本發(fā)明涉及金屬冶煉領(lǐng)域，具體而言，涉及一種銻精礦熔煉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

銻冶煉分為火法和濕法。目前銻冶金生產(chǎn)中火法冶金工藝占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，達(dá)到95％以上。目前本領(lǐng)域絕大部分銻冶煉廠的基本工藝為銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉-粗三氧化二銻反射爐還原熔煉。

銻鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉工藝存在環(huán)保差、能耗高、煙氣量大、煙氣中so2含量低，難以制酸等缺點(diǎn)。同時(shí)，鼓風(fēng)爐含銻渣均作為棄渣，未經(jīng)深度回收，造成資源浪費(fèi)。鼓風(fēng)爐只能處理品位大于40％的銻精礦，無(wú)法處理低品位銻精礦。反射爐還原過(guò)程還存在勞動(dòng)條件差、環(huán)保差、生產(chǎn)效率低、能耗高等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種銻精礦熔煉系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的銻精礦冶金過(guò)程存在sb元素回收率低、且產(chǎn)生大量廢水污染環(huán)境的問(wèn)題。

目前的銻冶煉技術(shù)都是氧化揮發(fā)，揮發(fā)塵收集下來(lái)再進(jìn)行還原，這種方法帶來(lái)的能耗高、環(huán)保差的問(wèn)題難以根除，本發(fā)明采用的是把銻氧化入渣、液態(tài)渣直接還原的系統(tǒng)，從根本上改善了環(huán)保和能耗問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種銻精礦熔煉系統(tǒng)，熔煉系統(tǒng)包括：底吹氧化熔煉裝置，底吹氧化熔煉裝置設(shè)置有第一加料口和第一含銻熔渣出口；還原熔煉裝置，還原熔煉裝置設(shè)置有第二含銻熔渣出口和第一金屬相出口，第一含銻熔渣出口與還原熔煉裝置通過(guò)第一含銻熔渣輸送通道相連通；及富氧揮發(fā)裝置，富氧揮發(fā)裝置設(shè)置有第二金屬相出口和棄渣出口，富氧揮發(fā)裝置與第二含銻熔渣出口通過(guò)第二含銻熔渣輸送通道相連通，第二金屬相出口用以排出金屬銻產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，第一加料口設(shè)置在底吹氧化熔煉裝置的頂部，熔煉系統(tǒng)還包括銻精礦供應(yīng)裝置，銻精礦供應(yīng)裝置與第一加料口通過(guò)第一銻精礦輸送管路相連通。

進(jìn)一步地，底吹氧化熔煉裝置還設(shè)置有第二加料口，第二加料口設(shè)置在底吹氧化熔煉裝置的底部，且第二加料口與銻精礦供應(yīng)裝置通過(guò)第二銻精礦輸送管路相連通。

進(jìn)一步地，熔煉系統(tǒng)還包括：載氣供應(yīng)裝置；及第一噴射裝置，第一噴射裝置設(shè)置在第二銻精礦輸送管路上，且第一噴射裝置與載氣供應(yīng)裝置通過(guò)第一載氣輸送管路相連通，用于將銻精礦由第二加料口噴入底吹氧化熔煉裝置中。

進(jìn)一步地，熔煉系統(tǒng)還包括富氧空氣供應(yīng)裝置，富氧空氣供應(yīng)裝置與載氣供應(yīng)裝置通過(guò)第一富氧空氣輸送管路相連通。

進(jìn)一步地，底吹氧化熔煉裝置還包括第二富氧空氣輸送管路，富氧空氣供應(yīng)裝置與第二加料口通過(guò)第二富氧空氣輸送管路相連通。

進(jìn)一步地，還原熔煉裝置還設(shè)置有第三加料口，第三加料口設(shè)置在還原熔煉裝置的側(cè)壁上；還原熔煉裝置還包括第二噴射裝置，第二噴射裝置與富氧空氣供應(yīng)裝置通過(guò)第三富氧空氣輸送管路相連通，且第二噴射裝置與第三加料口相連通，以向還原熔煉裝置中噴入富氧空氣。

