专利名称：一种连续炼铅清洁生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及有色金属冶炼行业中冶炼铅的工艺方法，具体一种连续炼铅清洁生产 工艺。
背景技术：
目前，我国粗铅生产所采用的工艺主要有传统的“烧结-鼓风炉还原”炼铅工艺和 氧气底吹-鼓风炉还原炼铅法、QSL法、Kivicet法、ISA和Kaldo法等直接炼铅法。由于传 统的“烧结-鼓风炉还原”炼铅工艺中所产生的低浓度二氧化硫烟气回收难度较大，受工艺 条件和设备的限制，SO2无组织排放和铅烟尘污染无法得到有效控制，国家2000年已明令 禁止采用该工艺生产。近几年，随着国家对环保要求日趋严格，新的炼铅方法在我国逐步得 到推广应用，更为突出的是我国自主开发的氧气底吹-鼓风炉还原炼铅新工艺推广速度很 快。
氧气底吹-鼓风炉还原炼铅工艺是我国经过近20年的试验研究获得成功的熔池 熔炼技术，虽然较好地解决了长期困扰铅冶炼行业的SO2烟气和铅烟尘的污染问题。2006年 11月22日中国发明专利授权公告号CN1285742C公开的“采用氧气底吹熔炼-鼓风炉还原 的炼铅法及实现它的系统”是采用氧气底吹熔炼的方法对含铅原料进行熔炼产出的熔融铅 氧化渣(行业内也称高铅渣)，该熔融铅氧化渣需要凝结铸块后再送鼓风炉还原，高温熔融 铅氧化渣的热焓占铅氧化渣还原所需热焓15%左右，无法利用；同时鼓风炉还原需要消耗 价格昂贵的块状冶金焦炭，且还原过程中，有30%左右的焦炭不完全燃烧，既浪费了能源， 又增加了生产成本。另外，鼓风炉渣还需送烟化炉进一步处理，生产设备多，生产环节多，投 资较大，操作环境污染较重。发明内容
本发明的目的是提供一种连续炼铅清洁生产工艺，解决现有技术中存在的对环境 污染严重，实施成本高，特别是高温熔融高铅渣热焓的利用，进一步改善操作环境、进一步 节能降耗的问题；同时还提供熔融高铅渣中铅的还原过程和铅锌等有价金属的烟化挥发过 程在同一个炉子中进行的方法，代替原有的鼓风炉和烟化炉渣，取消铸渣，从而减少生产环 节，节省工程投资。
本发明的技术方案如下
一种连续炼铅清洁生产工艺，其特征在于具体生产工艺步骤将铅精矿或二次 铅原料和熔剂配料成炉料后，从熔炼设备加料口送入反应熔炼段进行熔炼，从氧气喷入口 向所述熔炼设备的熔池内连续喷入富氧气体；控制熔池的熔炼温度为1000-120(TC ；熔炼 后，产生出粗铅、高铅渣熔体和含高浓度Sh的烟气；含高浓度SA的烟气经余热锅炉和电收 尘器收铅烟尘后送硫酸系统制酸，制酸尾气排空；所述电收尘器的铅烟尘返回配料；
所述高铅渣熔体从反应熔炼段的出渣口，经溜槽、进料口直接进入到还原熔炼段； 在还原熔炼段内，从底部或底侧部连续通入空气和煤气或天然气的混合气体发生燃烧反应，控制还原熔炼段内温度在1000-150(TC，得粗铅；该粗铅与反应熔炼段所产粗铅一起送 铸锭；还原所产生的铅烟尘也经电收尘器收铅烟尘返回配料；还原后液态渣通过隔墙底部 流入到烟化段进行烟化处理，烟尘进入锌烟尘收尘装置，综合回收其中的铅、锌和锗金属； 烟化段产生的炉渣作建材用。
所述的还原熔炼段还原熔炼过程中，在还原熔炼段的炉腔空间部分通入适量空气 和未反应完全的还原气体燃烧。
所述的熔炼设备主要由反应熔炼段、还原熔炼段和烟化段三部分顺序所组成；所 述熔炼设备的反应熔炼段为顶部设有加料口和第一出烟口，底部或底侧部设有氧气喷入 口，左端下部设有出渣口，右端下部设有第一虹吸出铅口 ；所述氧气喷入口的方向与铅垂线 的夹角α的范围为α <90° ；所述还原熔炼段和烟化段为长方形结构，中间有隔墙隔 开，底部两段相连通；所述还原熔炼段顶部设有进料口和第二出烟口，右端下部设有第二虹 吸出铅口，底部设有气体喷入口 ；其中的进料口通过溜槽与反应熔炼段的出渣口相连；其 中的气体喷入口的方向与竖直线的夹角θ的范围为θ <90° ；所述烟化段顶部设有 喷嘴和第三出烟口，下部设有并排的风口 ；
