專利名稱：鉛鋅爐渣的回收工藝及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有色金屬爐渣的回收工藝及系統，尤其涉及一種鉛鋅爐渣的回收工藝及系統。
背景技術：
鉛鋅爐渣包括煉鉛鼓風爐渣、煉鋅鼓風爐渣、煉鉛鋅鼓風爐渣和直接熔煉
爐渣，通常含有鉛1~3%、鋅6~20%、銦及鍺等有價金屬。
目前，工業上已應用的鉛鋅爐渣處理方法主要有兩種，煙化爐吹煉法和回轉窯揮發法，回轉窯揮發法由于窯的壽命短，耐火材料消耗量大，燃料消耗高，成本較高，至今大型廠礦已很少釆用，而其它方法如旋渦熔煉和氯化揮發等未在工業上大規模應用。
煙化爐吹煉法是鉛鋅冶煉產出的熱熔渣經電熱前床或反射爐保溫，周期性或連接地加入煙化爐，用 一次空氣帶入煤粉后與二次空氣混合鼓入熔渣內進行吹煉，煤粉燃燒后產生的一氧化碳和煤粉中的碳還原渣中的鉛鋅氧化物生成鉛鋅蒸氣，被鼓入的三次空氣或爐氣再次氧化生成固體氧化鉛和氧化鋅，隨煙氣進入冷卻室進行冷卻，最后被布袋收塵器收集，產物主要是粗氧化鋅；煙化爐吹煉法具有處理量大，機械化程度高，能耗低等優點，被大多數廠家釆用。
然而，不論是煙化爐吹煉法還是回轉窯揮發法及旋渦熔煉法，其產物主要都是粗氧化鋅， 一般的化學成分為鋅40~60%;鉛6~200/。；鍺0. 005 ~ 0. 04%;鐵1~4%;氧化鈣和氧化鋁約1%; 二氧化硅O. 5~3%等；粗氧化鋅是冶煉鉛鋅和生產鉛鋅化合物的一種初級原料，經濟價值低，若用于冶煉鉛鋅則需要多道工序和較高的生產成本，不但金屬回收率偏低，而且對環境污染也大
發明內容
本發明的目的是提供一種工藝流程短、金屬回收率高、生產成本低的鉛鋅爐渣的回收工藝。
為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案本發明提供的鉛鋅爐渣的回收工藝，包括如下步驟加熱將鉛鋅爐渣加熱到1250 ~ 135(TC形成過熱鉛鋅熔渣；吹煉將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入還原劑和空氣對鉛鋅熔渣進行吹煉，調整爐氣中C0/C02比值，獲得含鉛鋅蒸氣的爐氣；冷凝將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，荻得粗鉛和粗鋅。進一步，本發明工藝，還包括如下步驟
洗滌將經冷凝器冷卻后的含微量鉛鋅的爐氣，經洗涂后獲得干凈的低熱值煤氣。
其中，所述步驟吹煉中，所述還原劑經干燥，水分降為1%以下后鼓入煙化爐。
所述步驟吹煉中，所述空氣在預熱到400 - 80(TC后鼓入煙化爐。優選地，所述還原劑為焦粉。
本發明的另一目的是提供一種工藝流程短、金屬回收率高、生產成本低的鉛鋅爐渣的回收系統。
為實現上述發明目的，本發明釆用如下技術方案本發明提供的鉛鋅爐渣的回收系統，包括
加熱爐利用電熱前床或反射爐將鉛鋅爐渣加熱到1250 ~ 1350。C形成過熱鉛鋅熔渣；
煙化爐將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入還原劑和空氣對鉛鋅熔渣進行吹煉，獲得含鉛鋅蒸氣的爐氣；
冷凝器將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。進一步，本發明系統還包括
洗滌器將經冷凝器冷卻后的含微量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得干凈的低熱值煤氣。本發明提供的鉛鋅爐渣的回收工藝及系統，是在現有煙化爐吹煉法和鉛雨冷凝器回收鋅的基礎上，調整煙化爐的工藝參數、用料以及給料方式，直接生
產出粗鉛和粗鋅；與現有煙化爐吹煉法和常規鉛鋅冶煉法相比，本發明通過一個工藝及系統直接生產出粗鉛和粗鋅，簡化了生產工序，減少了能源消耗，金屬回收率高，生產成本低，減輕了對環境的污染。
