一种用烟化炉直接吹炼低品位氧化铅锌原矿的方法与流程

本发明属于火法冶金技术领域，具体的说，涉及一种用烟化炉直接吹炼低品位氧化铅锌原矿的方法。

背景技术

氧化铅锌矿石一般都要经过选矿富集成精矿才能冶炼铅、锌金属产品。但部分氧化铅锌矿氧化率达30％以上，其物质组成特别复杂，既有大量的石膏、硫酸铜、硫酸锌等可溶性盐，碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、砷酸盐等氧化物、硫化物，又有在氧化过程中产生的大量褐土、铅矾，极易泥化，使浮选作业控制困难，回收率极低。对于极难分选的氧化铅锌矿，一般采取烧结或制团后在鼓风炉熔化，以便获得粗铅和含铅锌熔融炉渣，炉渣进一步在烟化炉或回转窑烟化，得到氧化锌产物。该工艺利用鼓风炉进行生产，流程长、能耗高、环保隐患大，已被列入落后淘汰工艺。

近年来，本领域技术人员对氧化铅锌矿的处理方法开展了大量研究。其中，发明专利《选冶联合处理高钙镁低品位氧化铅锌矿的方法》(申请号：200910094204.5)公开了一种经过常温常压氨浸-萃取-电积-浸渣浮选处理高钙镁低品位氧化铅锌矿的工艺，该工艺流程长，步骤复杂，所需试剂多，且最终得到的仅为精矿，要获得产品还需进一步处理；发明专利《一种侧吹化料-烟化吹炼联合处理含锌物料的方法》(申请号：201810231194.4)公开了一种先用侧吹炉进行化料，再用烟化炉进行吹炼，得到含f、cl、as高和低的两种氧化锌烟尘的铅锌共生矿处理工艺，该工艺针对的主要是含f、cl、as的铅锌共生矿，与氧化铅锌原矿成分相差较大，且对烟化炉而言，处理的仍属于铅锌冶炼废渣，整体流程较长。

因此，开发一种工艺流程简单、能耗低、环保效果好的直接处理低品位氧化铅锌原矿的方法十分必要。

技术实现要素：

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种用烟化炉直接吹炼低品位氧化铅锌原矿的方法，流程简单、处理量大，低能耗、低成本、环保效果好，通过控制合理的温度和还原气氛，可有效富集回收矿物中的铅锌锗银等有价金属，废渣含锌降至2.5％以下，含铅降至1％以下，金属回收率高，极具经济价值，推广应用价值极高。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的用烟化炉直接吹炼低品位氧化铅锌原矿的方法，具体包括一下步骤：

1)将氧化铅锌原矿通过皮带运输至圆盘给料机后以6～8t/h均匀加入烟化炉内进行吹炼；

2)将粉煤和空气的混合物喷吹入烟化炉中，通过调整给煤量和一、二次风量来控制炉内温度和气氛，连续吹炼氧化铅锌原矿；

3)控制给煤量3～4t/h进料提温70～100min至炉内温度1200～1250℃，完成氧化铅锌原矿的熔化和原矿中碳酸盐、硅酸盐以及硫酸盐的分解；

4)提高给煤量至4～5t/h，在1100～1200℃温度下还原吹炼100～120min，完成铅、锌从其氧化物中被还原成金属蒸气挥发，并在炉子的上部空间再次被氧化，以烟尘的形式进入收尘系统收集；

5)达到吹炼终点的冶炼废渣通过渣口排放，水淬后堆存或外销，放渣过程中要降低给煤量至1.5～2.5t/h；

6)尾气经余热回收、收尘、氨酸法处理达标后排空。

进一步的，步骤1)中，氧化铅锌原矿为开采后未经选矿或其他加工过程的矿石，其主要成分包括含铅4％～10％、锌15～22％、锗20-50g/t、银50～80g/t、硫4％～10％、钙11％～20％、铁8％～12％。

进一步的，步骤2)中，所述粉煤的主要成分包括含炭45％～55％，含硫0.1％～1％，灰分20～35％，挥发分16～20％，粒度-200目的占80％以上，水份小于1％。

进一步的，步骤2)中，所述给煤量通过锁风定量给料机精确控制下料量。

进一步的，步骤2)中，所述一、二次风量总量为280～400m³/min。

进一步的，步骤5)中，所述吹炼终点为通过三次风口观察，炉内明亮，可看到对侧水套壁即可。

进一步的，步骤5)中，所述废渣主要成份为含铅≤1％，含锌≤2.5％，含铁17～29％，含硅18～25％，含钙8～14％。

进一步的，步骤5)中，所述排放结束为留渣液面高度300～400mm。

本发明的有益效果：

1、流程短，处理量大。本发明利用烟化炉直接吹炼氧化铅锌原矿，原料无需制团制粒，可直接入炉；冶炼过程除去排放时间约20min/炉停止进料外，可连续生产，处理量大，床能力高。

2、能耗低，环保效果好。本发明采取留热料操作，排放结束时留有热料提供热源，能耗低，产生的烟气有完善的回收处理系统，环保效果好。

3、金属回收率高。本发明通过控制合理的温度和还原气氛，可有效富集回收矿物中的铅锌锗银等有价金属，废渣含锌降至2.5％以下，含铅降至1％以下，金属回收率高。

4、推广应用价值高。目前铅锌行业直接采用单台炉子冶炼原矿的工艺未见报道，而部分原矿选矿工艺较为复杂，本发明可直接有效回收原矿中有价金属，成本低，极具经济价值，推广应用价值极高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

以处理氧化铅锌原矿150t为例，其成分见表1。

表1氧化铅锌原矿成分(％)

1)氧化铅锌原矿进料量6.5t/h，给煤3.2～3.7t/h，加料及升温80min。

2)熔炼过程中严格控制温度1200℃，一、二次总风量在280～400m³/min，还原吹炼116min，使煤的燃烧产物与熔融矿物充分反应，金属蒸汽挥发至上部空间再次氧化成铅锌金属氧化物，以烟尘的形式通过收尘系统富集回收。

3)达到冶炼终点时，从渣口排放出废渣，开启冲渣泵水淬废渣。

4)排放15min，留料量在400mm，排放结束。

5)循环熔炼，开始进料。

技术指标见表2。

表2氧化铅精矿富氧顶吹炉处理技术指标

实施例2

以处理氧化铅锌原矿180t为例，其成分见表3。

表3氧化铅锌原矿成分(％)

1)氧化铅锌原矿进料量7t/h，给煤3.5～4t/h，加料及升温85min。

2)熔炼过程中严格控制温度1200℃，一、二次总风量在280～400m³/min，还原吹炼120min，使煤的燃烧产物与熔融矿物充分反应，金属蒸汽挥发至上部空间再次氧化成铅锌金属氧化物，以烟尘的形式通过收尘系统富集回收。

3)达到冶炼终点时，从渣口排放出废渣，开启冲渣泵水淬废渣。

4)排放18min，留料量在380mm，排放结束。

5)循环熔炼，开始进料。

技术指标见表4。

表4氧化铅精矿富氧顶吹炉处理技术指标

本发明通过控制合理的温度和还原气氛，可有效富集回收矿物中的铅锌锗银等有价金属，废渣含锌降至2.5％以下，含铅降至1％以下，金属回收率高。目前铅锌行业直接采用单台炉子冶炼原矿的工艺未见报道，而部分原矿选矿工艺较为复杂，本发明可直接有效回收原矿中有价金属，成本低，极具经济价值，推广应用价值极高。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。