[发明专利]铅锌一体化冶炼炉和及其回收铅和锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属冶金领域，尤其是涉及直接回收铅、锌的一体式铅锌一体化冶炼炉及其方法。

背景技术

在铅冶炼的过程中，由于炉渣中含有氧化铅和氧化锌，不仅会造成对环境的污染，也会造成贵重金属的浪费，因此有必要对其进行回收。

在现有的回收方法中，通常是首先将熔融炉渣冷却成铸块。接着，在以焦炭为燃料的鼓风炉中对该铸块进行还原熔炼，以首先进行铅的回收。然后，再将脱铅后的低铅渣送喷吹粉煤的烟化炉中，以进一步地进行还原熔炼，从而回收其中的锌。

目前，世界上主要的铅冶炼方法及装置有澳大利亚的ISA/AUSMELT、德国的氧气底吹法(QSL)法、俄罗斯的“基夫赛特法”(Kivcet method)、中国的氧气底吹法和旋涡柱闪速熔炼法等。在这些铅冶炼方法中，均为首先产出高铅炉渣，然后再通过还原熔炼来分别进行铅和锌的回收，其中锌的回收均为在单独的烟化炉中进行。

但是，锌在单独的烟化炉中回收的缺点在于，流程长、能耗高、投资大，特别是因为整个工艺流程在不同的设备之间进行，由此导致过程不连续，容易导致SO₂和铅蒸气的泄漏污染及高温熔体转运过程中所导致的安全事故。

发明内容

有鉴于此，需要提供一种铅锌一体化冶炼炉，通过控制所述铅锌一体化冶炼炉的还原气氛，可以在该铅锌一体化冶炼炉中同时回收铅和锌，从而避免分别在烟化炉和铅锌一体化冶炼炉中分别进行回收。

进一步地，本发明需要提供一种铅锌一体化冶炼炉回收铅和锌的方法，所述方法可以在单个炉体中完成对铅和锌的回收，减少工艺流程，降低生产成本。

根据本发明的一方面，提供了一种铅锌一体化冶炼炉，包括：反应塔；沉淀池，所述沉淀池一体地设置在反应塔的下部，容纳从反应塔中反应后落下的熔体，所述熔体在沉淀池中被分成渣层和铅层；至少一个还原池，所述还原池与沉淀池相邻设置并通过分隔件隔开，所述还原池与所述沉淀池底部流体连通；烟道，所述烟道与所述反应塔、沉淀池和还原池一体形成并流体连通，用于排出反应塔中所产生的烟气；以及与所述还原池对应的至少一个还原剂供给单元，所述还原剂供给单元设置在所述还原池的炉体上，以在所述还原池的温度被保持在预定的温度范围内时，向所述还原池内供给还原剂，所述还原剂的供给量使得还原池内的渣层中的铅和锌被还原剂还原，被还原的铅进入铅层，所述被还原的锌挥发至烟道内。

在本发明的上述方案中，通过在冶炼炉中设置至少一个还原池，并通过控制所述还原池的还原氛围，从而使得可以在还原池中一次完成铅和锌的回收，从而减少了工艺步骤，同时减少分离工艺所导致的二氧化硫的泄漏，此外由于不需要单独的烟化炉，从而极大地降低了成本。此外，由于将铅、锌的回收和铅精矿的冶炼在一体化的冶炼炉中进行，从而达到了节能、清洁和安全的目的，同时投资成本被降低。

根据本发明的一个实施例，所述还原剂供给单元被形成为设置在还原池侧壁上的风眼，还原剂通过所述风眼被供给至还原池内。

根据本发明的一个实施例，所述还原剂供给单元为设置在还原池顶部的顶吹喷枪，以将所述还原剂喷入所述渣层中。

根据本发明的一个实施例，铅锌一体化冶炼炉进一步包括：温度保持单元，所述温度保持单元设置在所述还原池的炉体上，以将所述还原池保持在预定的温度范围内。

根据本发明的一个实施例，所述预定的温度范围为1100度-1300度。

根据本发明的一个实施例，所述还原剂为粉煤、天然气、液化石油气、氨和乙炔中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，所述还原池通过在所述沉淀池内设置至少一个分隔件而形成，所述分隔件被构造成使得还原池和沉淀池底部彼此流体连通。

根据本发明的一个实施例，所述沉淀池内设置有第一分隔件和第二分隔件，以形成底部连通的沉淀池、第一还原池和第二还原池，所述第一还原池上设置有第一还原剂供给单元；所述第二还原池上设置有第二还原剂供给单元，所述第一还原池用于还原渣层中的铅，所述第二还原池用于还原渣层中的锌。

根据本发明的一个实施例，所述分隔件形成为由耐火砖形成的隔墙，所述隔墙的上部和下部分别设置有第一开口和第二开口，所述第一开口使得烟道、沉淀池的顶部和至少一个沉淀池的顶部气体连通，所述第二开口使得沉淀池和至少一个还原池底部流体连通。

根据本发明的一个实施例，所述反应塔被构造成适于在其中进行闪速熔炼。