本發明涉及有色金屬冶煉工藝，具體涉及一種富氧熔池煉銻的生產工藝。
背景技術：
：對于脆硫鉛銻礦的處理，目前采用冶煉工藝流程是：銻鉛精礦→沸騰焙燒→燒結盤燒結→鼓風爐還原→粗銻鉛合金。其工藝流程為：脆硫銻鉛精礦經沸騰爐焙燒脫硫，焙砂與脆硫銻鉛精礦、返料、石英砂、石灰石粉、無煙煤共同混合配料，使用燒結盤進行燒結，而后燒結塊經鼓風爐還原熔煉，產出銻鉛合金。但該傳統冶煉工藝存在的缺陷和不足主要有：(1)焙燒、燒結機、鼓風爐各處均產出低濃度SO2煙氣，不僅無法配置常規制酸裝置生產硫酸，還要對其進行脫硫處理后達標排放。(2)工藝流程長，中間環節較多，且燒結過程中要求返料配比較大，循環往復，造成生產效率低、中間產物多、金屬回收率低。(3)與采用富氧、高溫強化冶煉比，生產效率、單位產品生產成本、投資收益率等方面都有較大差距。(4)能耗高。原料中硫的化學反應分散且熱利用都較低，精銻單位產品綜合能耗達2400～2500kgce/t，同時煙氣分散、溫度低，無法設置余熱鍋爐回收煙氣余熱。(5)燒結機等冶煉生產現場環境污染控制難度大，工作條件差。(6)生產自動化程度較低。(7)鼓風爐還原需要冶金焦，不能直接用煤。技術實現要素：為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種富氧熔池煉銻的生產工藝，以提高熔煉后煙氣中的SO2濃度，達到配置常規的制酸系統要求，減少污染，同時提高回收率，降低能耗等。實現本發明目的的技術方案如下：一種富氧熔池煉銻的生產工藝，包括如下步驟:(1)配料：將含銻精礦、石英砂和石灰石粉按質量比為100:20～30:15～25混合攪拌均勻，得混合料；(2)制粒：將攪拌均勻后的混合料制成粒徑為12～20mm的球粒，球粒的含水量為5～10％；(3)氧化熔煉：將制成的球粒送入富氧氧化爐進行氧化熔煉，其中富氧氧化爐中富氧空氣的體積濃度為65～90％，富氧氧化爐內的壓強為-0.1～0.2MPa,，熔煉后產出一次高溫熔體和液態高銻礦渣，一次高溫熔體經鑄錠后轉出；(4)還原熔煉：步驟(3)中的液態高銻礦渣通過渣溜槽流進富氧還原爐進行還原熔煉，其中富氧還原爐中富氧空氣的體積濃度為65～95％，富氧還原爐內的壓強為-0.1～0.2MPa，產出二次高溫熔體和還原爐渣，二次高溫熔體經鑄錠后轉出；(5)金屬回收：步驟(4)中的還原爐渣通過渣溜槽流進煙化爐中，回收包括鋅、鉛、銻和銀的有價金屬；(6)煙塵回收：富氧氧化爐產出的含塵煙氣經回收余熱、收集煙塵及利用聚乙二醇結合膨脹石墨脫除氮氧化物后送硫酸車間制酸，產出的煙塵制粒后返回到富氧還原爐中；富氧還原爐產出的煙氣經回收余熱、收集煙塵及利用聚乙二醇結合膨脹石墨脫除氮氧化物后，尾氣經脫硫系統處理后達標排放，產出的煙塵制粒后返回到富氧還原爐中。進一步地，所述含銻精礦包括脆硫鉛銻精礦、硫化銻精礦、氧化銻精礦和銻精礦。進一步地，所述富氧氧化爐中富氧空氣的吹入方式采用底吹或側吹方式，所述富氧還原爐中的富氧空氣的吹入方式采用側吹方式。進一步地，所述步驟(3)中在富氧氧化爐內的熔煉溫度為950～1050℃，熔煉時間為30～60min，所述步驟(4)中富氧還原爐的還原溫度為1050～1150℃，還原時間為40～60min。進一步地，所述富氧氧化爐中產出的含塵煙氣中SO2煙氣濃度達10％以上。進一步地，所述富氧氧化爐和富氧還原爐中的壓強為-0.05～0.1MPa，富氧空氣的體積濃度為75-92％。