專利名稱：底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶煉行業(yè)，尤其涉及一種在采用氧氣底吹爐-鼓風(fēng)爐氧化還原法煉鉛時(shí)，高鉛渣熔體在液態(tài)下直接還原的底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛的方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著國內(nèi)較先進(jìn)的氧氣底吹爐氧化-鼓風(fēng)爐還原煉鉛技術(shù)取代傳統(tǒng)的燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原熔煉技術(shù)的推廣應(yīng)用，使得煉鉛時(shí)生產(chǎn)環(huán)境有了較大改善；但從底吹爐氧化熔煉產(chǎn)出的高溫高鉛渣熔體，需經(jīng)鑄渣系統(tǒng)冷卻鑄成塊狀，才利于鼓風(fēng)爐的還原熔煉。它先要把液態(tài)高鉛渣中的大量熱量釋放出來冷成塊狀，然后在鼓風(fēng)爐中加熱使它熔化，這使得液態(tài)高鉛渣中的熱量不能直接利用，造成能源浪費(fèi)，而且使生產(chǎn)系統(tǒng)龐大復(fù)雜。目前國際上先進(jìn)的QSL煉鉛技術(shù)使氧化-還原在同一爐中進(jìn)行，但巨額的投資和技術(shù)引進(jìn)費(fèi)以及較高的技術(shù)水平要求，使得還原段的操作非常困難。我國白銀公司引進(jìn)的這套技術(shù)就是因?yàn)檫€原段不能很好的控制至今未能正常生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種投資少、能耗低、設(shè)備系統(tǒng)簡單，過程操作易控制的底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛技術(shù)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將經(jīng)底吹爐氧化熔煉放出的高鉛渣，直接注入還原爐中進(jìn)行還原熔煉，同時(shí)向還原爐中加入粉煤或焦炭，并向還原爐中通入空氣，粉煤或焦炭與空氣反應(yīng)放出的熱量及產(chǎn)出CO氣體一起與注入還原爐中的高鉛渣PbO反應(yīng)生成金屬鉛。所述的還原爐包括爐殼、設(shè)置在爐殼上的出煙口、焦炭入口和液態(tài)高鉛渣熔體入口、設(shè)置在爐殼上部的助燃風(fēng)口、設(shè)置在爐殼中部的主風(fēng)口、設(shè)置在爐殼下部的出鉛口、出渣口以及渣面控制池，在焦炭入口處加入焦炭后，在助燃風(fēng)口處鼓入適量的空氣，使得焦炭燃燒形成高溫?zé)霟峤固?，在重力作用下，熱焦炭落入爐中，同時(shí)從底吹爐生產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣熔體從液態(tài)高鉛渣熔體入口處注入，在爐中從主風(fēng)口處鼓入一定量的空氣以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體和CO2氣體，CO2又會與熱焦炭作用產(chǎn)生CO氣體，高鉛渣熔體在下降過程中遇到熾熱焦炭和上升的CO氣體發(fā)生劇烈反應(yīng)還原出金屬鉛，在高鉛渣熔體還原下沉過程中，若還原不徹底就落入爐子下部，由于焦炭重力作用，會有一定量的熱焦炭浸沒于渣中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，爐中渣面的高低可通過液面控制池來控制，產(chǎn)出的金屬鉛pb由出鉛口處放出，還原后的爐渣經(jīng)出渣口由渣面控制池排出，產(chǎn)出的煙氣另行處理。經(jīng)底吹爐氧化熔煉放出的高鉛渣，具有溫度高，熱量大的特點(diǎn)，把它直接注入還原爐中進(jìn)行還原熔煉，在還原爐中通過粉煤或焦炭粉(粒)與空氣的作用發(fā)生劇烈反應(yīng)，放出的熱量用以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體。高溫焦炭和CO氣體均能與PbO瓜生成金屬pb。
