[发明专利]锡渣侧吹熔池熔炼炉冷料直炼烟化挥发法

说明书

技术领域

本发明涉及一种侧吹熔池熔炼物料冷料烟化挥发直炼的方法，属于有色冶金冶炼技术领域。

背景技术

目前国内含金属渣物料烟化挥发技术工艺为：首先要将金属渣料与熔剂配制好混合物料，压砖块风干20天左右，然后才能入炉进行烟化挥发熔炼，简称“三炉一体”的熔炼烟化挥发工艺。该工艺是通过三座冶金炉方式形成三种冶炼工艺，熔炼挥发过程得通过三道工艺分段处理同一品种同一批次的物料，整个过程缺一不可。“三炉”即：(1)鼓风炉工艺，它是对物料进行初次熔化作用；(2)电炉工艺，它是对鼓风炉熔化的液渣进行保温和等待液渣积累，当达到够一炉吹炼的高温熔体液料时，供给吹炼炉——烟化炉；(3)烟化炉工艺，它是对前两道工艺熔炼的液渣进行最后的吹炼，完成最后的硫化挥发。

“三炉一体”有其弊端：①工艺流程庞大，复杂，每一座炉子都配套有燃烧降尘，表冷降尘，收尘系统和污水净化，同时辅助系统煤、电、水工系配套，三座炉子就有三套工艺流程，三套辅助配套系统；②操作复杂多样每套工艺流程是一个连续的冶炼作业体，不能有一个工艺出问题，否则必须停止运行；③燃料、能源、材料消耗巨大，造成了生产成本增大；④投资巨大；⑤庞大的工艺系统环保条件差给治理带来困难。⑥鼓风炉属于国家指定淘汰冶金炉。因此，上述工艺规模庞大，投资巨大，能耗高，环保效果差等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属渣物料冷料直炼烟化挥发技术法，其投资少，热利用率高，熔炼快速，能耗低，节能减排，环保效果好，工艺简单，便于布置，占地面积少，生产周期短，便于大规模生产。

本发明的目的可以通过如下技术方案来实现：

①将粒度＜25mm的含锡渣料与熔剂按完全反应的炉渣硅酸度计算值配料，搅拌混匀成炉料；②对侧吹熔池熔炼炉点火开炉，在熔池中产出200～500mm深度的熔体；③炉料的投料速度与熔化速度相一致，风压控制为0.5～0.8Mpa，控制风量为1500～2100Nm³/m².d，给煤粉量5～12kg/m².min，熔炼温度控制为900～1100℃，当炉料的熔融层高度为800～1300mm时，进料停止，将给煤量增加至7～16kg/m².min，风压为0.9～1.3Mpa，风量1800～2700Nm³/m².d，熔体温度为1100～1350℃，进行强化还原熔炼；④炉膛中按计算量在整个硫化挥发过程分次加入硫化剂，控制风压为1.0～1.3Mpa，风量为1800～2700Nm³/m².d，煤粉供给量10～16kg/m².min，挥发完成后，及时放掉弃渣，留下200～500mm深度底料熔体，进行下一轮操作。

本发明的技术方案还包括：

炉料的投料速度按20～40kg/m².min匀速投入；含锡渣料为含锡重量百分比1～7％的冶炼弃渣，选矿弃渣或湿法弃渣；熔剂采用石英石、石灰石的一种或二种，且含石英石量应≥40wt％，含石灰石量应≥50％；硫化剂采用黄铁矿，且含铁量Fe≥35wt％，每次加入硫化剂的间隔时间是3～7分钟；侧吹熔池熔炼炉的炉床能力为16～21吨/m².d，每炉次物料重量7～11吨，煤氧混合式喷枪的喷枪口直径26～35mm。

本发明所述的侧吹熔池熔炼炉的参数条件为：炉床面积为2.7～4.8m²，炉高6.5～8.7m，处理能力17～21吨/m².d，喷枪数量8～20支，喷枪下斜角0°～1°，喷枪中心距250～330mm。

本发明还原过程的主要化学反应为：

第一步为：SnO₂+C＝Sn+CO₂

          SnO₂+2CO＝Sn+2CO₂

          SnO₂+2CO＝Sn+2CO₂

第二步为：3SnO₂+4FeS＝4FeO+3SnS+SO₂

          SnO+SO₂+3CO＝SnS+3CO₂

          SnS+2O₂＝SnO₂+SO₂