一種含氧化銻物料熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的裝置本申請是申請日為2014年04月28日，申請?zhí)枮?01410173447.9，發(fā)明名稱為“一種含氧化銻物料熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的方法及裝置”的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種銻冶煉的裝置，具體地說是涉及一種含氧化銻物料富氧側(cè)吹還原熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的裝置。
背景技術(shù)：
銻冶金分為火法和濕法，目前銻冶金生產(chǎn)中火法冶金工藝占絕對優(yōu)勢，達(dá)到95％以上；而“銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉—粗三氧化二銻反射爐還原熔煉”的工藝流程是目前我國絕大部分銻冶煉廠采用的基本工藝。銻反射爐雖具有操作簡單的優(yōu)點，但是泡渣含銻率高，金屬直收率低；采用人工燒煤方式，生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，操作環(huán)境差；熱效率低，能耗高；不能連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，無法適應(yīng)清潔生產(chǎn)的需要，亟需改進(jìn)。申請?zhí)枮?01210257283.9的中國專利申請公開了一種采用底吹熔池還原熔煉煉銻的工藝及其裝置，其采用底吹熔池熔煉技術(shù)，氧氣通過底部的金屬銻進(jìn)行傳遞，入爐富氧空氣壓力高，大于0.4MPa，渣含銻高。申請?zhí)枮?01310070397.7的中國專利申請公開了一種硫化銻精礦富氧熔池熔煉的方法，但其還原熔煉過程處理原料僅僅針對硫化銻精礦所產(chǎn)的高銻渣，處理原料單一；還原渣含銻高達(dá)2%；所產(chǎn)粗銻中含金，不能夠直接精煉，必須氧化吹煉成粗三氧化二銻，余下的貴銻回收金，粗三氧化二銻繼續(xù)還原熔煉成粗銻才能夠精煉，銻直收率低（現(xiàn)有技術(shù)粗三氧化二銻還原成粗銻過程，銻的直收率為85%，但是此專利申請必須將貴銻吹煉成粗三氧化二銻，粗三氧化二銻再還原成粗銻，多了一道工序，直收率就降低了），生產(chǎn)效率低，難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服傳統(tǒng)銻反射爐還原熔煉工藝中存在的能耗高，金屬直收率低，生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，操作環(huán)境差等缺點，提供一種運(yùn)行能耗較低，金屬直收率高，生產(chǎn)效率高的含氧化銻物料熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的裝置。本發(fā)明之含氧化銻物料富氧側(cè)吹還原熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的裝置，包括富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐、余熱鍋爐、電除塵裝置、布袋除塵裝置；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐包括由銅水套、鋼水套圍成的富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐身，耐火磚砌筑的爐缸，粗銻虹吸室，渣虹吸室；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐頂設(shè)有加料口，所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐身兩側(cè)銅水套上設(shè)有水平的、頂端與水套內(nèi)壁平齊的富氧空氣噴槍；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐身兩側(cè)或爐頂設(shè)有供噴入氣固混合物（粗氧化銻粉、無煙煤粉、壓縮空氣等）的噴槍；所述噴槍通過裝有壓送式氣力輸送泵的管道與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ相連，料倉Ⅱ通過配料計量皮帶Ⅱ與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ相連，料倉Ⅲ通過配料計量皮帶Ⅲ與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ相連；料倉Ⅰ依次通過配料計量皮帶Ⅰ、轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅰ、爐頂電子皮帶秤與加料口相通；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐的前端設(shè)有粗銻虹吸室，后端設(shè)有渣虹吸室，爐體兩端分別設(shè)有排放口；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐體后部依次設(shè)有余熱鍋爐、電除塵裝置、布袋除塵裝置。