本發明屬于鉛冶煉領域，具體涉及一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程。

背景技術：

鉛冶煉及電解過程、鉛蓄電池生產等過程中產生的含鉛廢物被列入《國家危險廢物名錄》，屬于危險廢物，如不進行適當處理，將會對人類健康和環境造成較大的危害。但同時這些廢物也是重要的可再生鉛的二次原料，因此如何將其進行安全的處理處置和綜合利用也成為一個急需解決的問題。目前，鉛的生產原料主要是含鉛大于50%的方鉛礦，隨著礦產資源的不斷消耗減少，低品位多金屬礦石以及含鉛廢物的綜合回收利用和資源化得到了廣泛的關注，回收再生鉛已成為實現鉛工業可持續發展戰略的不可缺少的重要組成部分。

目前，我國的含鉛廢舊物料回收不規范，含鉛廢舊物料的冶煉技術參差不齊。比較傳統的含鉛廢料火法回收技術主要采用反射爐冶煉工藝、鼓風爐冶煉工藝等，此類工藝環保效果比較差，如反射爐工藝回收率低，爐渣含鉛高、含堿高，收塵效果不好，會造成空氣、土壤、河流以及地下水的污染；鼓風爐工藝回收率較高，但是能耗高，由于大量使用焦炭進行冶煉，二氧化碳排放量比較大，不利于節能降耗。底吹氧化—電熱熔融還原鉛冶煉工藝是目前國內先進鉛冶煉技術，是通過硫化鉛精礦中的硫在強氧化氣氛中反應放熱從而實現底吹爐自熱熔煉。但是存在流程長的缺點，且鉛精礦需在兩臺爐內完成氧化和還原反應時，要保證兩臺爐均正常運行，一旦某一臺出現問題，生產就不能連續。由于含鉛廢料不含硫或少量的硫不是以硫化物形式存在，在冶煉過程中不能提供熱能或會消耗熱能，必須混入含硫高的鉛精礦搭配含鉛廢料才能滿足爐底的熱能平衡，因此在含鉛廢料回收利用時更要考慮減少流程、節約能源問題。

公布號為CN103451444A的中國專利公開了一種采用底吹熔池熔煉處理再生鉛物料產出粗鉛的裝置及其工藝，該發明只是單一回收了廢鉛蓄電池中的鉛膏，并且得到的粗鉛需要進行精煉，不能完全實現含鉛廢料的有效利用。

技術實現要素：

本發明目的是提供一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程，具有流程短、能耗低、成本低、能夠連續操作等優點。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程，包括以下步驟：

a：將含鉛廢料、鐵礦石、石灰石、鐵屑和煤粉組成的混合物倒入混料機混合均勻成混合粒料；

b：將步驟a的混合粒料由輸送帶從還原爐頂部設置的加料口加入，還原爐底部設置有噴槍，所述的噴槍中噴入的氧氣和煤粉反應產生的熱量對混合粒料進行加熱，并對混合粒料進行攪拌，含鉛廢料在還原爐內發生還原反應，產出鉛液、還原渣和煙氣；

c：煤粉對還原渣進行深度還原后，將還原渣從排渣口排出，將鉛液從放鉛口排出，還原渣中的有價金屬含量低，作為棄渣；鉛液排出后冷卻得到鉛錠；煙氣經還原爐爐頂煙道口排出。。

進一步地，所述的步驟a中的含鉛廢料是指有色金屬冶金煙塵、黑色金屬冶金煙塵、鉛蓄電池的鉛膏和含鉛玻璃組成的廢舊物料，所述的含鉛玻璃為粒度在2~5mm之間的含鉛玻璃。

進一步地，所述的步驟a中的混合粒料的組分按重量百分數計：Pb為50～75%，Fe為8~12%，SiO₂為4~8%，CaO為2~3%，其他為雜質，所有組分重量百分數之和為100%，混合粒料粒度不大于200目。

進一步地，所述的步驟a中鐵礦石、石灰石、鐵屑和煤粉粒度為5~10mm，鐵礦石、石灰石的加入量滿足鐵硅鈣造渣比例要求，所述的鐵硅鈣造渣比例要求按重量比計：FeO：SiO₂：CaO=1.5：1：0.5。

進一步地，所述的步驟b的還原爐的熔池溫度為1150℃~1250℃，氧氣耗量為100~300Nm³/噸混合粒料，供氣壓力為1.0~1.5MPa，渣液面高度為1100~1200mm，其中鉛層厚度為300~600mm，鉛壩高度為不小于500mm。

