專利名稱：一種低品位鋅鉛料熔煉方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有色冶金的冶煉方法，尤其是一種低品位鋅鉛料鼓風爐熔 煉直接生產氧化鋅和粗鉛的方法及其裝置。
技術背景.-低品位鋅鉛資源的綜合利用是國內外冶金界研究的熱點之一。目前尚無一 種將低品位鉛鋅礦物料中鉛鋅分離時直接生產成高品級氧化鋅和粗鉛的技術及 其裝置。國外鋼鐵廠處理含鐵、鋅、鉛的粉塵己實現工業化，其中有代表性的工藝是Wazds回轉窯類處理工藝和INMETCO環形爐類處理工藝，主要以回收鐵 為目的，得到的付產品是鉛鋅混合的二次粉塵。低品位氧化鋅礦的火法處理工藝有韋氏爐直接氧化鋅法、回轉窯揮發富集 法和電爐處理法。火法處理工藝中回轉窯處理氧化鋅礦能耗大，生產效益低， 所收集產物也是鋅鉛混合粉，電爐處理法和韋氏爐對原料中的鉛含量和其它雜 質要求很嚴格，這在實際生產中很難實現。金屬浴融還原法是近10年來發展起 來的低品位氧化鋅冶金新方法，也開展了利用鐵浴和鋁浴還原揮發低品位氧化 鋅礦的研究，鋅鉛分離取得了較好的實驗結果，但由于渣量大，能耗高而使得 該方法受到局限。 .

發明內容
本發明的目的，就是為了解決上述各種生產工藝存在的問題，研發的一種 經濟有效的工業化處理低品位鋅鉛資源的鋅鉛料熔煉方法及裝置冶金新技術。 從而使氧化鋅礦，鋼鐵廠含鋅，鉛粉塵及冶煉廢渣中的鉛鋅分離，得到高品級 的氧化鋅產品和粗鉛產品。本發明采用熱風噴吹粉狀燃料，將氧化鋅球團進行鼓風爐還原熔煉，它是 依據鉛鋅的分離理論，即氧化鋅球團的還原機理設計的。 本發明是通過以下技術方案實現的將含鉛鋅礦物料與還原劑、添加劑和粘結劑混合制成直徑為50 100 mm的 球團;球團的鋅含量為10% 20%，鉛含量為2% 8%，硫含量低于2%，濕度5 % 15%;采用熱風噴吹粉狀燃料進行鼓風爐還原熔煉；將球團從加料口加入 到爐內，爐內物料的料柱高度控制在2—3m之間，熔池的溫度為1100'C 1250 °C;熱風溫度為350。C 48(TC，壓力為15 25kpa;焦率18% 25%;渣型的四元 堿度為R二0.5 1.2。本發明采用的裝置為2-4m2鼓風爐，其鼓風爐為園筒形結構，在鼓風爐中部 外側設有一熱風套，熱風套為一環形封閉罩式結構;在熱風套內的內側和外側分 別錯位設置有隔風板，該熱風套與熱風爐相連接；在鼓風爐底部設置有兩排風咀， 該風咀的吹入的方向與鉛垂線的夾角a的范圍為15°《a《25° 。本發明的工作方式是，采用熱風噴吹粉狀燃料進行鼓風爐還原熔煉。控制料柱高度，使加入爐內的含鋅鉛球團被自下而上預熱并逐漸下移，溫度也逐漸 升高，風口區焦炭燃燒產生的高溫還原性氣流向上運動；通過料層將熱傳給爐 料，并發生相互的化學反應，爐料下移時不斷改變其物理及化學性質。爐料下 移，溫度不斷升高，還原氣氛不斷增強，除結晶水開始分解外，各種碳酸鹽、 硫酸鹽也開始分解，易于還原的氧化物如氧化鋅、氧化鉛、氧化鐵.也開始發生 氣固還原反應，其中鋅最易揮發，氧化鉛比鉛更易揮發，氧化鋅揮發很少，利 用氧化鉛的直接大量揮發，可將氧化鋅和氧化鉛快速還原為鋅和鉛；使氧化鉛 揮發前盡可能還原成金屬鉛，控制其揮發。由于溫度和還原能力的遞次升高， 爐料在還原區內陸續溶化，形成溶點最低的初渣，最后通過爐內高溫區化，完 成全部冶煉過程。從而達到鉛、鋅分離的目的。本發明的有益效果是，本發明與現有技術相比具有下列優點與效果。