低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺的制作方法

本发明涉及二次资源综合利用和工业固废处理，尤其涉及低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺。

背景技术：

1、低硫含铅二次物料主要有废铅酸蓄电池胶泥、再生铅冶炼烟尘、鼓风炉炼铅烟尘、铜转炉烟尘、铅冰铜处理烟尘、锰厂回收的含铅烟尘、钢厂回收的含铅烟尘、含铅废水处理产生的污泥、制酸尾气喷淋捕集的酸泥、铅厂雨水和循环水收集的污泥、次氧化锌的硫酸浸出渣、湿法炼锌厂的高酸浸出渣、炼锌厂高压氧浸渣的选硫尾矿、废电瓶熔炼渣等。

2、中国专利cn102965510a《低硫含铅二次物料和富铁重金属固废的还原固硫熔池熔炼方法和设备》：将富铁重金属固体废弃物作为固硫剂、含钙化合物作为熔剂、低硫含铅二次物料混匀制粒、干燥得制粒料，然后将制粒料、还原剂和燃料连续加入到专门设计适合于还原固锍连续熔池熔炼的富氧侧吹熔炼炉中进行还原固硫熔炼，通过控制炉料、燃料(还原剂)及富氧空气流量的比例来控制还原固锍熔炼气氛为强还原性气氛，得到粗铅、铁锍、含硫炉渣和烟气。但由于铁与硫的亲和力有限，其置换硫酸铅分解产物硫化铅的能力有限，从而造成粗铅直收率不够高，同时产出的铁硫中含铅、冰铜等不高不低的(一般含铅10％左右、含铜2.5％左右)，而含铁又太高(一般50％左右)，不利于资源化。

3、中国专利cn104498731a《一种富氧侧吹低温碱性固硫熔炼的方法及设备》：将含铅物料、还原剂、碳酸钠混合均匀后加水制粒，连续加入富氧侧吹冶炼炉内并通入富氧气体，在800～1000℃，进行还原熔炼，得到粗铅或贵铅、熔炼渣、烟气。再生铅原料和/或铅矿粉中含有的硫以硫化钠的形式进入熔炼渣中，熔炼渣经水浸回收利用熔炼渣中的碳酸钠和硫化钠。但加入碳酸钠作为固硫剂，固硫熔炼后产生的熔炼渣，必须将其中的水溶性物质溶出后才能达到环保处置要求，故后续设置了熔炼渣经水浸回收利用熔炼渣中的碳酸钠和硫化钠工序，如此，生产成本大幅升高。

技术实现思路

1、为解决上述现有低硫含铅二次物料还原固硫熔池熔炼方法粗铅直收率不够高，产出的铁硫中含铁太高(一般50％左右)，不利于资源化，加入碳酸钠作为固硫剂固硫熔炼，需增加后续熔炼渣处理工序，生产成本大幅升高的问题，本发明提供了低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，利用铜与硫的亲和力明显强于铁、铅等金属这一特点，从而可有效提高粗铅直收率及产出冰铜的铜品位，并回收低硫含铅二次物料和固硫剂等物料中的其它各有价有价金属元素等，实现无害化的环保处置的同时，大幅提高了其各有价金属元素等的可回收利用资源化率，具有较好的社会效益和生产经济效益。

2、为实现上述目的，本发明提供低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，其特征在于包括如下步骤：

3、s1、配料：将低硫含铅二次物料、低硫含铜料、金银精矿、石灰、焦炭粉按工艺配料要求的配比混合均匀、陈化，形成混合物料，混合物料中铜含量为扣除铁生成硫化亚铁反应后的硫生成硫化亚铜所需铜的理论值；

4、s2、制砖、风干：将混合物料送到制砖车间，压成砖块，风干砖块，砖块中水分的质量百分含量≤10％；

5、s3、富氧鼓风炉还原固硫熔炼：将风干后的砖块和炭精/焦炭、石灰石、返回的电热前床床底粗铅投入富氧鼓风炉中，吹入富氧空气，进行还原固硫熔炼，得到粗铅、热态熔炼渣和烟气；

6、所述炭精/焦炭占富氧熔炼物料总质量的10-20％；

7、熔炼工艺技术条件为：

8、1)熔池温度1100℃～1250℃；

9、2)熔炼物料的料柱高度设为3.9～4.1m；

10、3)熔炼物料上空烟气成份中co/co2＝1/3～1/5；

11、4)入炉物料布料均匀，确保炉内均匀透气；

12、s4、将步骤s3得到的热态熔炼渣放入电热前床澄清区进行澄清，分相床底从上往下依次为炉渣、冰铜和粗铅，并分别从对应的放出口放出，所述炉渣成份包括sio2＝23～26％；feo＝25～27％；cao＝15～17％。