進一步地，所述的步驟b中的加料口有二個，所述的步驟b中的噴槍有3~5只，噴槍在還原爐爐底呈直線排布或者噴槍與還原爐縱向中軸線的夾角為30°。

一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程，其有益效果為：

1．本發明采用的工藝流程，實現了冶金煙塵、鉛蓄電池的鉛膏和含鉛玻璃三種含鉛廢料的二次利用，節約了鉛資源和原材料成本；

2．本發明采用的工藝是含鉛廢料在還原爐里發生還原反應進行熔煉，相比兩爐工藝，省略了氧化爐內的氧化熔煉過程，簡化了工藝流程；減少了設備投資和原材料的成本投入。

3.本發明采用的工藝得到的鉛錠中含Pb為93~96%。

附圖說明

圖1為本發明一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程的還原爐示意圖。

圖2為本發明一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程的噴槍與還原爐縱向中軸線夾角為30°的位置示意圖。

圖3為本發明一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程的噴槍在還原爐底部的位置示意圖。

圖4為本發明一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程的工藝流程示意圖。

附圖中標記：1為加料口，2為煙道口，3為放鉛口，4為噴槍，5為排渣口。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進一步詳細說明：

如圖1~圖4所示，一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程，包括以下步驟：

a：含鉛廢料是指有色金屬冶金煙塵、黑色金屬冶金煙塵、鉛蓄電池的鉛膏和含鉛玻璃組成的廢舊物料，將含鉛玻璃放入球磨機內破碎至粒度為2~5mm，將含鉛廢料與粒度為5~10mm的鐵礦石、石灰石、鐵屑和煤粉組成的混合物倒入混料機，鐵礦石、石灰石的加入量滿足鐵硅鈣造渣比例要求，所述的鐵硅鈣造渣比例要求按重量比計：FeO：SiO₂：CaO=1.5：1：0.5，混合均勻成粒度不大于200目的混合粒料，混合粒料的組分按重量百分數計：Pb為50～75%，Fe為8~12%，SiO₂為4~8%，CaO為2~3%，其他為雜質，所有組分重量百分數之和為100%，混合粒料粒度不大于200目。

b：將步驟a的混合粒料由輸送帶從還原爐頂部設置的加料口1加入，所述的加料口1有二個，其中一個加料口1備用，還原爐底部設置有3~5只噴槍4，所述的噴槍4在還原爐爐底呈直線排布或者噴槍4與還原爐縱向中軸線的夾角為30°，噴槍4中噴入的氧氣和煤粉反應產生的熱量對粒料進行加熱，并對粒料進行攪拌，含鉛廢料在還原爐內發生還原反應，氧氣耗量為100~300Nm³/噸混合粒料，供氣壓力為1.0~1.5MPa，還原爐的熔池溫度為1150℃~1250℃，渣液面高度為1100~1200mm，其中鉛層厚度為300~600mm，鉛壩高度不小于500mm；

熔池中主要發生以下反應：

PbSO₄+C=PbO+SO₂+CO

2PbSO₄+C=2PbO+2SO₂+CO₂

PbSO₄+2C=Pb+SO₂+2CO

PbO+C=Pb+CO

PbO+CO=Pb+CO₂

PbO·SiO₂+2FeO+CO=Pb+2FeO·SiO₂+CO₂

PbO·SiO₂+CaO+CO=Pb+CaO·SiO₂+CO₂

2FeS+3O₂+SiO₂=2FeO·SiO₂+2SO₂

c：煤粉對還原渣進行深度還原后，將還原渣從排渣口5排出，將鉛液從放鉛口3排出，還原渣中的有價金屬含量低，作為棄渣；鉛液排出后得到含鉛量為93%的鉛錠；煙氣經還原爐爐頂煙道口2排出。

排渣采用間斷排放作業模式，當渣液面高于1100mm，打開排渣口5；當渣液面低于900mm時，關閉排渣口5，并進入下一作業周期，每個作業周期為2~4h。放鉛采用連續排放作業模式，將鉛模均勻地抹上一層黃泥，用氧氣燒開放鉛口3，把鉛放進鉛包，從鉛包出來的鉛進入鉛模，鉛滿后及時轉動鑄鉛機，不可讓鉛溢出，同時要在鉛凝固之前安上鉛鼻，待鉛錠冷卻后，再吊出鉛錠。