圖1為本發明鉛鋅爐渣的回收工藝的流程圖；圖2為本發明鉛鋅爐渣的回收系統的結構框圖。
具體實施例方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，并使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。
如圖1所示，本發明提供的鉛鋅爐渣的回收工藝，包括S101加熱將鉛鋅爐渣在電熱前床或反射爐加熱到1250 ~ 135(TC形成過熱鉛鋅熔渣；溫度過高在吹煉時易產生積鐵，惡化吹煉環境；溫度過低在吹煉時會將增加焦粉的燃燒量，使鉛鋅蒸氣中的鉛鋅的質量濃度降低，降低冷凝效率；常規吹煉分兩段，第一段空氣系數0. 8-0. 9，使C大部分氧化成C02,放出較多的熱量使渣升溫到1250-130(TC,第二段空氣系數0. 6-0. 7，使C氧化成較多的CO,保持較強的還原氣氛進行吹煉。本發明是在加熱段把熔渣溫度加熱到1250-1350°C,吹煉時不需提溫，并略高于吹煉溫度，用于抵消轉移過程的溫降。
S102吹煉將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入還原劑和預熱空氣對鉛鋅熔渣進行吹煉，獲得含鉛鋅蒸氣的爐氣；吹煉過程中，保持空氣系數0.6-0.7，過高還原氣氛不足，鋅的還原速度慢，過低還原氣氛太強，氧化亞鐵被還原形成Zn-Fe合金，不利于鋅的揮發，嚴重時產生積鐵使生產無法進行，常規吹煉的還原段也是保持同樣的空氣系數，這樣吹煉煙氣中C0/C02比值達
50.7-2.5;但是，在氣相中由反應ZnO (固)+C0(氣)-Zn(氣)+ C02 (氣)在1030 。C時的平衡常數Kp=0. 0497,在鋅濃度為6. 5%時可求出鋅被氧化的最小CO/ C02 比值為Pco/Pco2=Pzn/Kp-6. 5%/0. 0497=1. 3,所以部分鋅蒸氣被氧化。為此，在 煙化爐的中下部，即熔渣液面上部鼓入焦粉，高溫狀態下0+ 0)2==2(:0提高CO/ C02比值，防止鋅蒸氣再氧化，為冷凝順利進行創造好條件。此處鼓入的焦粉量 根據爐氣中C0/C02比值調整，保持C0/C02比值為1. 8-2. 5。
所述還原劑為焦粉，粒度90%小于0. 074mm，經加熱干燥，水分小于1%。
將空氣預熱到400 800。C鼓入煙化爐中，可以增加帶入煙化爐的熱量，減 少焦粉用量，減少空氣用量，提高爐氣中鉛鋅含量，提高冷凝效率。
S103冷凝將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。
鉛雨冷凝器冷凝鼓風爐煉鉛鋅所產爐氣已比較成熟，適宜含Zn 5-7%、 CO 18-23%、 C02 10-15%、 H20 0.5-1%;爐氣冷凝前溫度不低于1030°C。本發明煙化 爐所產爐氣Zn 5-9%、 CO和0)2濃度可以方便調節，H20 0. 5-1%;爐氣溫度1100 °C,適合于用鉛雨冷凝器冷卻。
S104洗滌將經冷凝器冷卻后的含^敬量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得干凈的 低熱值煤氣，作為預熱時的燃料或廢熱鍋爐燃料使用。
本發明提供的鉛鋅爐渣的回收工藝的實施例1:
原料煉鉛鼓風爐渣，含Pb 2.20%、 Zn 12.38%;
加熱將鉛鋅爐渣在電熱前床加熱到1300。C形成過熱鉛鋅熔渣；
吹煉將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入焦粉和空氣對鉛鋅熔 渣進行吹煉，獲得含鉛鋅的爐氣；吹煉前熔渣溫度1250。C。
所述焦粉粒度90%小于0. 074mm，在預熱至150。C，水分降為0. 77%以下后 鼓入煙化爐；所述空氣在預熱到45(TC后鼓入煙化爐；
