一种侧吹化料-烟化吹炼联合处理含锌物料的方法与流程

文档序号:15290423发布日期:2018-08-29 00:43阅读:1053来源:国知局

本发明属于冶金技术领域,尤其涉及一种侧吹化料-烟化吹炼联合处理含锌物料的方法。



背景技术:

对铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料,处理方法主要有回转窑工艺、顶吹工艺和烟化工艺。回转窑工艺是目前常用的处理工艺,技术成熟,操作简单,但清窑结劳动强度较大,作业率较低,贵金属回收率较低,处理能力低,能耗和生产成本较高。顶吹炉工艺处理含锌物料采用富氧熔炼,分炉操作,煤率较高,床能力较高,贵金属回收率高。但该工艺配套供风系统比较复杂、且配套大型制氧站,投资高。烟化炉工艺处理含锌物料煤率较高,贵金属回收率高,但床能力偏低。以上三种工艺都存在烟气低浓度so2不稳定,处理费用高等问题。同时,存在氧化锌烟尘f、cl、as偏高,给后段氧化锌烟尘湿法处理带来很大的难题,处理成本高、技术难度大、工艺不稳定等难题。

近年来,本领域技术人员对铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料处理工艺开展了大量的研究,中国发明专利cn201110301756.6《一种富氧侧吹炉处理锌浸出渣的冶炼方法》公开了利用富氧侧吹炉处理锌渣,用碎煤作为还原剂,与锌浸出渣计量配比后加入到富氧侧吹炉中进行熔炼和烟化的处理方法,处理分为还原、烟化两个阶段,两个阶段采取不同的工艺条件导致烟气含so2浓度会有较大变化,第一阶段是还原过程而且产品粗铅和冰铜,而不是氧化过程而且产品是氧化锌烟尘;加之,尾气处理方案较为复杂,处理成本较高。中国发明专利cn200510200331.0《熔融铅氧化渣冶炼方法及装置》公开了采用侧吹炉,通过还原、烟化两个阶段冶炼熔融氧化铅渣的方法,该方法用于处理熔融铅氧化渣,不适合处理或处理铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料,加之,第一阶段是还原过程而且产品粗铅,而不是氧化过程而且产品是氧化锌烟尘。中国发明专利cn201210159901.6《一种侧吹化料的生产方法》包括造熔池阶段与化料阶段,两阶段只有一种产品是粗铅,而不是氧化锌烟尘。中国发明专利cn201510188785.4《一种用热渣侧吹还原炉处理锌湿法冶炼渣的方法》用于处理富铅渣和锌湿法冶炼渣,不适合处理全是含锌物料;该工艺是还原过程而且产品粗铅,而不是氧化过程而且产品是氧化锌烟尘。

因此,开发一种能连续氧化、床能力高、烟气低浓度so2稳定,并能够使含f、cl、as高的氧化锌烟尘和含f、cl、as低的氧化锌烟尘分开的含锌物料的处理方法显得十分迫切和重要。



技术实现要素:

为了实现上述目的,本发明通过侧吹化料烟化吹炼联合处理铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料,实现连续氧化、床能力高、烟气低浓度so2稳定,并达到将含f、cl、as高的氧化锌烟尘和含f、cl、as低的氧化锌烟尘分开的目的。

本发明采取的技术方案为:

一种侧吹化料-烟化吹炼联合处理含锌物料的方法,按照以下步骤进行:

(1)将铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料按照任意比例组成混合物料;

(2)侧吹化料:

将上述混合物料按照400-800t/d加入侧吹炉,1-3h内均匀加入混合物料。从侧吹喷枪中喷入富氧空气、天然气或粉煤,温度1250-1350℃,过剩空气系数0.9-1.1,每2-4h放一次侧吹炉渣,放渣时间15-30min,侧吹炉渣经过溜槽直接放入烟化炉;

侧吹炉烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,得到含f、cl、as高的氧化锌烟尘,烟气经脱硫后达标排放;

(3)烟化吹炼:

侧吹炉渣按照300-700t/d放入烟化炉,从烟化炉喷枪中喷入粉煤或天然气,温度1100-1250℃,过剩空气系数1.0-1.2,每2-4h放一次烟化炉渣,放渣时间15-30min,烟化炉渣经过水淬处理即可;

烟化炉烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,得到含f、cl、as低的氧化锌烟尘,烟气直接达标排放。

进一步的,步骤(2)中从侧吹喷枪喷入的富氧空气氧气体积比为40-60%。

本发明产生的有益效果为:

(1)本发明实现侧吹化料-烟化吹炼联合处理铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料。

(2)本发明实现铅锌共生矿和锌浸出渣等含锌物料连续氧化。

(3)本发明实现将含f、cl、as高的氧化锌烟尘和含f、cl、as低的氧化锌烟尘分开的目的,有利于下一步氧化锌分开处理,能够降低成本。

(4)一般回转窑炉、烟化炉、顶吹炉炉床能力15-30t/(m2·d)之间,本发明炉床能力平均达到35t/(m2·d)以上。

(5)一般回转窑炉、烟化炉、顶吹炉烟气低浓度so2波动大,脱硫工序处理难度大,不易控制。侧吹化料炉加料均匀,烟气低浓度so2稳定,脱硫工序处理容易,成本较低。烟化炉吹炼烟气so2浓度低,不需要脱硫直接达标排放。