工作過程：粒徑＜2mm的粉狀物料（包括粗三氧化二銻、復(fù)雜含銻煙塵或無煙煤粉、焦炭粉）從料倉Ⅱ、經(jīng)過配料計量皮帶Ⅱ計量，或從料倉Ⅲ、經(jīng)過配料計量皮帶Ⅲ計量，再經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ至壓送式氣力輸送泵，采用壓縮空氣將混合物料經(jīng)管道后從設(shè)在爐體兩側(cè)或爐頂?shù)臍夤袒旌衔飮姌尡粐娙敫谎鮽?cè)吹還原熔池熔煉爐內(nèi)；粒徑≥2mm的粒狀或塊狀物料（包括氧化銻物料、無煙煤和鐵礦石、石灰等）從料倉Ⅰ，經(jīng)過配料計量皮帶Ⅰ計量后，經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶、爐頂電子皮帶秤至爐頂加料口，進(jìn)入富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)出粗銻、爐渣和煙氣；粗銻和爐渣在爐內(nèi)沉降分層后，粗銻通過排放口或粗銻虹吸室排出，爐渣通過排放口或渣虹吸室排出；煙氣依次通過余熱鍋爐、電除塵裝置、布袋除塵裝置，再排出。使用本發(fā)明含氧化銻物料富氧側(cè)吹還原熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的裝置生產(chǎn)粗銻的方法是，含氧化銻物料在富氧側(cè)吹熔池熔煉爐內(nèi)實現(xiàn)還原熔煉，銻99%以上進(jìn)入粗銻；爐渣采用三元渣，水淬后可直接作為棄渣；煙氣經(jīng)冷凝收塵后，冷凝所得粉塵返回處理，尾氣處理后達(dá)標(biāo)排放。使用本發(fā)明之含氧化銻物料富氧側(cè)吹還原熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的裝置生產(chǎn)粗銻的方法，具體包括以下步驟：將含氧化銻的物料、還原劑（還原劑也是燃料）、熔劑鐵礦石、熔劑石灰按照100︰8～25︰3～12︰1～5的質(zhì)量比計量后連續(xù)投入富氧側(cè)吹熔池熔煉爐內(nèi)，入爐的物料(包括含氧化銻的物料、還原劑、熔劑鐵礦石、熔劑石灰等)綜合硅酸鹽脈石成分滿足以下質(zhì)量比，SiO2︰FeO︰CaO=1︰0.8～1.5︰0.3～0.8；爐內(nèi)溫度控制為1000℃～1350℃，熔池深度為1100～2300mm，在爐內(nèi)發(fā)生反應(yīng)（熔化、還原和造渣等）；在入爐物料熔化和反應(yīng)過程中，自富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐側(cè)部向渣層鼓入氧氣體積比為25%～95%（優(yōu)選40%～60%）的富氧空氣(空氣流速優(yōu)選150－250m/s，更優(yōu)選180－230m/s)，富氧空氣壓力控制在0.05～0.12MPa，鼓入的富氧空氣劇烈攪拌高溫熔體并參與反應(yīng)，產(chǎn)出粗銻、爐渣和煙氣；原料中的銻99wt%以上進(jìn)入粗銻；粗銻和爐渣在爐內(nèi)分層沉降后，粗銻和爐渣分別通過排放口或虹吸室排出；所述煙氣通過處理后達(dá)標(biāo)排放，回收的粉塵中含氧化銻，作為原料加入富氧側(cè)吹熔池熔煉爐內(nèi)。進(jìn)一步，所述含氧化銻的物料是粗三氧化二銻、氧化銻礦或復(fù)雜含銻煙塵。進(jìn)一步，所述還原劑（還原劑也是燃料）是無煙煤、焦炭、天然氣、煤氣等的至少一種；所述入爐物料可以是粉礦、粒礦、塊礦。若選擇粉礦入爐，可將無煙煤或焦炭破碎為粒度小于2mm，得無煙煤粉或焦炭粉。粗三氧化二銻或復(fù)雜含銻煙塵、無煙煤粉或焦炭粉可用壓縮空氣經(jīng)管道輸送，從噴槍噴入爐內(nèi)。進(jìn)一步，所述粗銻深度控制在200～900mm，通過排放口或虹吸室排出后，送下一工序——精煉工序處理。所述爐渣在富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐內(nèi)控制深度為400～1300mm，通過爐渣排放口或虹吸室排出，爐渣含銻小于1wt%，可直接作為棄渣，或進(jìn)一步澄清分離，以獲得含銻更低的渣，提高金屬回收率。