1、 本發明裝置結構簡單，工作穩定可靠，連續生產性好、操作方便，鉛、 鋅回收率高、成本低。2、 本發明采用熱風噴吹粉狀燃料，取代部分昂貴的焦碳，廢熱利用率高， 從而使加工成本低，經濟效益好。3、 本發明對低品位氧化鋅礦，含鉛、鋅冶金粉塵及冶煉廢渣進行分離處理。 可以一次性直接得到高品級的氧化鋅和粗鉛產品。4、 使用本發明可以使大量無法處理的低品位鋅礦，鋼鐵廠含鋅、鉛粉塵、 冶煉廢渣等得以利用。從而實現資源的綜合利用。5、 本發明的投資與同比生產量的回轉窯、韋氏爐相比較，僅是前兩者的三 分之一。下面結合附圖及實施例進一步闡述本發明內容。


圖l為本發明鼓風爐裝置結構對稱局部剖視示意圖。
具體實施例方式在本實施例中，分別采用的原料為氧化鋅礦球團、鋼鐵廠 含鋅、鉛粉塵球團及冶煉廢渣球團三種原料。實施例一將氧化鋅礦與還原劑、添加劑和粘結劑'混合制成直徑為60mm的 球團;濕度為5%;采用熱風噴吹粉狀燃料進行鼓風爐還原熔煉；將哼團從加料口 加入到爐內，爐內物料的料柱高度控制在3m，噴吹粉狀燃料的方向與鉛垂線的 夾角a為15。，熔池的溫度為1100。C，熱風溫度為45(TC，壓力為20kpa;焦率18渣型的四元堿度為11=0.55。 一次熱風及粉狀燃料從底部風咀7鼓入，控制還 原溫度使氧化鋅球團中的氧化鉛大量揮發，將氧化鋅和氧化鉛快速還原成鋅和 鉛，使氧化鉛在揮發前盡可能還原成金屬鉛，以減少其揮發。二次空氣進入氧 化帶，把還原出來的鋅蒸汽氧化并在布袋中回收。粗鉛從鉛口放出，從而達到鉛鋅分離的效果。如圖l,熔煉裝置鼓風爐為園筒形結構，在鼓風爐中部外側設有一熱風套5， 熱風套5為一環形封閉罩式結構;在熱風套5內的內側和外側分別錯位設置有隔風 板6，該熱風套5與熱風爐11相連接；熱風爐ll的熱風沿圖l熱風套中箭頭方向流 動;在鼓風爐底部設置有兩排風咀7,該風咀7的吹入的方向與鉛垂線的夾角a的 范圍為15°《(1《25°。風咀7的截面積為l 4m2，加料口8設在爐頂3頂部，在爐缸 2上設置的兩排風咀7沿雙排進風口進風;在爐溫最高區域的爐腹4除由水套構成 外，其內面還砌以鋁鎂磚，風口為水冷活動式，爐身l采用輕質粘土磚和輕質粘 土隔熱混凝土砌成；爐身1上部除設有清掃孔9外，在爐身l上部一側或兩側還設 有相通的人孔IO。其氧化鋅球團化學成分(質量分數)％為 ZnPb CaO MgOFeO Si02 A1203 10.764.109.36 1.679.14 10:44 9.56 按氧化鋅礦生產所得氧化鋅粉呈白色，氧化鋅含量為95%。氧化鉛含量為 2.5%;粗鉛含量為97%。鋅回收率95%，鉛回收率81%，渣含鋅小于0.8%、鉛 小于0.2%。實施例二將鋼鐵廠粉塵礦物料與還原劑添加劑和粘結'劑混合制成直徑為50mm的球團;濕度為7^;采用熱風噴吹粉狀燃料進行鼓風爐還原熔煉；將球團 從加料口加入到爐內，爐內物料的料柱高度控制在3m，熱風噴吹粉狀燃料的方 向與鉛垂線的夾角a為20。，熔池的溫度為115(TC，熱風溫度為360'C，壓力為 18kpa;焦率20%;渣型的四元堿度為R^0.8。 一次熱風及粉狀燃料從底部風咀7 鼓入，控制還原溫度使氧化鋅球團中的氧化鉛大量揮發，將氧化鋅和氧化鉛快 速還原成鋅和鉛，使氧化鉛在揮發前盡可能還原成金屬鉛，以減少其揮發。二次空氣進入氧化帶，把還原出來的鋅蒸汽氧化并在布袋中回收。粗鉛從鉛口放 出，從而達到鉛鋅分離的效果。其氧化鋅球團化學成分(質量分數)％為 Zn Pb CaO MgOFeO Si02 A120315.56 6.04 13.05 2.2912.8810.02 9.73 按鋼鐵廠粉塵礦物料生產所得氧化鋅粉呈白色，氧化鋅含量為90%。