250°C，经反应，形成粗铅2和还原炉炉渣，将还原炉炉渣在熔融状态下，直接导入烟化炉。2.根据权利要求1所述的一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，步骤a中高铅渣的渣面高度为900?1200mm。3.根据权利要求1所述的一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，步骤b中还原炉炉渣的渣面高度为900?1100mm。4.根据权利要求1所述的一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，所述的混合料各组分按质量百分数计为:铅50?60%，氧化锌I?6%，铜0.1?0.5%，氧化亚铁8?14%，二氧化硅4?6%，氧化钙2?4%，硫I?18%，砷0.1?0.3%，锑0.4?0.8%，水8?10%。5.根据权利要求1所述的一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，所述的高铅渣各组分按质量百分数计为:铅47?55%，硫0.1?0.6%，氧化亚铁10?18%，二氧化硅7?15%，氧化钙4?12%，氧化锌I?8%。6.根据权利要求1所述的一种氧气底吹熔炼直接还原炼铅法，其特征在于，所述的还原炉炉渣各组分按质量百分数计为:铅I?3%，氧化锌8?20%，氧化亚铁40?50%，二氧化硅20?25%，氧化钙12?18%。
【文档编号】C22B5/10GK106086459SQ201610750580
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月30日
【发明人】何志军, 何志刚, 何占源, 牛卫军
【申请人】安阳市岷山有色金属有限责任公司