[发明专利]一种连续炼铅清洁生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼行业中冶炼铅的工艺方法，具体一种连续炼铅清洁生产工艺。

背景技术

目前，我国粗铅生产所采用的工艺主要有传统的“烧结-鼓风炉还原”炼铅工艺和氧气底吹-鼓风炉还原炼铅法、QSL法、Kivicet法、ISA和Kaldo法等直接炼铅法。由于传统的“烧结-鼓风炉还原”炼铅工艺中所产生的低浓度二氧化硫烟气回收难度较大，受工艺条件和设备的限制，SO₂无组织排放和铅烟尘污染无法得到有效控制，国家2000年已明令禁止采用该工艺生产。近几年，随着国家对环保要求日趋严格，新的炼铅方法在我国逐步得到推广应用，更为突出的是我国自主开发的氧气底吹-鼓风炉还原炼铅新工艺推广速度很快。

氧气底吹-鼓风炉还原炼铅工艺是我国经过近20年的试验研究获得成功的熔池熔炼技术，虽然较好地解决了长期困扰铅冶炼行业的SO₂烟气和铅烟尘的污染问题。2006年11月22日中国发明专利授权公告号CN1285742C公开的“采用氧气底吹熔炼-鼓风炉还原的炼铅法及实现它的系统”是采用氧气底吹熔炼的方法对含铅原料进行熔炼产出的熔融铅氧化渣(行业内也称高铅渣)，该熔融铅氧化渣需要凝结铸块后再送鼓风炉还原，高温熔融铅氧化渣的热焓占铅氧化渣还原所需热焓15％左右，无法利用；同时鼓风炉还原需要消耗价格昂贵的块状冶金焦炭，且还原过程中，有30％左右的焦炭不完全燃烧，既浪费了能源，又增加了生产成本。另外，鼓风炉渣还需送烟化炉进一步处理，生产设备多，生产环节多，投资较大，操作环境污染较重。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续炼铅清洁生产工艺，解决现有技术中存在的对环境污染严重，实施成本高，特别是高温熔融高铅渣热焓的利用，进一步改善操作环境、进一步节能降耗的问题；同时还提供熔融高铅渣中铅的还原过程和铅锌等有价金属的烟化挥发过程在同一个炉子中进行的方法，代替原有的鼓风炉和烟化炉渣，取消铸渣，从而减少生产环节，节省工程投资。

本发明的技术方案如下：

一种连续炼铅清洁生产工艺，其特征在于：具体生产工艺步骤：将铅精矿或二次铅原料和熔剂配料成炉料后，从熔炼设备加料口送入反应熔炼段进行熔炼，从氧气喷入口向所述熔炼设备的熔池内连续喷入富氧气体；控制熔池的熔炼温度为1000-1200℃；熔炼后，产生出粗铅、高铅渣熔体和含高浓度SO₂的烟气；含高浓度SO₂的烟气经余热锅炉和电收尘器收铅烟尘后送硫酸系统制酸，制酸尾气排空；所述电收尘器的铅烟尘返回配料；

所述高铅渣熔体从反应熔炼段的出渣口，经溜槽、进料口直接进入到还原熔炼段；在还原熔炼段内，从底部或底侧部连续通入空气和煤气或天然气的混合气体发生燃烧反应，控制还原熔炼段内温度在1000-1500℃，得粗铅；该粗铅与反应熔炼段所产粗铅一起送铸锭；还原所产生的铅烟尘也经电收尘器收铅烟尘返回配料；还原后液态渣通过隔墙底部流入到烟化段进行烟化处理，烟尘进入锌烟尘收尘装置，综合回收其中的铅、锌和锗金属；烟化段产生的炉渣作建材用。

所述的还原熔炼段还原熔炼过程中，在还原熔炼段的炉腔空间部分通入适量空气和未反应完全的还原气体燃烧。

所述的熔炼设备主要由反应熔炼段、还原熔炼段和烟化段三部分顺序所组成；所述熔炼设备的反应熔炼段为顶部设有加料口和第一出烟口，底部或底侧部设有氧气喷入口，左端下部设有出渣口，右端下部设有第一虹吸出铅口；所述氧气喷入口的方向与铅垂线的夹角α的范围为0≤α≤90°；所述还原熔炼段和烟化段为长方形结构，中间有隔墙隔开，底部两段相连通；所述还原熔炼段顶部设有进料口和第二出烟口，右端下部设有第二虹吸出铅口，底部设有气体喷入口；其中的进料口通过溜槽与反应熔炼段的出渣口相连；其中的气体喷入口的方向与竖直线的夹角θ的范围为0≤θ≤90°；所述烟化段顶部设有喷嘴和第三出烟口，下部设有并排的风口；

本发明的铅冶炼工艺，具有如下优点：

①环保好

本发明中的反应熔炼过程是在密闭的熔炼设备中进行的，避免了SO₂烟气的逸出，铅精矿中硫的回收利用率显著提高，尾气排放完全符合环保要求；另外，含铅原料和熔剂配合制粒后直接入熔炼设备，熔炼过程没有烧结返粉作业，有效防止铅烟尘的弥散；同时，熔融高铅渣直接进入还原熔炼段进行还原，取消了铸渣和吊运渣包的作业，可使操作环境进一步改善。

②可实现连续生产

本发明中反应熔炼、还原熔炼和烟化都在一套整体的熔炼设备中进行，实现了连续生产，达到了真正“一步法”炼铅的目的。