[发明专利]用于处理含铅锌冶炼渣的转底炉

说明书

技术领域

本发明创造所属能源与冶金领域，具体而言，本发明涉及用于处理含铅锌冶炼渣的转底炉。

背景技术

含铅锌的冶炼渣(粉尘)主要包括铅、锌冶炼过程的废渣和钢铁厂生产中不可避免的一种冶金粉尘。

铅和锌是国民经济发展过程中不能缺少的重要金属材料，在工业生产和人类中被广泛地应用。近些年，铅锌冶炼企业发展迅猛，中国已经成为全球最重要的铅锌生产国之一。

我国铅锌冶炼企业规模和数量逐年扩大，铅锌产量快速增加，冶炼技术取得大进展。但是，铅锌冶炼工艺流程复杂，污染物产生的环节较多。铅锌冶炼的迅猛发展，导致大量的废气、污水、废渣(如鼓风炉炼铅渣、黄钾铁钒渣)等的产生，造成严重的环境。其中，废渣的产生量较多。根据国家发展和改革委员会《大宗固体废物利用实施方案》中的统计，我国在2010年产出的冶炼废渣量大约是3.15亿，其中仅铅锌冶炼渣的产生量就达到了430万吨。

由于钢铁生产结构的不同，世界各国钢铁厂含锌铅粉尘也不尽相同。国外由于电炉炼钢在炼钢工艺中比例的增加以及镀锌废钢配比的增加，使含锌铅电炉粉尘量逐年增加，国外钢铁厂含锌铅粉尘主要来自电炉，其次是转炉和高炉及其它工序。我国南方大多数省份的钢铁厂使用含锌铅较高的铁矿石，高炉产出的粉尘量大，含锌、铅量较高；同样镀锌板材和耐磨钢件使用的增加，电炉炼钢厂规模和电炉炼钢比例的扩大，使电炉粉尘的产出量增加，其中的锌、铅含量也增加。我国含锌铅钢铁厂粉尘主要是高炉粉尘和电炉粉尘，其次是转炉粉尘。

铅锌冶炼渣(粉尘)富含金属铁，镓、铟、金和银等稀贵金属，还含有铅、镉、砷等有毒元素以及迁移性强的金属。大量的铅锌冶炼渣采用传统的任意倾倒、天堆置或简单填埋的处理方式，占用大面积的土地，造成土地资源紧缺。随着时间的推移，由于自然风化和雨水冲刷的作用，铅锌冶炼渣中的金属元素会侵入空气、水体和土壤，成为重要污染源。如果不进行合理的回收与利用，不仅危人类和动物的健康，影响植物和植被的生长，而且导致有价金属资源的浪费。

目前含锌铅粉尘处理工艺及途径中火法处理工艺较为成熟，更为实用。但是这些火法工艺存在的共同问题是：1)处理后的产品大多是含锌、铅氧化物的二次粉尘和含铁废渣，或者是低品位金属锌、铅及铁水；2)其处理主要以回收粉尘中的铁为目的，锌铅二次粉尘副产品作为炼锌或炼铅的原料；3)处理后的锌和铅没有得到有效分离，要利用锌、铅资源，必须对二次粉尘进行再处理，使锌和铅分离，这就大大增加了处理工序和成本。从研究报道看，目前国内外尚无法处理含铁低、含铅高的含锌铅粉尘，也未提出一次性分离锌、铅的有效处理办法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于处理含铅锌冶炼渣的转底炉，采用该转底炉能够将含铅锌冶炼渣中的铅、锌、铁进行单独分离。

根据本发明的一个方面，本发明提出了用于处理含铅锌冶炼渣的转底炉。

根据本发明实施例的用于处理含铅锌冶炼渣的转底炉内按照原料运动方向依次为进料区、铅还原区、锌挥发区、铅挥发区、铁还原区和出料区，

其中，所述进料区与所述铅还原区之间、所述铅还原区与所述锌挥发区之间、所述锌挥发区之间与所述铅挥发区之间、所述铅挥发区与所述铁还原区之间分别设置有隔墙，

所述锌挥发区具有第一烟气出口、所述铅挥发区具有第二烟气出口，所述进料区具有进料口，所述出料区具有出料口。

由此采用本发明上述实施例的用于处理含铅锌冶炼渣的转底炉可以解决当前含铅锌冶炼渣(粉尘)不能有效利用的问题，在一个设备中将铅、锌和铁单独分离，尤其是对铅和锌能单独提取。通过在各个区域内设置隔墙，能有效控制各个区域的温度和气氛，保证铅和锌的有效分离，避免在后续的流程中再进行铅、锌的分离。

另外，根据本发明上述实施例的用于处理含铅锌冶炼渣的转底炉还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施方案中，所述转底炉进一步包括：第一烟道，所述第一烟道与所述第一烟气出口相连通，第二烟道，所述第二烟道与所述第二烟气出口相连通。进而可以分别得到氧化铅和氧化锌。

在本发明的一些实施方案中，所述铁还原区内设置有蓄热式烧嘴。由此可以有效提高该区域温度。

在本发明的一些实施方案中，所述铅还原区温度为200℃～500℃，所述锌挥发区温度为500℃～980℃，所述铅挥发区温度为1000℃～1250℃，所述铁还原区温度为1200℃～1350℃。由此可以充分分离铅、锌和铁。