煙化爐產平均爐氣成分Zn 5. 81%、 Pb 1. 10%、 CO 22. 42%、 C02 11. 25%;爐氣 溫度1100。C。
揮發率Zn 92.26%、 Pb 98.54%。
冷凝將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。產品成分粗鋅Zn 97.85%、 Pb 1.33%、 Fe 0.032%;粗鉛Pb 97.74%、 Zn 2.06%;藍粉和浮渣含鉛鋅鐵硅釣等，總重量占原料重量的1.82%。 冷凝效率鋅88%、鉛82%。
洗滌將經冷凝器冷卻后的含微量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得干凈的低熱 值煤氣，產氣量每噸焦粉約5000立方米，作為預熱時的燃料使用。
本發明提供的鉛鋅爐渣的回收工藝的實施例2:
原料煉鉛鼓風爐渣，含Pb 2.20°/。、 Zn 12.38%;
加熱將鉛鋅爐渣在電熱前床加熱到130(TC形成過熱鉛鋅熔渣；
吹煉將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入焦粉和空氣對鉛鋅熔 渣進行吹煉，獲得含鉛鋅的爐氣；吹煉前熔渣溫度1250。C。
所述焦粉粒度90%小于0. 074鵬，在預熱至180°C,水分降為0. 63%以下后鼓 入煙化爐；所述空氣在預熱到750。C后鼓入煙化爐；
煙化爐產平均爐氣成分Zn 8.32%、 Pb 1.61%、 CO 24.06%、 C02 10.03%、 H20 0. 88%;爐氣溫度1120°C。
揮發率Zn 90. 68%、 Pb 97. 02%。
冷凝將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。
產品成分同實施例1。
冷凝效率Zn 91. 14%、 Pb 86. 33%。
洗滌將經冷凝器冷卻后的含微量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得千凈的低熱 值煤氣，產氣量每噸焦粉約4800立方米，作為預熱時的燃料使用。
本發明提供的鉛鋅爐渣的回收工藝的實施例3:
原料鉛鋅密閉鼓風爐漆，含Pb 1.02%、 Zn 6.84%;
加熱將鉛鋅爐渣在電熱前床加熱到132(TC形成過熱鉛鋅熔渣；
吹煉將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入焦粉和空氣對鉛鋅熔 渣進行吹煉，獲得含鉛鋅的爐氣；吹煉前熔渣溫度1260。C;
所述焦粉粒度90°/。小于0.074mm,未經預熱，水分為1%;所述空氣在預熱到 80(TC后鼓入煙化爐煙化爐產平均爐氣成分Zn 5. 10°/ 、 Pb 0.89%、 CO 23.21%、 C02 11.17%、 H20 1.12%;爐氣溫度1080。C。
揮發率Zn 82, 59%、 Pb 91. 31%。
冷凝將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅 產品成分粗鋅Zn 97.24%、 Pb 1.31%;粗鉛Pb97. 55%、 Zn 2.14%;藍粉 和浮渣含鉛鋅鐵硅鈣等，占原料重量的2. 27%。 冷凝效率Zn 86.69%、 Pb 50.28%。
洗滌將經冷凝器冷卻后的含微量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得干凈的低熱 值煤氣，產氣量每噸焦粉約4900立方米，作為預熱時的燃料使用。
如圖2所示，與本發明鉛鋅爐渣的回收工藝相對應，本發明還提供一種鉛 鋅爐渣的回收系統，包括
加熱爐201 利用電熱前床或反射爐將鉛鋅爐渣加熱到1250 - 135(TC形成 過熱鉛鋅熔渣；
煙化爐202 將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入焦粉和預熱空氣