進(jìn)一步地，熔煉系統(tǒng)還包括還原性燃料供應(yīng)裝置，還原性燃料供應(yīng)裝置與第二噴射裝置相連通，以向還原熔煉裝置中噴入所需的還原性燃料。

進(jìn)一步地，富氧揮發(fā)裝置包括：富氧揮發(fā)爐，富氧揮發(fā)爐上設(shè)置有煙氣出口和棄渣出口；及冷卻裝置，冷卻裝置設(shè)置有冷凝入口、凈化煙氣出口及第二金屬相出口，冷凝入口與煙氣出口通過(guò)煙氣輸送管路相連通。

進(jìn)一步地，熔煉系統(tǒng)還包括：第一干燥裝置，第一干燥裝置設(shè)置在第一銻精礦輸送管路上；及第二干燥裝置，第二干燥裝置設(shè)置在第二銻精礦輸送管路上。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，底吹爐中大部分銻元素將以氧化銻的形式進(jìn)入渣中，并與銻精礦中的sio2形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽或者以低熔點(diǎn)氧化物，這使得第一含銻渣的熔點(diǎn)較低。同時(shí)結(jié)合上述特點(diǎn)，將銻精礦在底吹氧化爐中能夠?qū)崿F(xiàn)低溫氧化熔煉(800～950℃)的目的。這有利于降低氧化熔煉過(guò)程中sb元素的揮發(fā)率，從而盡可能多地將銻精礦中的sb元素轉(zhuǎn)移至熔渣中，即提高液態(tài)的第一含銻渣中銻元素的含量。同時(shí)在底吹氧化熔煉爐中進(jìn)行氧化熔煉過(guò)程，由于底吹氣(富氧空氣)能夠使銻精礦的體積迅速膨脹，這能夠提供銻精礦與底吹氣的接觸面積，進(jìn)而提高第一含銻渣的產(chǎn)率。然后將上述第一含銻渣進(jìn)行還原熔煉，得到金屬銻和第二含銻渣；為了進(jìn)一步提高銻元素的回收率，將上述第二含銻渣在富氧揮發(fā)爐中進(jìn)行揮發(fā)熔煉，得到含銻揮發(fā)塵。在此基礎(chǔ)上，采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿R精礦的低溫熔煉方法有利于提高銻精礦中sb元素的回收率。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種典型的實(shí)施方式提供的銻精礦熔煉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、底吹氧化熔煉裝置；11、銻精礦供應(yīng)裝置；12、載氣供應(yīng)裝置；13、第一噴射裝置；14、富氧空氣供應(yīng)裝置；15、造渣劑供應(yīng)裝置；101、第一加料口；102、第一含銻熔渣出口；103、第二加料口；