本發(fā)明將底吹爐熔煉出的高鉛渣高溫熔體直接注入還原爐中，不需冷卻鑄塊，減少了設(shè)備投資，降低了能耗，通過控制風(fēng)量來控制溫度，使得生產(chǎn)過程簡單可靠；由于熾熱焦炭直接參與還原反應(yīng)，使得煙氣量較小，而且本系統(tǒng)投資也較少。


圖1為本發(fā)明的還原豎爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的還原橫爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的還原橫豎結(jié)合爐主視圖。
圖4為本發(fā)明的還原橫豎結(jié)合爐側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明將經(jīng)底吹爐氧化熔煉放出的高鉛渣，直接注入還原爐中進(jìn)行還原熔煉，同時(shí)向還原爐中加入粉煤或焦炭，并向還原爐中通入空氣，粉煤或焦炭與空氣反應(yīng)放出的熱量及產(chǎn)出CO氣體一起與注入還原爐中的高鉛渣PbO反應(yīng)生成金屬鉛。
如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明還原爐采用豎爐，也可以采用橫爐，還可以采用橫豎結(jié)合爐。
1、豎爐所述的還原爐為一種豎爐，包括爐殼5、設(shè)置在爐殼5上的出煙口1、焦炭入口及液態(tài)高鉛渣熔體入口2、設(shè)置在爐殼5上部的助燃風(fēng)口3、設(shè)置在爐殼5中部的主風(fēng)口4、設(shè)置在爐殼5下部的出鉛口6、出渣口10以及渣面控制池9，在焦炭入口2處加入焦炭后，在助燃風(fēng)口3處鼓入適量的空氣，使得焦炭燃燒形成高溫?zé)霟峤固?，在重力作用下，熱焦炭落入爐中，同時(shí)從底吹爐生產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣熔體8從液態(tài)高鉛渣熔體入口2處注入，在爐中從主風(fēng)口4處鼓入一定量的空氣以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體和CO2氣體，CO2又會與熱焦炭作用產(chǎn)生CO氣體，高鉛渣熔體在下降過程中遇到熾熱焦炭和上升的CO氣體發(fā)生劇烈反應(yīng)還原出金屬鉛，在高鉛渣熔體還原下沉過程中，若還原不徹底就落入爐子下部，由于焦炭重力作用，會有一定量的熱焦炭浸沒于渣中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，爐中渣面的高低可通過液面控制池9來控制，產(chǎn)出的金屬鉛pb由出鉛口6處放出，還原后的爐渣經(jīng)出渣口10由渣面控制池9排出，產(chǎn)出的煙氣另行處理。
2、橫爐與豎爐原理類似，包括橫向布置的爐殼5、在橫向布置的爐殼5外設(shè)置有由出煙口1、焦炭入口及液態(tài)高鉛渣熔體入口2以及助燃風(fēng)口3構(gòu)成的頸部、設(shè)置在爐殼5中部的主風(fēng)口4、設(shè)置在爐殼5下部的出鉛口6、出渣口10以及渣面控制池9，在橫向爐殼5的頸部焦炭入口(2)處加入焦炭后，在助燃風(fēng)口(3)處鼓入適量的空氣，使得焦炭燃燒形成高溫?zé)霟峤固?，在重力作用下，熱焦炭落入橫向爐殼5中，同時(shí)從底吹爐生產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣熔體8從液態(tài)高鉛渣熔體入口2處注入，在爐中從主風(fēng)口4處鼓入一定量的空氣以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體和CO2氣體，CO2又會與熱焦炭作用產(chǎn)生CO氣體，高鉛渣熔體在下降過程中遇到熾熱焦炭和上升的CO氣體發(fā)生劇烈反應(yīng)還原出金屬鉛，在高鉛渣熔體還原下沉過程中，若還原不徹底就落入爐子下部，由于焦炭重力作用，會有一定量的熱焦炭浸沒于渣中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，爐中渣面的高低可通過液面控制池9來控制，產(chǎn)出的金屬鉛pb由出鉛口6處放出，還原后的爐渣經(jīng)出渣口10由渣面控制池9排出，在橫向布置的爐殼5上部還設(shè)置有出煙口1。