進一步地，所述收集煙塵包括電收塵和布袋收塵，所述電收塵和布袋收塵之間還包括驟冷脫砷步驟，所述驟冷脫砷為采用驟冷空氣風機將煙氣驟冷至120±5℃。進一步地，所述生產工藝的整個流程均采用DCS控制系統控制。通過采用以上技術方案，本發明的有益效果為：(1)對原料適應性強：本發明可直接處理各種品位的銻精礦，不僅可以處理脆硫銻鉛精礦，還可處理單一的銻精礦。(2)環保：①熔煉過程在密閉的富氧氧化爐中進行，生產中能穩定控制富氧氧化爐微負壓操作，避免了SO2煙氣外逸；②富氧氧化爐產出的SO2煙氣濃度高達10％以上，可完全滿足配置常規的制酸系統要求，制酸后尾氣達標排放；③精礦及輔料配料制粒后直接入爐，無需燒結返粉作業；④只采用富氧氧化爐、富氧還原爐上料，爐前操作環境優良，解決了傳統工藝配置燒結機、鼓風爐的生產現場污染較嚴重的問題。⑤同時采用富氧氧化爐和富氧還原爐，使氧化和還原都更能充分進行，且采用富氧氧化爐和富氧還原爐都采用富氧吹煉，取代了燒結機-鼓風機的空氣鼓風，煙氣排放量明顯減少，同時煙氣排空過程中攜帶的煙塵率降低，同比富氧還原爐較鼓風爐少排放煙氣約2/3。此外煙氣還經收塵、脫砷處理及采用聚乙二醇與膨脹石墨結合脫除氮氧化物，使本發明排放的尾氣污染大大減小，達到了排放標準。(3)能耗低：①采用富氧氧化爐氧化脆硫銻鉛精礦，可實現完全自熱熔煉，入爐原料不需要配煤補熱；富氧熔煉氧化爐產出的熱渣通過渣槽直接流入富氧還原爐進行還原反應，熱能充分利用，燃料消耗相應大大節省。精銻產品綜合能耗為1521.32kgce/t，遠低于現有的燒結—鼓風爐工藝，節能效果非常明顯。②可分別配套余熱鍋爐回收熔煉爐、還原爐煙氣的余熱，大量熱能得到利用，每生產1t粗鉛同時能產出0.5t～0.8t的蒸氣(4.0MPa)；(4)回收率高:本發明有價元素回收率列表如下：SbPbSAg>94％>96％>95％>98％(5)自動化水平高：本發明整個流程都采用DCS控制系統，實現了配料、制粒、供氧、熔煉、余熱鍋爐、鍋爐循環水、電收塵、高溫風機等全流程、全部設備的集中控制。(6)作業率高：實際生產有效投料作業率＞95％，年有效作業時間>8000h，即>330d。(7)生產成本降低：富氧熔煉工藝流程簡化，不需返粉與燒結工序，氧化爐(也叫熔煉爐)、還原爐通過富氧強化冶煉，從而生產效率大幅提高，同時動力和燃料消耗量少。且由于該新工藝流程短，設備裝置均可國內制作安裝，系統同比造價較原有工藝可節省成本40％～60％，可節省用地面積40％左右。【具體實施方式】實施例1一種富氧熔池煉銻的生產工藝，包括如下步驟:(1)配料：將脆硫鉛銻精礦、石英砂和石灰石粉按質量比為100:20:25混合攪拌均勻，得混合料；(2)制粒：將攪拌均勻后的混合料制成粒徑為12～15mm的球粒，球粒的含水量為5～8％；(3)氧化熔煉：將制成的球粒送入富氧空氣側吹的富氧氧化爐進行氧化熔煉，其中富氧空氣的體積濃度為88～92％，富氧氧化爐內的壓強為-0.05～0.05MPa，熔煉溫度為980-1000℃，熔煉時間為40-50min，熔煉后產出一次銻鉛合金和液態高銻礦渣，一次銻鉛合金鑄錠后轉出；(4)還原熔煉：步驟(3)中的液態高銻鉛渣通過渣溜槽流進富氧還原爐進行還原熔煉，其中富氧還原爐中的富氧空氣的體積濃度為88～92％，富氧還原爐內的壓強為-0.05～0.05MPa，還原溫度為1050-1100℃，產出二次