氧化 鉛含量為3.2%;粗鉛含量為97%。鋅回收率90%，鉛回收率81%，渣含鋅小于 1.5%、鉛小于0.3%。實施例三將冶煉廢渣礦物料與還原劑添加劑和粘結劑混合制成直徑為50 mm的球團;濕度為7X;采用熱風噴吹粉狀燃料進行鼓風爐還原熔煉；將球團從 加料口加入到爐內，爐內物料的料柱高度控制在3m，熔池的溫度為1150'C，熱 風噴吹粉狀燃料的方向與鉛垂線的夾角a為20。，熱風溫度為46(TC，壓力為 18kpa;焦率25%;渣型的四元堿度為11=1.2。 一次熱風及粉狀燃料從底部風咀7 鼓入，控制還原溫度使氧化鋅球團中的氧化鉛大量揮發，將氧化鋅和氧化鉛快 速還原成鋅和鉛，使氧化鉛在揮發前盡可能還原成金屬鉛，以減少其揮發。二 次空氣進入氧化帶，把還原出來的鋅蒸汽氧化并在布袋中回收。粗鉛從鉛口放 出，從而達到鉛鋅分離的效果。其氧化鋅球團化學成分(質量分數)％為 Zn Pb CaO MgOFeO Si02 A120319.87 4.4811.58 4.83 13:7011.05 2.97 按冶煉廢渣礦物料生產所得氧化鋅粉呈白色，氧化鋅含量為88%。本氧化 鉛含量為4.8%;粗鉛含量為97%。鋅回收率88%，鉛回收率80%，渣含鋅小于 1.8%、鉛小于0.35%。
權利要求
1、一種低品位鋅鉛料熔煉方法，其特征在于，將含鋅鉛料與還原劑、添加劑和粘結劑混合制成直徑為50～100mm的球團；球團的含鋅含量為10％～20％，鉛含量為2％～8％，硫含量低于2％，濕度5％～15％；采用熱風噴吹粉狀燃料進行鼓風爐還原熔煉，直接生產高品級氧化鋅和粗鉛；將球團從加料口加入到爐內，爐內物料的料柱高度控制在2-3m之間，熔池的溫度為1100℃～1250℃；熱風溫度為350℃～480℃，壓力為15～25kpa；焦率18％～25％；渣型的四元堿度為R＝0.5～1.2。
2、根據權利要求l所述的一種低品位鋅鉛料熔煉方法的裝置，采用的裝置 由鼓風爐的爐身(1)、爐缸(2)、爐項(3)、爐腹(4)構成,其特征是，鼓 風爐為園筒形結構，在鼓風爐中部外側設有一熱風套(5)，熱風套(5)為一 環形封閉罩式結構;在熱風套(5)內的內側和外側分別錯位設置有隔風板(6),該 熱風套(5)與熱風爐相連接；在鼓風爐底部設置有兩排風咀(7),該風咀(7) 的吹入的方向與鉛垂線的夾角a的范圍為15°《a《25° 。全文摘要
一種低品位鋅鉛料熔煉方法及裝置，本發明采用熱風噴吹粉狀燃料進行鼓風爐還原熔煉，直接生產高品級氧化鋅和粗鉛；鋅鉛料的球團鋅含量為10％～20％，鉛含量為2％～8％，硫含量低于2％，濕度5％～15％；爐內物料的料柱高度在2-3m之間，熔池的溫度為1100℃～1250℃；熱風溫度為350℃～480℃，壓力為15～25KPa；焦率18％～25％；渣型的四元堿度為R＝0.5～1.2；在爐缸(2)設有上下排列的雙排進風口(3)，在鼓風爐中側部設有熱風套(4)。本發明具有結構簡單，工作穩定可靠，連續生產性好、操作方便，鋅、鉛回收率高、成本低、能有效處理低品位鋅鉛料。
文檔編號C22B19/08GK101215643SQ200810058020
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月9日 優先權日2008年1月9日
發明者張秀川, 倩 趙 申請人:昆明坤之杰經貿有限公司