實施例1

如圖1~如圖4所示，一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程，包括以下步驟：

a：含鉛廢料是指有色金屬冶金煙塵、黑色金屬冶金煙塵、鉛蓄電池的鉛膏和含鉛玻璃組成的廢舊物料，將含鉛玻璃放入球磨機內破碎至粒度為2~5mm，將含鉛廢料與粒度為5mm的鐵礦石、石灰石、鐵屑和煤粉組成的混合物倒入混料機，鐵礦石、石灰石的加入量滿足鐵硅鈣造渣比例要求，所述的鐵硅鈣造渣比例要求按重量比計：FeO：SiO₂：CaO=1.5：1：0.5，混合均勻成粒度不大于200目的混合粒料，混合粒料的組分按重量百分數計：Pb為50%，Fe為8%，SiO₂為4%，CaO為2%，雜質為36%，混合粒料粒度不大于200目。

b：將步驟a的混合粒料由輸送帶從還原爐頂部設置的加料口1加入，所述的加料口1有二個，其中一個加料口1備用，還原爐底部設置有3只噴槍4，所述的噴槍4在還原爐爐底呈直線排布或者噴槍4與還原爐縱向中軸線的夾角為30°，噴槍4中噴入的氧氣和煤粉反應產生的熱量對粒料進行加熱，并對粒料進行攪拌，含鉛廢料在還原爐內發生還原反應，每噸混合物料的氧氣耗量為100 Nm³，供氣壓力為1.0~1.5MPa，還原爐的熔池溫度為1150℃~1250℃，渣液面高度為1100~1200mm，其中鉛層厚度為300~600mm，鉛壩高度不小于500mm；

熔池中主要發生以下反應：

PbSO₄+C=PbO+SO₂+CO

2PbSO₄+C=2PbO+2SO₂+CO₂

PbSO₄+2C=Pb+SO₂+2CO

PbO+C=Pb+CO

PbO+CO=Pb+CO₂

PbO·SiO₂+2FeO+CO=Pb+2FeO·SiO₂+CO₂

PbO·SiO₂+CaO+CO=Pb+CaO·SiO₂+CO₂

2FeS+3O₂+SiO₂=2FeO·SiO₂+2SO₂

c：煤粉對還原渣進行深度還原后，將還原渣從排渣口5排出，將鉛液從放鉛口3排出，還原渣中的有價金屬含量低，作為棄渣；鉛液排出后得到含鉛量為93~95%的鉛錠；煙氣經還原爐爐頂煙道口2排出。

排渣采用間斷排放作業模式，當渣液面高于1100mm，打開排渣口5；當渣液面低于900mm時，關閉排渣口5，并進入下一作業周期，每個作業周期為2~4h。放鉛采用連續排放作業模式，將鉛模均勻地抹上一層黃泥，用氧氣燒開放鉛口3，把鉛放進鉛包，從鉛包出來的鉛進入鉛模，鉛滿后及時轉動鑄鉛機，不可讓鉛溢出，同時要在鉛凝固之前安上鉛鼻，待鉛錠冷卻后，再吊出鉛錠。

實施例2

如圖1~如圖4所示，一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程，包括以下步驟：

a：含鉛廢料是指有色金屬冶金煙塵、黑色金屬冶金煙塵、鉛蓄電池的鉛膏和含鉛玻璃組成的廢舊物料，將含鉛玻璃放入球磨機內破碎至粒度為2~5mm，將含鉛廢料與粒度為10mm的鐵礦石、石灰石、鐵屑和煤粉組成的混合物倒入混料機，鐵礦石、石灰石的加入量滿足鐵硅鈣造渣比例要求，所述的鐵硅鈣造渣比例要求按重量比計：FeO：SiO₂：CaO=1.5：1：0.5，混合均勻成粒度不大于200目的混合粒料，混合粒料的組分按重量百分數計：Pb為75%，Fe為12%，SiO₂為8%，CaO為3%，雜質為2%，混合粒料粒度不大于200目。

b：將步驟a的混合粒料由輸送帶從還原爐頂部設置的加料口1加入，所述的加料口1有二個，其中一個加料口1備用，還原爐底部設置有5只噴槍4，所述的噴槍4在還原爐爐底呈直線排布或者噴槍4與還原爐縱向中軸線的夾角為30°，噴槍4中噴入的氧氣和煤粉反應產生的熱量對粒料進行加熱，并對粒料進行攪拌，含鉛廢料在還原爐內發生還原反應，每噸混合物料的氧氣耗量為300 Nm³，供氣壓力為1.0~1.5MPa，還原爐的熔池溫度為1150℃~1250℃，渣液面高度為1100~1200mm，其中鉛層厚度為300~600mm，鉛壩高度不小于500mm；