附图说明

图1侧吹化料-烟化吹炼联合处理含锌物料的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1:

采用床面积15m2的侧吹炉,先将铅锌共生矿(pb:3%、zn:15%、s:3%、f:0.06%、cl:0.01%、as:0.1%)与锌浸出渣(pb:5%、zn:16%、s:6%、f:0.03%、cl:0.03%、as:0.2%),按照1:5比例组成混合物料,按照400t/d加入侧吹炉,1h内均匀加入混合物料。从侧吹喷枪中喷入富氧空气、天然气或粉煤,富氧空气氧气体积比为40%,温度1250℃,过剩空气系数0.9,每2h放一次侧吹炉渣(pb:1%、zn:15%、s:0.7%、f:0.02%、cl:0.01%、as:0.05%),放渣时间15min,经过溜槽直接放入烟化炉;

烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,产出含f、cl、as高的氧化锌烟尘(pb:30%、zn:25%、s:2%、f:0.08%、cl:0.03%、as:0.4%),含硫1%的烟气经脱硫后,烟气含硫小于60g/m3排放;

侧吹炉渣经过溜槽直接放入烟化炉,采用床面积12m2的烟化炉,300t/d加入烟化炉。从烟化炉喷枪中喷入粉煤或天然气,温度1100℃,过剩空气系数1.0,每2h放一次烟化炉渣,放渣时间15min,经过水淬后,烟化炉水淬渣(pb:0.3%、zn:1%、s:0.2%、f:0.01%、cl:0.01%、as:0.07%)外卖;

烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,产出含f、cl、as低的氧化锌烟尘(pb:8%、zn:55%、s:0.6%、f:0.01%、cl:0.01%、as:0.01%),烟气含硫小于60g/m3直接达标排放。

实施例2:

采用床面积15m2的侧吹炉,先将铅锌共生矿(pb:4.5%、zn:17%、s:4%、f:0.09%、cl:0.03%、as:0.3%)与锌浸出渣(pb:7%、zn:18%、s:8%、f:0.06%、cl:0.06%、as:0.4%),按照1:1比例组成混合物料,按照600t/d加入侧吹炉,2h内均匀加入混合物料。从侧吹喷枪中喷入富氧空气、天然气或粉煤,富氧空气氧气体积比为50%,温度1300℃,过剩空气系数1.0,每3h放一次侧吹炉渣(pb:3%、zn:17%、s:0.9%、f:0.03%、cl:0.02%、as:0.07%),放渣时间20min,经过溜槽直接放入烟化炉;

烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,产出含f、cl、as高的氧化锌烟尘(pb:35%、zn:30%、s:3%、f:0.11%、cl:0.05%、as:0.6%),含硫2.5%的烟气经脱硫后,烟气含硫小于80g/m3排放;

侧吹炉渣经过溜槽直接放入烟化炉,采用床面积12m2的烟化炉,500t/d加入烟化炉。从烟化炉喷枪中喷入粉煤或天然气,温度1200℃,过剩空气系数1.1,每3h放一次烟化炉渣,放渣时间20min,经过水淬后,烟化炉水淬渣(pb:0.4%、zn:1.5%、s:0.3%、f:0.015%、cl:0.015%、as:0.09%)外卖;

烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,产出含f、cl、as低的氧化锌烟尘(pb:10%、zn:60%、s:0.7%、f:0.02%、cl:0.02%、as:0.02%),烟气含硫小于80g/m3直接达标排放。

实施例3:

采用床面积15m2的侧吹炉,先将铅锌共生矿(pb:6%、zn:19%、s:6%、f:0.12%、cl:0.05%、as:0.5%)与锌浸出渣(pb:9%、zn:20%、s:10%、f:0.09%、cl:0.09%、as:0.6%),按照5:1比例组成混合物料,按照800t/d加入侧吹炉,3h内均匀加入混合物料。从侧吹喷枪中喷入富氧空气、天然气或粉煤,富氧空气氧气体积比为60%,温度1350℃,过剩空气系数1.1,每4h放一次侧吹炉渣(pb:5%、zn:19%、s:1.1%、f:0.04%、cl:0.03%、as:0.09%),放渣时间30min,经过溜槽直接放入烟化炉;

烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,产出含f、cl、as高的氧化锌烟尘(pb:40%、zn:35%、s:4%、f:0.14%、cl:0.07%、as:0.8%),含硫4%的烟气经脱硫后,烟气含硫小于100g/m3排放;

侧吹炉渣经过溜槽直接放入烟化炉,采用床面积12m2的烟化炉,700t/d加入烟化炉。从烟化炉喷枪中喷入粉煤或天然气,温度1250℃,过剩空气系数1.2,每4h放一次烟化炉渣,放渣时间30min,经过水淬后,烟化炉水淬渣(pb:0.5%、zn:2.0%、s:0.4%、f:0.02%、cl:0.02%、as:0.11%)外卖;

烟气经过余热锅炉、空气冷却器、布袋收尘器降温后,产出含f、cl、as低的氧化锌烟尘(pb:12%、zn:65%、s:0.8%、f:0.03%、cl:0.03%、as:0.03%),烟气含硫小于100g/m3直接达标排放。

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