20、還原熔煉裝置；201、第二含銻熔渣出口；202、第三加料口；21、第二噴射裝置；22、還原性燃料供應(yīng)裝置；

30、富氧揮發(fā)裝置；31、富氧揮發(fā)爐；32、冷卻裝置；301、棄渣出口；302、煙氣出口；303、冷凝入口；

40、第一干燥裝置；50、第二干燥裝置。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

正如背景技術(shù)所描述的現(xiàn)有技術(shù)的銻精礦冶金過(guò)程存在sb元素回收率低、且產(chǎn)生大量廢水污染環(huán)境的問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N銻精礦熔煉系統(tǒng)，如圖1所示，該熔煉系統(tǒng)包括底吹氧化熔煉裝置10、還原熔煉裝置20和富氧揮發(fā)裝置30，其中，底吹氧化熔煉裝置10設(shè)置有第一加料口101和第一含銻熔渣出口102；還原熔煉裝置20設(shè)置有第二含銻熔渣出口201和第一金屬相出口，第一含銻熔渣出口102與還原熔煉裝置20通過(guò)第一含銻熔渣輸送通道流槽相連通；富氧揮發(fā)裝置30設(shè)置有第二金屬相出口和棄渣出口301，富氧揮發(fā)裝置30與第二含銻熔渣出口201通過(guò)第二含銻熔渣輸送通道相連通，第二金屬相出口用以排出金屬銻產(chǎn)品。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿R精礦的熔煉方法中，底吹爐中大部分銻元素將以氧化銻的形式進(jìn)入渣中，并與銻精礦中的sio2形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽或者以低熔點(diǎn)氧化物，這使得第一含銻渣的熔點(diǎn)較低。同時(shí)結(jié)合上述特點(diǎn)，將銻精礦在底吹氧化爐中能夠?qū)崿F(xiàn)低溫氧化熔煉(800～950℃)的目的。這有利于降低氧化熔煉過(guò)程中sb元素的揮發(fā)率，從而盡可能多地將銻精礦中的sb元素轉(zhuǎn)移至熔渣中，即提高液態(tài)的第一含銻渣中銻元素的含量。同時(shí)在底吹氧化熔煉爐中進(jìn)行氧化熔煉過(guò)程，由于底吹氣(富氧空氣)能夠使銻精礦的體積迅速膨脹，這能夠提供銻精礦與底吹氣的接觸面積，進(jìn)而提高第一含銻渣的產(chǎn)率。然后將上述第一含銻渣進(jìn)行還原熔煉，得到金屬銻和第二含銻渣；為了進(jìn)一步提高銻元素的回收率，將上述第二含銻渣在富氧揮發(fā)爐中進(jìn)行揮發(fā)熔煉，得到含銻揮發(fā)塵。在此基礎(chǔ)上，采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿R精礦的低溫熔煉方法有利于提高銻精礦中sb元素的回收率

本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜蹮捪到y(tǒng)中，底吹氧化熔煉裝置10的加料口可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。優(yōu)選，上述熔煉系統(tǒng)還包括造渣劑供應(yīng)裝置15，用于向底吹氧化熔煉裝置10提供造渣劑。

優(yōu)選地，如圖1所示，第一加料口101設(shè)置在底吹氧化熔煉裝置10的頂部，熔煉系統(tǒng)還包括銻精礦供應(yīng)裝置11，銻精礦供應(yīng)裝置11與第一加料口101通過(guò)第一銻精礦輸送管路相連通。