3、橫豎結(jié)合爐所述的還原爐為一種橫豎結(jié)合爐，即橫向還原爐上與豎向還原爐相互貫通，首先，在豎向還原爐的焦炭入口2處加入焦炭后，在助燃風(fēng)口3處鼓入適量的空氣，使得焦炭燃燒形成高溫?zé)霟峤固?，在重力作用下，熱焦炭落入爐中，從底吹爐產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣熔體8從渣入口2處注入，在爐中從主風(fēng)口4處鼓入一定量的空氣以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體和CO2氣體，CO2又會與熱焦炭作用產(chǎn)生CO氣體，高鉛渣熔體8在下降過程中遇到熾熱焦炭和上升的CO氣體發(fā)生劇烈反應(yīng)還原出金屬pb，在高鉛渣熔體還原下沉過程中，若還原不徹底就落入爐子下部，由于焦炭重力作用，會有一定量的熱焦炭浸沒于渣中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，至此不管高鉛渣被還原到何種程度，熔體均在豎爐底部進(jìn)入橫爐進(jìn)行進(jìn)一步的還原，在橫爐中，從其主風(fēng)口4處鼓進(jìn)高壓空氣或空氣與粉煤混合物，產(chǎn)生CO和CO2氣體，以維持過程溫度和還原氣，而且熔體在橫爐中處于強(qiáng)烈攪動狀態(tài)，這樣更有利于鉛被還原，產(chǎn)出的粗鉛由出鉛口6處放出，還原后的爐渣由出渣口10經(jīng)渣面控制池9排出，產(chǎn)生的煙氣另行處理。
權(quán)利要求
1.一種底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛的方法，其特征在于將經(jīng)底吹爐氧化熔煉放出的高鉛渣，直接注入還原爐中進(jìn)行還原熔煉，同時(shí)向還原爐中加入粉煤或焦炭，并向還原爐中通入空氣，粉煤或焦炭與空氣反應(yīng)放出的熱量及產(chǎn)出CO氣體一起與注入還原爐中的高鉛渣PbO反應(yīng)生成金屬鉛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛的方法，其特征在于所述的還原爐為一種豎爐，包括爐殼(5)、設(shè)置在爐殼(5)上的出煙口(1)、焦炭入口及液態(tài)高鉛渣熔體入口(2)、設(shè)置在爐殼(5)上部的助燃風(fēng)口(3)、設(shè)置在爐殼(5)中部的主風(fēng)口(4)、設(shè)置在爐殼(5)下部的出鉛口(6)、出渣口(10)以及渣面控制池(9)，在焦炭入口(2)處加入焦炭后，在助燃風(fēng)口(3)處鼓入適量的空氣，使得焦炭燃燒形成高溫?zé)霟峤固?7)，在重力作用下，熱焦炭落入爐中，同時(shí)從底吹爐生產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣熔體(8)從液態(tài)高鉛渣熔體入口(2)處注入，在爐中從主風(fēng)口(4)處鼓入一定量的空氣以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體和CO2氣體，CO2又會與熱焦炭作用產(chǎn)生CO氣體，高鉛渣熔體在下降過程中遇到熾熱焦炭和上升的CO氣體發(fā)生劇烈反應(yīng)還原出金屬鉛，在高鉛渣熔體還原下沉過程中，若還原不徹底就落入爐子下部，由于焦炭重力作用，會有一定量的熱焦炭浸沒于渣中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，爐中渣面的高低可通過液面控制池(9)來控制，產(chǎn)出的金屬鉛pb由出鉛口(6)處放出，還原后的爐渣經(jīng)出渣口(10)由渣面控制池(9)排出，產(chǎn)出的煙氣另行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛的方法，其特征在于所述的還原爐為一種橫爐，包括橫向布置的爐殼(5)、在橫向布置的爐殼(5)外設(shè)置有由出煙口(1)、焦炭入口及液態(tài)高鉛渣熔體入口(2)以及助燃風(fēng)口(3)構(gòu)