13、作为本技术的进一步改进，在步骤s3中铅被还原生成金属铅，金属铅沉落在富氧鼓风炉炉缸底部，由炉缸底部的虹吸放铅口放出至浇铸车间浇铸成为粗铅锭；

14、电热前床床底粗铅被虹吸放铅口放出至浇铸车间浇铸成为粗铅锭，达标的粗铅外售，不达标的粗铅返回工序s3中重新熔炼。

15、作为本技术的进一步改进，电热前床床底冰铜从冰铜放出口放出至粒化器，产出粒化冰铜。

16、作为本技术的进一步改进，电热前床床底炉渣从炉渣放出口放出至粒化器产出粒化渣，所述粒化渣中含锌、锡、铅的量达到3％以上，则送烟化炉循环回收，所述粒化渣中含锌、锡、铅的量小于3％，可用作水泥原料。

17、作为本技术的进一步改进，所述步骤s3还原固硫熔炼产生的烟气、烟尘，经烟气收尘系统降温、收尘后，烟气再经废气处理后达标排放，所述收尘系统收集的烟尘中含锡、锌的量达到10％以上，则送湿法综合回收，所述收尘系统收集的烟尘中含锡、锌的量小于10％，则返回步骤s1配料循环富集。

18、作为本技术的进一步改进，所述步骤s3中投入富氧鼓风炉的物料中还可以补充加入固硫剂，所述固硫剂为低硫含铜料、富铁渣、铁块中一种或多种的混合。

19、本发明的工艺过程原理：

20、在900～1200℃的温度及还原性气氛下产生还原固硫反应，主要反应如下：pbso4+4co＝pbs+4co2

21、cu2o+pbs+co＝pb+cu2s+co2

22、2cu+pbs＝pb+cu2s

23、cao+pbs＝pbo+cas

24、pbo+co＝pb+co2

25、pbo2+2co＝pb+2co2

26、相对于现有技术，本发明的有益效果为：利用铜与硫的亲和力明显强于铁、铅等金属这一特点，在低二氧化硫产生的情况下一步炼制粗铅和冰铜，可有效提高粗铅直收率及产出冰铜的铜品位，并高效低成本的回收低硫含铅二次物料和固硫剂等物料中的其它各有价金属元素等，实现无害化的环保处置的同时，大幅提高了其各有价金属元素等的可回收利用资源化率，具有较好的社会效益和生产经济效益。

技术特征：

1.低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，其特征在于：所述步骤s3中铅被还原生成金属铅，金属铅沉落在富氧鼓风炉炉缸底部，由炉缸底部的虹吸放铅口放出至浇铸车间浇铸成为粗铅锭；

3.根据权利要求1所述的低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，其特征在于：所述步骤s4中电热前床床底冰铜从冰铜放出口放出至粒化器，产出粒化冰铜。

4.根据权利要求1所述的低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，其特征在于：所述步骤s4中电热前床床底炉渣从炉渣放出口放出至粒化器产出粒化渣，所述粒化渣中含锌、锡、铅的量达到3%以上，则送烟化炉循环回收，所述粒化渣中含锌、锡、铅的量小于3%，可用作水泥原料。

5.根据权利要求1所述的低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，其特征在于：所述步骤s3还原固硫熔炼产生的烟气、烟尘，经烟气收尘系统降温、收尘后，烟气再经废气处理后达标排放，所述收尘系统收集的烟尘中含锡、锌的量达到10%以上，则送湿法综合回收，所述收尘系统收集的烟尘中含锡、锌的量小于10%，则返回步骤s1配料循环富集。

6.根据权利要求1所述的低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，其特征在于：所述步骤s3中投入富氧鼓风炉的物料中还可以补充加入固硫剂，所述固硫剂为低硫含铜料、富铁渣、铁块中一种或多种的混合。

技术总结
本发明公开了低硫含铅二次物料搭配低硫含铜料还原熔炼生产工艺，该方法以低硫含铜料作固硫剂，炭精/焦炭作还原剂，先将低硫含铅二次物料、低硫含铜料、金银精矿、石灰、焦炭粉充分混匀干燥后制砖、风干，然后将砖块、炭精/焦炭和石灰石加入到富氧鼓风炉还原固硫熔炼，在低二氧化硫产生的情况下一步产出粗铅、冰铜和炉渣，原料中的硫被固定在炉渣和冰铜中，大幅减少低浓度二氧化硫污染。本发明利用铜与硫的亲和力明显强于铁、铅等金属这一特点，可有效提高粗铅直收率及产出冰铜的铜品位，并高效低成本的回收低硫含铅二次物料和固硫剂等物料中的其它各有价金属元素等，实现无害化的环保处置，具有较好的社会效益和生产经济效益。

技术研发人员：李将,盘鸿,李伟东,曹应科
受保护的技术使用者：万载志成实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25