本发明的铅冶炼工艺，具有如下优点
①环保好
本发明中的反应熔炼过程是在密闭的熔炼设备中进行的，避免了 SO2烟气的逸出， 铅精矿中硫的回收利用率显著提高，尾气排放完全符合环保要求；另外，含铅原料和熔剂配 合制粒后直接入熔炼设备，熔炼过程没有烧结返粉作业，有效防止铅烟尘的弥散；同时，熔 融高铅渣直接进入还原熔炼段进行还原，取消了铸渣和吊运渣包的作业，可使操作环境进一步改善。
②可实现连续生产
本发明中反应熔炼、还原熔炼和烟化都在一套整体的熔炼设备中进行，实现了连 续生产，达到了真正“一步法”炼铅的目的。
③能耗低
本发明中反应熔炼段产出的高温烟气采用余热锅炉回收余热；反应熔炼段熔炼过 程实现自热，不须配入燃料补热；直接冶炼处理熔融高铅渣，充分利用熔融高铅渣的热焓， 并采用煤气或天然气还原熔炼，较鼓风炉还原节省能源。
④生产成本低
本发明中熔融高铅渣的还原采用煤气或天然气取代鼓风炉还原所用的冶金焦炭 作还原剂，并通入适量空气进行燃烧补热，所以生产成本相对较低。
⑤工程投资省
与国外较先进的铅冶炼工艺相比，本发明基建投资省，并且熔融高铅渣中铅的还 原和铅锌锗等有价金属的烟化挥发可以在同一个熔炼设备中进行，用一台底吹炉代替鼓风 炉和烟化炉，并取消了铸渣机，减少了生产设备和生产环节，所以可大大节省工程投资。
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明的熔炼设备结构图。
图2中1反应熔炼段；2还原熔炼段；3烟化段；4加料口 ；5第一出烟口 ；6氧气 喷入口 ；7出S口 ；8第一虹吸出铅口 ；9隔墙；10进料口 ； 11第二出烟口 ； 12第二虹吸出铅 口 ； 13气体喷入口 ； 14溜槽；15第三出烟口 ； 16风口；17总排渣口。
具体实施方式
参考图1和图2所示，一种连续炼铅清洁生产工艺，其具体生产工艺步骤将铅 精矿或二次铅原料和熔剂配料成炉料后，从熔炼设备加料口 4送入反应熔炼段进行熔炼， 从氧气喷入口 6向所述熔炼设备的熔池内连续喷入富氧气体；控制熔池的熔炼温度为 1000-12000C ；熔炼后，产生出粗铅、高铅渣熔体和含高浓度SA的烟气；含高浓度SA的烟 气经余热锅炉和电收尘器收铅烟尘后送硫酸系统制酸，制酸尾气排空；所述电收尘器的铅 烟尘返回配料；所述高铅渣熔体从反应熔炼段的出渣口 7，经溜槽14、进料口 10直接进入 到还原熔炼段2 ；在还原熔炼段内，从底部或底侧部连续通入空气和煤气或天然气的混合 气体发生燃烧反应，控制还原熔炼段内温度在1000-150(TC ；此时，煤气或天然气作为还原 剂，与所述的高铅渣熔体充分混合后将其还原成粗铅；该粗铅与反应熔炼段所产粗铅一起 送铸锭；还原所产生的铅烟尘也经电收尘器收铅烟尘返回配料；还原后液态渣通过隔墙9 底部流入到烟化段3进行烟化处理，烟尘进入锌烟尘收尘装置，综合回收其中的铅、锌和锗 金属；烟化段产生的炉渣作建材用。