成的頸部、設(shè)置在爐殼(5)中部的主風(fēng)口(4)、設(shè)置在爐殼(5)下部的出鉛口(6)、出渣口(10)以及渣面控制池(9)，在橫向爐殼(5)的頸部焦炭入口(2)處加入焦炭后，在助燃風(fēng)口(3)處鼓入適量的空氣，使得焦炭燃燒形成高溫?zé)霟峤固?7)，在重力作用下，熱焦炭落入橫向爐殼(5)中，同時(shí)從底吹爐生產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣熔體(8)從液態(tài)高鉛渣熔體入口(2)處注入，在爐中從主風(fēng)口(4)處鼓入一定量的空氣以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體和CO2氣體，CO2又會與熱焦炭作用產(chǎn)生CO氣體，高鉛渣熔體在下降過程中遇到熾熱焦炭和上升的CO氣體發(fā)生劇烈反應(yīng)還原出金屬鉛，在高鉛渣熔體還原下沉過程中，若還原不徹底就落入爐子下部，由于焦炭重力作用，會有一定量的熱焦炭浸沒于渣中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，爐中渣面的高低可通過液面控制池(9)來控制，產(chǎn)出的金屬鉛pb由出鉛口(6)處放出，還原后的爐渣經(jīng)出渣口(10)由渣面控制池(9)排出，在橫向布置的爐殼(5)上部還設(shè)置有出煙口(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛的方法，其特征在于所述的還原爐為一種橫豎結(jié)合爐，即橫向還原爐上與豎向還原爐相互貫通，首先，在豎向還原爐的焦炭入口(2)處加入焦炭后，在助燃風(fēng)口(3)處鼓入適量的空氣，使得焦炭燃燒形成高溫?zé)霟峤固?7)，在重力作用下，熱焦炭落入爐中，從底吹爐產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣熔體(8)從渣入口(2)處注入，在爐中從主風(fēng)口(4)處鼓入一定量的空氣以維持過程溫度，同時(shí)產(chǎn)出CO氣體和CO2氣體，CO2又會與熱焦炭作用產(chǎn)生CO氣體，高鉛渣熔體(8)在下降過程中遇到熾熱焦炭和上升的CO氣體發(fā)生劇烈反應(yīng)還原出金屬pb，在高鉛渣熔體還原下沉過程中，若還原不徹底就落入爐子下部，由于焦炭重力作用，會有一定量的熱焦炭浸沒于渣中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，至此不管高鉛渣被還原到何種程度，熔體均在豎爐底部進(jìn)入橫爐進(jìn)行進(jìn)一步的還原，在橫爐中，從其主風(fēng)口(4)處鼓進(jìn)高壓空氣或空氣與粉煤混合物，產(chǎn)生CO和CO2氣體，以維持過程溫度和還原氣，而且熔體在橫爐中處于強(qiáng)烈攪動狀態(tài)，這樣更有利于鉛被還原，產(chǎn)出的粗鉛由出鉛口(6)處放出，還原后的爐渣由出渣口(10)經(jīng)渣面控制池(9)排出，產(chǎn)生的煙氣另行處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在采用氧氣底吹爐－鼓風(fēng)爐氧化還原法煉鉛時(shí)，高鉛渣熔體在液態(tài)下直接還原的底吹爐高鉛渣液態(tài)直接還原煉鉛的方法，將經(jīng)底吹爐氧化熔煉放出的高鉛渣，直接注入還原爐中進(jìn)行還原熔煉，同時(shí)向還原爐中加入粉煤或焦炭，并向還原爐中通入空氣，粉煤或焦炭與空氣反應(yīng)放出的熱量及產(chǎn)出CO氣體一起與注入還原爐中的高鉛渣PbO反應(yīng)生成金屬鉛，本發(fā)明不需冷卻鑄塊，減少了設(shè)備投資，降低了能耗，通過控制風(fēng)量來控制溫度，使得生產(chǎn)過程簡單可靠，由于熾熱焦炭直接參與還原反應(yīng)，使得煙氣量較小，而且本系統(tǒng)投資也較少。
文檔編號C22B7/04GK1472349SQ0312623
公開日2004年2月4日 申請日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者楊安國, 陳會成, 楊華鋒, 趙傳和 申請人:河南豫光金鉛股份有限公司