所述煙氣通過余熱鍋爐、電除塵裝置和布袋除塵裝置后所得的粉塵返回處理，尾氣處理后達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明含氧化銻物料主要成分是氧化銻，其余主要是硅酸鹽成分；熔劑鐵礦石、石灰主要含硅酸鹽成分；還原劑、燃料主要含有固定碳或揮發(fā)物（以CH4為主），涉及到的主要反應(yīng)方程式有：CaCO3=CaO+CO2MgCO3=MgO+CO2C+O2=CO22C+O2=2CO2CO+O2=2CO2CH4+2O2=CO2+2H2O2Sb2O3＋3C=4Sb+3CO2Sb2O3＋3CO=2Sb+3CO2Sb2O3＋3C=2Sb+3COSb2O4+CO=Sb2O3+CO2Sb2O4+C=Sb2O3+CO2Sb2O4+C=2Sb2O3+CO22FeO+SiO2=2FeO·SiO22CaO+SiO2=2CaO·SiO2本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明采用富氧側(cè)吹還原熔池熔煉處理含氧化銻物料，床能力大大提高，是反射爐工藝的15倍以上，生產(chǎn)效率高。2、本發(fā)明采用富氧側(cè)吹還原熔池熔煉處理含氧化銻物料，采用SiO2—FeO—CaO三元渣，爐渣含銻低，小于1wt%，水淬后可作為棄渣，直收率大大提高；3、本發(fā)明在富氧側(cè)吹還原熔池熔煉處理含氧化銻物料，熱效率大大提高，能耗降低。本發(fā)明對原料適應(yīng)性強(qiáng)，能耗低，銻金屬的直收率、回收率高，生產(chǎn)效率高，勞動強(qiáng)度低，生產(chǎn)清潔環(huán)保，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。附圖說明圖1是本發(fā)明之富氧側(cè)吹還原熔池熔煉裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以下實施例僅為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。參照附圖，本發(fā)明之含氧化銻物料富氧側(cè)吹還原熔池熔煉生產(chǎn)粗銻的裝置實施例包括富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐22、余熱鍋爐18、電除塵裝置19、布袋除塵裝置20；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐22包括由銅水套、鋼水套圍成的富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐身6，耐火磚砌筑的爐缸8，粗銻虹吸室7，渣虹吸室9；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐22爐頂設(shè)有加料口5，所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐身6兩側(cè)銅水套上設(shè)有水平的、頂端與水套內(nèi)壁平齊的富氧空氣噴槍10；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐爐身6兩側(cè)或爐頂設(shè)有供噴入氣固混合物（粗氧化銻粉、無煙煤粉、壓縮空氣等）的噴槍21；所述噴槍21通過裝有壓送式氣力輸送泵16的管道17與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ15相連，料倉Ⅱ11通過配料計量皮帶Ⅱ13與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ15相連，料倉Ⅲ12通過配料計量皮帶Ⅲ14與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ15相連；料倉Ⅰ1依次通過配料計量皮帶Ⅰ2、轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅰ3、爐頂電子皮帶秤4與加料口5相通；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐22的前端設(shè)有粗銻虹吸室7，后端設(shè)有渣虹吸室9，爐體兩端分別設(shè)有排放口23；所述富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐22爐體后部依次設(shè)有余熱鍋爐18、電除塵裝置19、布袋除塵裝置20。工作過程：粒徑＜2mm的粉狀物料（包括粗三氧化二銻粉、復(fù)雜含銻煙塵或無煙煤粉）從料倉Ⅱ11、經(jīng)過配料計量皮帶Ⅱ13計量，或從料倉Ⅲ12、經(jīng)過配料計量皮帶Ⅲ14計量，再經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ15至壓送式氣力輸送泵16，采用壓縮空氣將混合物料經(jīng)管道17后從設(shè)在爐體兩側(cè)或爐頂?shù)臍夤袒旌衔飮姌?1被噴入富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐22內(nèi)；粒徑≥2mm的粒狀或塊狀物料（包括氧化銻物料、無煙煤和鐵礦石、石灰等）從料倉Ⅰ1，經(jīng)過配料計量皮帶Ⅰ2計量后，經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶3、爐頂電子皮帶秤4至爐頂加料口5，進(jìn)入富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐22發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)出粗銻、爐渣和煙氣；粗銻和爐渣在爐內(nèi)沉降分層后，粗銻通過粗銻虹吸室7排出，爐渣通過渣虹吸室9排出；煙氣依次通過余熱鍋爐18、電除塵裝置19、布袋除塵裝置20，再排出。