更優(yōu)選地，如圖1所示，底吹氧化熔煉裝置10還設(shè)置有第二加料口103，設(shè)置在底吹氧化熔煉裝置10的底部，且第二加料口103與銻精礦供應(yīng)裝置11通過(guò)第二銻精礦輸送管路相連通。設(shè)置第一加料口101和第二加料口103有利于根據(jù)需要調(diào)節(jié)加料的位置。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，熔煉系統(tǒng)還包括：載氣供應(yīng)裝置12和第一噴射裝置13；第一噴射裝置13設(shè)置在第二銻精礦輸送管路上，且第一噴射裝置13與載氣供應(yīng)裝置12通過(guò)第一載氣輸送管路相連通，用于將銻精礦由第二加料口103噴入底吹氧化熔煉裝置10中。設(shè)置與載氣供應(yīng)裝置12相連通的第一噴射裝置13能夠?qū)⒌诙R精礦噴入底吹氧化熔煉裝置10中，以增大銻精礦的受熱面積，進(jìn)而提高第一含銻熔渣的轉(zhuǎn)化率。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，底吹氧化熔煉裝置10還設(shè)置富氧空氣供應(yīng)裝置14，富氧空氣供應(yīng)裝置14與第二加料口103通過(guò)第一富氧空氣輸送管路相連通。將富氧空氣供應(yīng)裝置14與第二加料口103通過(guò)第一富氧空氣輸送管路相連通，這有利于根據(jù)需要噴入富氧空氣或銻精礦，同時(shí)還能將富氧空氣作為銻精礦的噴射介質(zhì)，進(jìn)而節(jié)約載氣的用量和成本。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，底吹氧化熔煉裝置10還包括第二富氧空氣輸送管路，富氧空氣供應(yīng)裝置14與第二加料口103通過(guò)第二富氧空氣輸送管路相連通。通過(guò)第二富氧空氣輸送管路將富氧空氣在輸送給底吹氧化熔煉裝置10的同時(shí)，還能輸送給還原熔煉裝置20，進(jìn)而提高富氧空氣供應(yīng)裝置14的利用率。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，還原熔煉裝置20還設(shè)置有第三加料口202，第三加料口設(shè)置在還原熔煉裝置20的側(cè)壁上；還原熔煉裝置20還包括第二噴射裝置21，第二噴射裝置21與富氧空氣供應(yīng)裝置14通過(guò)第三富氧空氣輸送管路相連通，且第二噴射裝置21與第三加料口202相連通，以向還原熔煉裝置20中噴入所需富氧空氣。設(shè)置第二噴射裝置21能夠?qū)⒏谎蹩諝鈬娙脒€原熔煉裝置20中。優(yōu)選地，在還原熔煉裝置20的側(cè)壁上設(shè)置兩組加料口，且這兩組加料口不在同一側(cè)。這能夠使富氧空氣的分布更加地均勻，進(jìn)而有利于提高還原熔煉的效果。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，熔煉系統(tǒng)還包括還原性燃料供應(yīng)裝置22，還原性燃料供應(yīng)裝置22與第二噴射裝置21相連通，以向還原熔煉裝置20中噴入所需的還原性燃料。將還原性燃料供應(yīng)裝置22與第二噴射裝置21相連通，能夠?qū)⑦€原性燃料噴入還原熔煉爐中，這有利于使還原性燃料與第一含銻熔渣反應(yīng)地更加充分，進(jìn)而有利于提高還原熔煉的效果。優(yōu)選地，還原性燃料為煤、碎焦、天然氣或液化石油氣等。“碎焦”是指“粒度小于等于25mm的焦炭”。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，富氧揮發(fā)裝置30包括：富氧揮發(fā)爐31和冷卻裝置32。富氧揮發(fā)爐31上設(shè)置有煙氣出口302，冷卻裝置32設(shè)置有冷凝入口303、凈化煙氣出口及第二金屬相出口，冷凝入口303與煙氣出口302通過(guò)煙氣輸送管路相連通。在上述富氧揮發(fā)裝置30中，通過(guò)富氧揮發(fā)爐31對(duì)第二含銻熔渣中的銻元素進(jìn)行還原，然后在高溫下銻元素?fù)]發(fā)至煙氣中，沒(méi)有揮發(fā)的物質(zhì)作為棄渣。將上述煙氣通過(guò)煙氣輸送管路輸送至冷卻裝置32中進(jìn)行冷卻，得到凈化煙氣和銻金屬。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，熔煉系統(tǒng)還包括：第一干燥裝置40和第二干燥裝置50。其中，第一干燥裝置40設(shè)置在第一銻精礦輸送管路上；第二干燥裝置50設(shè)置在第二銻精礦輸送管路上。設(shè)置第一干燥裝置40和第二干燥裝置50能夠在銻精礦進(jìn)入底吹氧化熔煉裝置10之前進(jìn)行干燥，從而有利于提高銻精礦氧化熔煉的效率，進(jìn)而提高第一含銻精礦的產(chǎn)率。