銻鉛合金和還原爐渣，二次銻鉛合金鑄錠后轉出；(5)金屬回收：步驟(4)中的還原爐渣通過渣溜槽流進煙化爐中，回收包括鋅、鉛、銻和銀的有價金屬；(6)煙塵回收：經檢測，富氧氧化爐產出的含塵煙氣中SO2煙氣濃度達10％以上，含塵煙氣經余熱鍋爐回收余熱、電收塵器收塵、驟冷脫砷、布袋收塵和脫除氮氧化物后送硫酸車間制酸，產出的煙塵制粒后返回到富氧還原爐中；富氧還原爐產出的煙氣經余熱鍋爐回收余熱、電收塵器收塵、驟冷脫砷、布袋收塵和脫除氮氧化物后，尾氣經脫硫系統處理后達標排放，產出的煙塵制粒后返回到富氧還原爐中。本發明實施例中，所述驟冷脫砷為采用驟冷空氣風機將煙氣驟冷至120±5℃；所述脫除氮氧化物為利用聚乙二醇與膨脹石墨混合后，將煙氣通入內置有霧化裝置的霧化室內，所述霧化裝置將聚乙二醇與膨脹石墨混合液霧化后釋放出，以將氮氧化物脫除。本發明實施例中，所述生產工藝的整個流程均采用DCS控制系統控制，以提高整個流程的自動化程度。實施例2一種富氧熔池煉銻的生產工藝，包括如下步驟:(1)配料：將硫化銻精礦、石英砂和石灰石粉按質量比為100:30:15混合攪拌均勻，得混合料；(2)制粒：將攪拌均勻后的混合料制成粒徑為15～20mm的球粒，球粒的含水量為8～10％；(3)氧化熔煉：將制成的球粒送入富氧空氣底吹的富氧氧化爐進行氧化熔煉，其中富氧空氣的體積濃度為88～92％，富氧氧化爐內的壓強為-0.1～0.05MPa，氧化溫度(也叫熔煉溫度)為950-990℃，氧化時間(也叫熔煉時間)為40-50min，熔煉后產出一次粗銻和液態高銻礦渣，一次粗銻經電解精煉、鑄錠后轉出；(4)還原熔煉：步驟(3)中的液態高銻鉛渣通過渣溜槽流進富氧還原爐進行還原熔煉，其中富氧還原爐中的富氧空氣的體積濃度為88～92％，富氧還原爐內的壓強為-0.05～0.1MPa，還原溫度為1100-1150℃，還原時間為30-40min，還原后產出二次銻和還原爐渣，二次銻經鑄錠后轉出；(5)金屬回收：步驟(4)中的還原爐渣通過渣溜槽流進煙化爐中，回收包括鋅、鉛、銻和銀的有價金屬；(6)煙塵回收：經檢測，富氧氧化爐產出的含塵煙氣中SO2煙氣濃度達10％以上，含塵煙氣經余熱鍋爐回收余熱、電收塵器收塵、驟冷脫砷、布袋收塵和脫除氮氧化物后送硫酸車間制酸，產出的煙塵制粒后返回到富氧還原爐中；富氧還原爐產出的煙氣經余熱鍋爐回收余熱、電收塵器收塵、驟冷脫砷、布袋收塵和脫除氮氧化物后，尾氣經脫硫系統處理后達標排放，產出的煙塵制粒后返回到富氧還原爐中。本發明實施例中，所述驟冷脫砷為采用驟冷空氣風機將煙氣驟冷至120±5℃；所述脫除氮氧化物為利用聚乙二醇與膨脹石墨混合后，將煙氣通入內置有霧化裝置的霧化室內，所述霧化裝置將聚乙二醇與膨脹石墨混合液霧化后釋放出，以將氮氧化物脫除。本發明實施例中，所述生產工藝的整個流程均采用DCS控制系統控制，以提高整個流程的自動化程度。實施例3本發明實施例中，除配料步驟的原料中采用銻精礦代替脆硫鉛銻精礦，銻精礦、石英砂和石灰石粉按質量比為100:25:20配料外，其他均與實施例1相同。上述說明是針對本發明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發明的專利申請范圍，凡本發明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本發明所涵蓋專利范圍。當前第1頁1 2 3