現(xiàn)有反射爐的床能力為0.5～0.7t/m2.d，本實施例處理床能力為13t/m2.d，銻直收率96.2%，本實施例處理床能力大大提高。以下為本發(fā)明裝置應(yīng)用實施例。應(yīng)用實施例1本實施例具體包括以下步驟：本實施例入爐物料(包括含氧化銻物料、無煙煤、鐵礦石、石灰等)綜合硅酸鹽脈石成分：SiO2︰FeO︰CaO=1︰1.2︰0.6；將無煙煤破碎為粒度小于2mm，將粗三氧化二銻粉、無煙煤、赤鐵礦、生石灰按照100︰20︰6︰1的質(zhì)量比計量；粗三氧化二銻粉從料倉Ⅱ11、經(jīng)過配料計量皮帶Ⅱ13計量，破碎后的無煙煤粉從料倉Ⅲ12、經(jīng)過配料計量皮帶Ⅲ14計量，均經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅱ15至壓送式氣力輸送泵16，采用壓縮空氣將混合物料經(jīng)管道17后從氣固混合物噴槍21噴入熔池熔煉爐內(nèi)；鐵礦石、石灰分別由料倉Ⅰ1通過配料計量皮帶Ⅰ2計量后，由轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶Ⅰ3輸送至爐頂電子皮帶秤4，電子皮帶秤4計量后經(jīng)加料口5連續(xù)投入富氧側(cè)吹熔池熔煉爐內(nèi)，銻富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐的面積為2.16m2（1.2×1.8m），爐內(nèi)溫度控制為1150±50℃（爐內(nèi)溫度有波動，無法定為一個點值，以下參數(shù)同），熔池深度為1600～1900mm；入爐物料在爐內(nèi)發(fā)生熔化、還原和造渣等反應(yīng)；在入爐物料熔化和反應(yīng)過程中，自富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐側(cè)部向渣層鼓入氧氣體積比為50%的富氧空氣，富氧空氣壓力控制在0.09～0.12MPa，風(fēng)速200m/s，鼓入的富氧空氣劇烈攪拌高溫熔體并參與反應(yīng)，銻進(jìn)入粗銻，產(chǎn)出粗銻、爐渣和高溫?zé)煔?；粗銻、爐渣在爐內(nèi)沉降分層，爐渣在上層，粗銻在底層；爐渣通過爐渣虹吸室9定期排出，爐渣含銻0.51%；金屬銻高度600mm，通過粗銻虹吸室7放出，送下一工序——精煉工序處理；所述高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐18、電除塵裝置19和布袋除塵裝置20后，所得的粉塵返回作為含氧化銻的原料處理，尾氣處理后達(dá)標(biāo)排放。應(yīng)用實施例2本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于：本實施例入爐的物料(包括含氧化銻的物料、還原劑、熔劑鐵礦石、熔劑石灰等)綜合硅酸鹽脈石成分滿足以下質(zhì)量比SiO2︰FeO︰CaO=1︰1.3︰0.5。將氧化銻礦、無煙煤、鐵礦石、石灰按照100︰25︰12︰5的比例由電子皮帶秤計量后經(jīng)加料口5連續(xù)投入富氧側(cè)吹熔池熔煉爐內(nèi)；爐內(nèi)溫度控制在1200℃～1300℃，熔池深度為1500～1750mm；所述富氧空氣氧氣體積比為85%；富氧空氣壓力控制在0.05～0.08MPa，風(fēng)速185m/s；爐渣通過爐渣虹吸室9排出，爐渣含銻0.8%。余同實施例1。本實施例處理時床能力12t/m2.d，銻直收率95.8%。應(yīng)用實施例3本實施例與應(yīng)用實施例1的區(qū)別僅在于：本實施例入爐的物料(包括含氧化銻的物料、還原劑、熔劑鐵礦石、熔劑石灰等)綜合硅酸鹽脈石成分滿足以下質(zhì)量比SiO2︰FeO︰CaO=1︰0.8︰0.8。將氧化銻礦、無煙煤、鐵礦石、石灰按照100︰12︰8︰3的比例由電子皮帶秤計量后經(jīng)加料口5連續(xù)投入富氧側(cè)吹熔池熔煉爐內(nèi)；爐內(nèi)溫度控制在1200℃～1300℃，熔池深度為1500～1750mm；所述富氧空氣氧氣體積比為35%；富氧空氣壓力控制在0.05～0.08MPa，風(fēng)速150m/s；爐渣通過爐渣虹吸室9排出，爐渣含銻0.8%。余同實施例1。本實施例處理時床能力13t/m2.d，銻直收率95.7%。