為了更好的理解本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜蹮捪到y(tǒng)，本申請(qǐng)還提供了一種銻精礦的熔煉方法，該熔煉方法包括：將銻精礦在底吹氧化熔煉爐中進(jìn)行氧化熔煉，得到第一含銻熔渣，氧化熔煉過(guò)程的熔煉溫度為800℃；及對(duì)上述第一含銻熔渣進(jìn)行還原熔煉，得到金屬銻和第二含銻熔渣，還原熔煉過(guò)程的熔煉溫度為1100℃；及對(duì)第二含銻熔渣進(jìn)行揮發(fā)熔煉，得到金屬銻和棄渣，揮發(fā)熔煉的溫度為1100℃。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些實(shí)施例不能理解為限制本申請(qǐng)所要求保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示的熔煉系統(tǒng)進(jìn)行熔煉。將1t銻精礦和造渣劑(占銻精礦的5wt％)(feo、sio2和cao)由底吹氧化熔煉爐設(shè)置的加料口直接加入，富氧空氣從底吹氧化熔煉爐的底部噴入底吹氧化熔煉爐，然后使銻精礦與富氧空氣進(jìn)行氧化熔煉，得到第一含銻渣，氧化熔煉的溫度為800℃，第一含銻渣的渣型為sio2-sb2o3型、sio2-sb2o3-sb2o5型、feo-sio2-sb2o3型、feo-sio2-sb2o3-sb2o5型、feo-sio2-cao-sb2o3型和feo-sio2-cao-sb2o3-sb2o5型。

將上述第一含銻渣加入還原爐(側(cè)吹還原爐)中，同時(shí)從還原爐的兩側(cè)通入富氧空氣和煤粉進(jìn)行還原熔煉，得到第二含銻渣和金屬銻，還原熔煉的溫度為1100℃。

將第二含銻渣加入富氧揮發(fā)爐中，同時(shí)將煤粉噴入富氧揮發(fā)爐中進(jìn)行揮發(fā)熔煉，得到含有銻元素的煙氣和廢渣，富氧揮發(fā)熔煉的溫度為1100℃。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：將造渣劑和銻精礦由底吹氧化熔煉爐的底部的第二加料口噴入底吹氧化熔煉爐中。

對(duì)比例1

與實(shí)施例1的區(qū)別為：將銻精礦在鼓風(fēng)爐中與富氧空氣進(jìn)行氧化熔煉，得到含銻渣，氧化熔煉的溫度為1250℃。

對(duì)比例2

與實(shí)施例1的區(qū)別為：氧化熔煉的溫度為1250℃。

實(shí)施例1至2及對(duì)比例1和2中銻精礦的回收率見(jiàn)表1。

表1

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

底吹爐中大部分銻元素將以氧化銻的形式進(jìn)入渣中，并與銻精礦中的sio2形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽或者以低熔點(diǎn)氧化物，這使得第一含銻渣的熔點(diǎn)較低。同時(shí)結(jié)合上述特點(diǎn)，將銻精礦在底吹氧化爐中能夠?qū)崿F(xiàn)低溫氧化熔煉(800～950℃)的目的。這有利于降低氧化熔煉過(guò)程中sb元素的揮發(fā)率，從而盡可能多地將銻精礦中的sb元素轉(zhuǎn)移至熔渣中，即提高液態(tài)的第一含銻渣中銻元素的含量。同時(shí)在底吹氧化熔煉爐中進(jìn)行氧化熔煉過(guò)程，由于底吹氣(富氧空氣)能夠使銻精礦的體積迅速膨脹，這能夠提供銻精礦與底吹氣的接觸面積，進(jìn)而提高第一含銻渣的產(chǎn)率。然后將上述第一含銻渣進(jìn)行還原熔煉，得到金屬銻和第二含銻渣；為了進(jìn)一步提高銻元素的回收率，將上述第二含銻渣在富氧揮發(fā)爐中進(jìn)行揮發(fā)熔煉，得到含銻揮發(fā)塵。在此基礎(chǔ)上，采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿R精礦的低溫熔煉方法有利于提高銻精礦中sb元素的回收率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。