[发明专利]一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置和方法

权利要求书

1.一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置，其特征在于：包括第一、第二两级火法脱锌及第一、第二两次锌富集装置相连的一体化操作的成套装置；

第一级脱锌亦即第二次锌富集装置，包括依次连接的含锌灰预处理仓、造粒机、干燥机、上料机、回转炉、第一收尘装置；

第二级脱锌亦即第一次锌富集装置，包括红渣筛分器、红渣破碎机，低含锌除尘灰预热炉，熔分还原炉，第二收尘装置，铁水脱硫槽；所述的熔分还原炉为内衬耐火材料的立式筒状炉，还原炉的顶部有排气口，筒体侧面从上到下依次有热空气进气口、还原剂进口、含锌热渣进口、出渣口、铁水出口。

2.根据权利要求1所述的冶金含锌除尘灰治理及利用的装置，其特征在于：所述的熔分还原炉内部结构分上、中、下三段，下部为砌有耐火材料的熔炼区，中部为砌有耐火材料和水冷壁的还原熔渣区，上部为砌有水冷壁的氧化燃烧区。

3.根据权利要求1所述的冶金含锌除尘灰治理及利用的装置，其特征在于：所述熔分还原炉，在其铁水出口外连接铁水脱硫槽；其含锌热渣进口外设有热渣贮仓，热渣贮仓与低含锌除尘灰预热炉连接，还通过热渣输送装置和红渣破碎机连接；其排气口外的第二收尘装置通过粉体输送管道连接第一级脱锌装置中的含锌灰预处理仓。

4.根据权利要求1所述的冶金含锌除尘灰治理及利用的装置，其特征在于：所述熔分还原炉中，耐火材料使用高密度SiAiON基耐火材料结合碳化硅基砖，砌筑使用高铝磷酸盐泥浆，以提高炉衬的抗锌侵蚀性。

5.根据权利要求1所述的冶金含锌除尘灰治理及利用的装置，其特征在于：所述第一收尘装置、第二收尘装置包括旋风分离器或布袋收尘器中的一种或两种；所述的低含锌除尘灰预热炉包括沸腾炉或回转炉。

6.一种冶金含锌除尘灰治理及利用的方法，采用权利要求1~5任一项所述的冶金含锌除尘灰治理及利用的装置，其特征在于：包括以下步骤：

⑴第一级脱锌：将来自冶炼厂的锌含量4%以上的含锌除尘灰经含锌灰预处理仓处理后进入造粒机进行造粒，颗粒粒径为3-5mm，造好的颗粒进入干燥机干燥至含水量1-5%后经上料机进入回转炉预热、还原、氧化，进行第一次脱锌；回转炉操作温度为1100-1200℃；

（2）第二级脱锌装置中进行第二级脱锌和第一次锌富集，该过程在熔分还原炉内同时进行：

第二级脱锌：回转炉炉头锌含量1%以下的高温红渣依次进入红渣筛分器和红渣破碎机，进行热筛分、破碎，破碎至颗粒小于8mm；将破碎后的的高温红渣通过热渣输送管道输送至热渣贮仓，用喷枪从含锌热渣进口喷入熔分还原炉内；将固体还原剂用喷枪从还原剂进口喷入熔分还原炉内；将加热的富氧热空气经进气口鼓入熔分还原炉内；回转炉炉头出来的氧化态含锌高温热渣，和同时喷入的还原剂、富氧热空气在炉内进行还原、氧化反应，进一步脱除锌；氧化锌在还原区还原为锌蒸汽，锌蒸汽上升到熔分还原炉上部的氧化区再氧化为氧化锌，连带其它可挥发成份包括煤气从炉顶排气口排出，富集的含锌粉尘经收尘装置收集后通过粉体输送管道输送到第一级脱锌装置的含锌灰预处理仓；煤气进入煤气处理系统；

第一次锌富集：将来自冶炼厂的锌含量0.1-4%的低含锌除尘灰送入低含锌除尘灰预热炉，预热到600-800℃，和回转炉炉头锌含量1%以下的高温红渣混合，用喷枪从含锌热渣进口喷入熔分还原炉内，进行低含锌除尘灰中锌的第一次富集，富集后的富锌粉尘从熔分还原炉顶部排出，经熔分还原炉顶部粉尘收集装置收集后，通过粉体输送管道去含锌灰预处理仓；

（3）第一级脱锌装置中进行第二次锌富集：

第一次锌富集后的富锌粉尘进入含锌灰预处理仓，与锌含量4%以上的含锌除尘灰混合，进行第一级脱锌和第二次锌的再富集，之后锌含量55%以上的次级氧化锌从回转炉炉尾排出， 经收尘装置收集后进行再利用；尾气经处理后再经引风机、烟囱排出；

（4）熔分还原炉下部的铁水出口定期排出铁水进入铁水脱硫槽脱硫，脱硫后的铁水去下一工序进行处理；其它不挥发性、不熔性残渣从熔分还原炉中部的出渣口定期排出。

7.根据权利要求6所述的冶金含锌除尘灰治理及利用的方法，其特征在于：熔分还原区温度维持在1400-1450℃。