[发明专利]短流程火法炼锌装置及方法

权利要求书

1.一种短流程火法炼锌装置，其特征在于，包括：

炉体（10），具有内腔；

隔墙（20），设置在所述炉体（10）的所述内腔中，且所述隔墙（20）将所述内腔沿水平方向分隔为熔炼区（11）和电热还原区（12），且所述隔墙（20）下方设置有连通通道用以连通所述熔炼区（11）和所述电热还原区（12）；所述熔炼区（11）设置有第一进料口（111）和熔炼区烟道（112），所述第一进料口（111）用于加入锌精矿和熔剂；所述电热还原区（12）设置有第二进料口（121）、至少一个电极通孔（122）及电热还原区烟道（123），所述第二进料口（121）用于加入还原剂；所述熔炼区（11）的炉型为竖式炉型，所述第一进料口（111）位于所述熔炼区（11）的顶部和/或侧部，所述熔炼区烟道（112）位于所述熔炼区（11）的顶部；所述第二进料口（121）位于所述电热还原区（12）的顶部，所述电热还原区烟道（123）位于所述电热还原区（12）的顶部和/或侧部；以及

至少一个加热电极（30），所述加热电极（30）与所述电极通孔（122）一一对应并通过所述电极通孔（122）延伸至所述电热还原区（12）内部；

其中，所述隔墙（20）上开设有通孔，用以使所述熔炼区（11）形成的高锌渣通过并进入所述电热还原区（12），且所述电热还原区（12）还设置有排渣口（124）和生铁排放口（125），所述隔墙（20）中设置有冷却元件；所述炉体（10）具有顶壁，所述顶壁具有位于所述熔炼区（11）上方的第一部分和位于所述电热还原区（12）上方的第二部分，第一部分所述顶壁的位置高于第二部分所述顶壁的位置；所述炉体（10）内部的底壁沿所述熔炼区（11）至所述电热还原区（12）分为三个部分，第一部分位于所述熔炼区（11）下方，第三部分位于所述电热还原区（12）下方，第一部分和第三部分通过第二部分连接，且第二部分具有台阶状表面或倾斜表面，以使第一部分的高度高于第三部分的高度；第一部分所述底壁与第三部分所述底壁之间的高度差为150~500mm；所述短流程火法炼锌装置还包括至少一个侧吹喷枪，所述熔炼区（11）的侧部设置有至少一个喷枪入口，所述侧吹喷枪与所述喷枪入口一一对应并通过所述喷枪入口延伸至所述熔炼区（11）内部，用于向所述熔炼区（11）中喷入富氧气体及可选地碳质燃料，所述侧吹喷枪为浸没式喷枪。

2.一种利用权利要求1所述的短流程火法炼锌装置炼锌的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将锌精矿、熔剂和富氧气体通入熔炼区（11）中进行熔炼反应，得到高锌渣、含硫烟气及熔体；通过熔炼区烟道（112）排出所述含硫烟气；

使所述高锌渣及所述熔体进入电热还原区（12），在加热电极（30）的加热作用及还原剂的还原作用下进行电热还原，得到锌蒸汽、炉渣及生铁。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述锌精矿为硫化锌精矿和/或铅锌复合矿；

所述富氧气体为富氧空气或氧气；

所述熔剂为硅质熔剂、钙质熔剂、铁质熔剂中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述熔炼区（11）中的氧气浓度为40~80%，所述熔炼反应的温度为1200~1400℃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含硫烟气的温度为1200~1400℃，所述高锌渣中锌元素的含量为20~60%。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述熔炼反应的过程中，利用侧吹喷枪向所述熔炼区（11）的熔体中喷入所述富氧气体，或者，利用所述侧吹喷枪向所述熔炼区（11）的熔体中喷入所述富氧气体和碳质燃料。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述熔体通过位于隔墙（20）与炉体（10）底壁之间的连通通道进入所述电热还原区（12），所述高锌渣通过开设在所述隔墙（20）上的通孔进入所述电热还原区（12）。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述还原剂为焦炭、无烟煤、兰炭中的一种或多种。