熔池中主要發生以下反應：

PbSO₄+C=PbO+SO₂+CO

2PbSO₄+C=2PbO+2SO₂+CO₂

PbSO₄+2C=Pb+SO₂+2CO

PbO+C=Pb+CO

PbO+CO=Pb+CO₂

PbO·SiO₂+2FeO+CO=Pb+2FeO·SiO₂+CO₂

PbO·SiO₂+CaO+CO=Pb+CaO·SiO₂+CO₂

2FeS+3O₂+SiO₂=2FeO·SiO₂+2SO₂

c：煤粉對還原渣進行深度還原后，將還原渣從排渣口5排出，將鉛液從放鉛口3排出，還原渣中的有價金屬含量低，作為棄渣；鉛液排出后得到含鉛量為94~96%的鉛錠；煙氣經還原爐爐頂煙道口2排出。

排渣采用間斷排放作業模式，當渣液面高于1100mm，打開排渣口5；當渣液面低于900mm時，關閉排渣口5，并進入下一作業周期，每個作業周期為2~4h。放鉛采用連續排放作業模式，將鉛模均勻地抹上一層黃泥，用氧氣燒開放鉛口3，把鉛放進鉛包，從鉛包出來的鉛進入鉛模，鉛滿后及時轉動鑄鉛機，不可讓鉛溢出，同時要在鉛凝固之前安上鉛鼻，待鉛錠冷卻后，再吊出鉛錠。

實施例3

如圖1~如圖4所示，一種利用回收廢舊物料煉鉛的工藝過程，包括以下步驟：

a：含鉛廢料是指有色金屬冶金煙塵、黑色金屬冶金煙塵、鉛蓄電池的鉛膏和含鉛玻璃組成的廢舊物料，將含鉛玻璃放入球磨機內破碎至粒度為2~5mm，將含鉛廢料與粒度為8mm的鐵礦石、石灰石、鐵屑和煤粉組成的混合物倒入混料機，鐵礦石、石灰石的加入量滿足鐵硅鈣造渣比例要求，所述的鐵硅鈣造渣比例要求按重量比計：FeO：SiO₂：CaO=1.5：1：0.5，混合均勻成粒度不大于200目的混合粒料，混合粒料的組分按重量百分數計：Pb為65%，Fe為10%，SiO₂為6%，CaO為2.5%，雜質為16.5%，混合粒料粒度不大于200目。

b：將步驟a的混合粒料由輸送帶從還原爐頂部設置的加料口1加入，所述的加料口1有二個，其中一個加料口1備用，還原爐底部設置有4只噴槍4，所述的噴槍4在還原爐爐底呈直線排布或者噴槍4與還原爐縱向中軸線的夾角為30°，噴槍4中噴入的氧氣和煤粉反應產生的熱量對粒料進行加熱，并對粒料進行攪拌，含鉛廢料在還原爐內發生還原反應，每噸混合物料的氧氣耗量為180 Nm³，供氣壓力為1.0~1.5MPa，還原爐的熔池溫度為1150℃~1250℃，渣液面高度為1100~1200mm，其中鉛層厚度為300~600mm，鉛壩高度不小于500mm；

熔池中主要發生以下反應：

PbSO₄+C=PbO+SO₂+CO

2PbSO₄+C=2PbO+2SO₂+CO₂

PbSO₄+2C=Pb+SO₂+2CO

PbO+C=Pb+CO

PbO+CO=Pb+CO₂

PbO·SiO₂+2FeO+CO=Pb+2FeO·SiO₂+CO₂

PbO·SiO₂+CaO+CO=Pb+CaO·SiO₂+CO₂

2FeS+3O₂+SiO₂=2FeO·SiO₂+2SO₂

c：煤粉對還原渣進行深度還原后，將還原渣從排渣口5排出，將鉛液從放鉛口3排出，還原渣中的有價金屬含量低，作為棄渣；鉛液排出后得到含鉛量為93~94%的鉛錠；煙氣經還原爐爐頂煙道口2排出。

排渣采用間斷排放作業模式，當渣液面高于1100mm，打開排渣口5；當渣液面低于900mm時，關閉排渣口5，并進入下一作業周期，每個作業周期為2~4h。放鉛采用連續排放作業模式，將鉛模均勻地抹上一層黃泥，用氧氣燒開放鉛口3，把鉛放進鉛包，從鉛包出來的鉛進入鉛模，鉛滿后及時轉動鑄鉛機，不可讓鉛溢出，同時要在鉛凝固之前安上鉛鼻，待鉛錠冷卻后，再吊出鉛錠。

以上所述之實施例，只是本發明的較佳實施例而已，僅僅用以解釋本發明，并非限制本發明實施范圍，故凡在本發明的構造、特征及原理所做的等效變化和改進等，均應包括于本發明申請專利范圍內。