對鉛鋅熔渣進^f亍吹煉，獲得含鉛鋅蒸氣的爐氣；
冷凝器203將含鉛鋅蒸氣的爐氣經冷凝器203冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。 洗滌器204將經冷凝器203冷卻后的含^f敖量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得干
凈的低熱值煤氣。
本發明提供的鉛鋅爐渣的回收工藝及系統，是在現有煙化爐吹煉法和鉛雨 冷凝器回收鋅的基礎上，對煙化爐的工藝參數、輔料及給料方式進行調整，使 煙化爐產出符合鉛雨冷凝器要求的含鉛鋅蒸氣的爐氣，經過冷凝直接生產出粗 鉛和粗鋅；而現有煙化爐吹煉法只能生產出氧化鋅、氧化鉛及其它雜質的混合 物，而這種混合物還需多道工序才能生成粗鋅和粗鉛，因此，本發明通過一個 工藝流程及系統直接生產出粗鉛和粗鋅，相對現有技術簡化了生產工序，減少 了能源消耗，金屬回收率高，生產成本低，相對減少了對環境的污染。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍 應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
權利要求
1、一種鉛鋅爐渣的回收工藝，其特征在于，包括如下步驟加熱將鉛鋅爐渣加熱到1250～1350℃形成過熱鉛鋅熔渣；吹煉將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入還原劑和空氣對鉛鋅熔渣進行吹煉，調整爐氣中CO/CO2比值，獲得含鉛鋅蒸氣的爐氣；冷凝將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。
2、根據權利要求1所述的鉛鋅爐渣的回收工藝，其特征在于，還包括如下 步驟洗滌將經冷凝器冷卻后的含微量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得干凈的低熱值 煤氣。
3、 根據權利要求1所述的鉛鋅爐渣的回收工藝，其特征在于，所述步驟吹 煉中，所述還原劑經干燥，水分降為1%以下后鼓入煙化爐。
4、 根據權利要求1所述的鉛鋅爐渣的回收工藝，其特征在于，所述步驟吹 煉中，所述空氣在預熱到400 80(TC后鼓入煙化爐。
5、 根據權利要求1或3所述的鉛鋅爐渣的回收工藝，其特征在于，所述還 原劑為焦粉。
6、 一種鉛鋅爐渣的回收系統，其特征在于，包括加熱爐利用電熱前床或反射爐將鉛鋅爐渣加熱到1250 ~ 135(TC形成過熱 鉛鋅熔渣；煙化爐將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入還原劑和空氣對鉛 鋅熔渣進行吹煉，獲得含鉛鋅蒸氣的爐氣；冷凝器將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。
7、 根據權利要求6所述的鉛鋅爐渣的回收系統，其特征在于，還包括 洗滌器將經冷凝器冷卻后的含微量鉛鋅的爐氣，經洗滌后獲得干凈的低熱值煤氣。
全文摘要
本發明公開了一種鉛鋅爐渣的回收工藝及系統，用以解決現有鉛鋅爐渣回收工藝復雜，金屬回收率低的問題；其工藝包括加熱，將鉛鋅爐渣加熱到1250～1350℃形成過熱鉛鋅熔渣；吹煉，將鉛鋅熔渣送入煙化爐中，并向煙化爐中鼓入還原劑和空氣對鉛鋅熔渣進行吹煉，調整爐氣中CO/CO<sub>2</sub>比值，獲得含鉛鋅蒸氣的爐氣；冷凝，將含鉛鋅蒸氣的爐氣經鉛雨冷凝器冷卻，獲得粗鉛和粗鋅。本發明適用于從鉛鋅爐渣直接回收粗鋅和粗鉛。
文檔編號C22B7/04GK101492773SQ20091012920
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者梁秀平 申請人:內黃縣鑫虹化工廠