所述的熔炼设备主要由反应熔炼段1、还原熔炼段2和烟化段3三部分顺序所组 成；所述熔炼设备的反应熔炼段1为顶部设有加料口 4和第一出烟口 5，底部或底侧部设有 氧气喷入口 6，左端下部设有出渣口 7，右端下部设有第一虹吸出铅口 8 ；所述氧气喷入口 6 的方向与铅垂线的夹角α的范围为α <90° ；所述还原熔炼段2和烟化段3为长方 形结构，中间有隔墙9隔开，底部两段相连通；所述还原熔炼段2顶部设有进料口 10和第二 出烟口 11，右端下部设有第二虹吸出铅口 12，底部设有气体喷入口 13;其中的进料口 10通 过溜槽14与反应熔炼段的出渣口 7相连；其中的气体喷入口 13的方向与竖直线的夹角θ 的范围为θ <90° ；所述烟化段3顶部设有喷嘴和第三出烟口 15，下部设有并排的风 口 6 ；底部设有总排渣口 17。
权利要求
1.一种连续炼铅清洁生产工艺，其特征在于具体生产工艺步骤将铅精矿或二次铅 原料和熔剂配料成炉料后，从熔炼设备加料口(4)送入反应熔炼段进行熔炼，从氧气喷入 口(6)向所述熔炼设备的熔池内连续喷入富氧气体；控制熔池的熔炼温度为1000-1200°C; 熔炼后，产生出粗铅、高铅渣熔体和含高浓度Sh的烟气；含高浓度的烟气经余热锅炉 和电收尘器收铅烟尘后送硫酸系统制酸，制酸尾气排空；所述电收尘器的铅烟尘返回配料； 所述高铅渣熔体从反应熔炼段的出渣口(7)，经溜槽(14)、进料口(10)直接进入到还原熔 炼段O)；在还原熔炼段内，从底部或底侧部连续通入空气和煤气或天然气的混合气体发 生燃烧反应，控制还原熔炼段内温度在1000-1500°C，得粗铅；该粗铅与反应熔炼段(1)所 产粗铅一起送铸锭；还原所产生的铅烟尘也经电收尘器收铅烟尘返回配料；还原后液态渣 通过隔墙(9)底部流入到烟化段C3)进行烟化处理，烟尘进入锌烟尘收尘装置，综合回收其 中的铅、锌和锗金属；烟化段产生的炉渣作建材用。
2.根据权利要求1所述的一种连续炼铅清洁生产工艺，其特征在于所述的还原熔炼 段(2)还原熔炼过程中，在还原熔炼段O)的炉腔空间部分通入适量空气和未反应完全的 还原气体燃烧。
3.根据权利要求1所述的一种连续炼铅清洁生产工艺，其特征在于所述的熔炼设备 主要由反应熔炼段(1)、还原熔炼段( 和烟化段C3)三部分顺序所组成；所述熔炼设备的 反应熔炼段(1)为顶部设有加料口(4)和第一出烟口(5)，底部或底侧部设有氧气喷入口 (6)，左端下部设有出渣口(7)，右端下部设有第一虹吸出铅口(8)；所述氧气喷入口(6)的 方向与铅垂线的夹角α的范围为α <90° ；所述还原熔炼段(2)和烟化段(3)为长方 形结构，中间有隔墙(9)隔开，底部两段相连通；所述还原熔炼段(2)顶部设有进料口(10) 和第二出烟口(11)，右端下部设有第二虹吸出铅口(12)，底部设有气体喷入口(1 ；其中 的进料口(10)通过溜槽(14)与反应熔炼段的出渣口(7)相连；其中的气体喷入口(13)的 方向与竖直线的夹角θ的范围为θ <90° ；所述烟化段(3)顶部设有喷嘴和第三出 烟口(15)，下部设有并排的风口 (16)；底部设有总排渣口(17)。
全文摘要
本发明公开了一种连续炼铅清洁生产工艺，是将硫化铅精矿或二次铅原料、熔剂及铅烟尘等物料按要求进行配料，经过混合制粒处理后，首先送整体设备的反应熔炼段，采用富氧底吹进行熔炼，并将液态高铅渣直接送入还原熔炼段进行还原熔炼而生产粗铅，然后将还原后的液态炉渣直接送入烟化段进行烟化处理综合回收其中的有价金属，从而实现了真正意义上的连续清洁生产。
文档编号C22B13/02GK102031393SQ20101057425
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月28日 优先权日2010年11月28日
发明者季勇, 张圣南, 曹永德, 曹永贵, 谢兆凤, 马辉 申请人:郴州市金贵银业股份有限公司