采用富氧旋渦熔池熔煉爐處理二次含鉛雜料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種有色冶金方法，具體地涉及一種采用富氧旋渦熔池熔煉爐處理二次含鉛雜料的方法。
【背景技術】
[0002]由于目前高品位鉛精礦供應緊張，利潤空間很低，處理含鉛二次雜料受到日益重視。熱酸浸出黃鉀鐵礬法所產鉛銀渣、氧化鋅煙塵產鉛銀渣、廢鉛酸蓄電池硫酸鉛膏，以及銅廠所產鉛煙灰急需處理。
[0003]當前二次鉛雜料主流處理工藝為與原礦搭配一起進氧氣底吹或富氧頂吹熔煉爐處理。但由于礦鉛廠覆蓋范圍有限，國內非礦鉛企業大多采用傳燒結機+鼓風爐工藝處理二次鉛雜料，但傳統工藝能耗高、環境污染嚴重、自動化程度低，難以滿足國家日益嚴格的環境要求和準入條件，已基本被淘汰。其它較先進的熔煉工藝為艾薩法或奧斯麥特法，但上述兩種技術為國外專有技術，引進費用高而且建設投資大，一般企業難以承受。
【發明內容】
[0004]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種采用富氧旋渦熔池熔煉爐處理二次含鉛雜料的方法，具有能耗低、熔煉效果好的優點。
[0005]根據本發明實施例的采用富氧旋渦熔池熔煉爐處理二次含鉛雜料的方法，所述富氧旋渦熔池熔煉爐包括:爐體和多個噴槍，所述爐體內具有爐腔，所述爐體具有加料口、煙氣出口、出渣口和放出口，所述爐腔具有圓形橫截面，所述爐體的側壁上設有沿所述爐體的周向間隔分布的多個噴槍插孔；所述噴槍插入到所述噴槍插孔內且多個所述噴槍沿同一方向偏離所述爐腔的圓形橫截面的圓心；所述方法包括如下步驟:將二次含鉛雜料和還原劑通過所述加料口投入所述爐腔；采用所述噴槍將燃料介質噴入到所述爐腔內，所述二次含鉛雜料在所述爐腔內發生反應以生成鉛渣、還原鉛和煙氣；所述鉛渣從所述出渣口排出，所述還原鉛從所述放出口排出，所述煙氣從所述煙氣出口排出。
[0006]本發明提出的富氧旋渦熔池熔煉爐處理二次含鉛雜料的方法，區別于傳統的頂吹，底吹或側吹熔煉熔煉法，該熔煉方法通過圓形爐墻上間隔分布的噴槍，通過噴槍角度適當偏轉，在傳統熔池熔煉法鼓泡熔煉的基礎上進一步對冶煉過程進行強化，使熔池發生旋轉，產生旋渦，該法特別適合處理不能發熱的物料，特別是硫酸鉛渣、氧化鉛礦、再生鉛膏、鉛泥等—次含鉛雜料。
[0007]根據本發明實施例的采用富氧旋渦熔池熔煉爐處理二次含鉛雜料的方法，能耗低，熔煉效果好，床能率高，爐體的有效工作時間和運行壽命長，有利于降低爐體高度，降低爐體建造難度和建造成本。
[0008]在本發明的一些實施例中，所述噴槍安裝在槍口磚上，所述槍口磚設有所述噴槍插孔，且所述槍口磚與槍口磚冷卻銅水套組合鑲嵌形成一整體。，從而優化槍口附近區域的冷卻效果。
[0009]在本發明的一些實施例中，多個所述噴槍的噴吹方向偏離所述爐腔的圓形橫截面的圓心的角度相同。
[0010]在本發明的具體實施例中，所述噴槍的噴吹端和所述爐腔的圓形橫截面的圓心之間連線與該噴槍的噴吹方向之間的夾角在5-60度的范圍內。
[0011]優選地，所述多個噴槍沿所述爐腔的周向均勻布置。
[0012]在本發明的一些實施例中，所述爐體上設有二次風口，所述爐體外的空氣從所述二次風口進入到所述爐腔內。
[0013]優選地，所述噴槍的噴吹端伸入到所述爐腔下部的熔池內。
[0014]根據本發明的一些實施例，所述噴槍相對于水平方向向下傾斜地設置。
[0015]在本發明的優選實施例中，所述爐腔的底面為球缺形。
[0016]在本發明的一些實施例中，所述爐體包括頂壁、側壁和位于底部的爐缸，所述側壁和所述爐缸的耐火層為鎂鉻磚層，所述頂壁的耐火層為耐火鋼纖維搗打料層或所述頂壁為膜式壁。
[0017]進一步地，所述側壁的耐火層的外面設有銅水套冷卻裝置。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據本發明實施例的富氧旋渦熔池熔煉爐的軸向剖視示意圖。
[0019]圖2是根據本發明實施例的富氧旋渦熔池熔煉爐的橫截面示意圖。
[0020]附圖標記:
[0021]富氧旋渦熔池熔煉爐100、爐體1、爐腔10、頂壁11、側壁12、爐缸13、放出口 14、出渣口 15、加料口 16、煙氣出口 17、保溫燒嘴口 18、探渣口 19、
[0022]噴槍2、銅水套冷卻裝置3、裙座4、爐體基礎5、預埋螺栓6。
【具體實施方式】
[0023]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0024]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0025]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0026]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0027]下面參考圖1和圖2詳細描述根據本發明實施例的采用富氧旋渦熔池熔煉爐100處理二次含鉛雜料的方法，其中二次含鉛雜料可以為硫酸鉛渣、再生鉛膏、鉛泥以及氧化鉛礦等。
[0028]根據本發明實施例的富氧旋渦熔池熔煉爐100，包括:爐體I和多個噴槍2，其中爐體I內具有爐腔10，爐腔10具有圓形橫截面，當富氧旋渦熔池熔煉爐100工作時，爐腔10內盛放有熔體以形成熔池。
[0029]爐體I的側壁12上設有沿爐體I的周向間隔分布的多個噴槍插孔。具體地，爐體I包括頂壁11、側壁12和位于底壁的爐缸13，爐體I的爐缸13和側壁12分別具有耐火層，耐火層可以由耐火磚堆砌而成。從而由于爐腔10的橫截面形成為圓形，爐體I在受熱時膨脹均勻，沒有應力集中區，可以避免出現掉磚現象，提高爐體I的穩定性，保證富氧旋渦熔池熔煉爐100的正常使用。
[0030]在本發明的具體示例中，爐體I的側壁12和爐缸13的耐火層為鎂鉻磚層，爐體I的頂壁11的耐火層為耐火鋼纖維搗打料層或頂壁11為膜式壁。
[0031]噴槍2插入到噴槍插孔內且多個噴槍2沿同一方向偏離爐腔10的圓形橫截面的圓心。優選地，多個噴槍2沿爐腔10的周向均勻布置。其中每個噴槍2偏離爐腔10的圓形橫截面的圓心指的是噴槍2的噴吹端和爐腔10的圓形橫截面的圓心之間的連線LI與噴槍2的噴出方向A之間具有夾角Θ，換言之，每個噴槍2的噴出方向偏離爐腔10的圓形橫截面的圓心，每個噴槍2以與爐腔10的圓形橫截面的圓心成一定角度的方向噴出介質。同時本發明中描述的多個噴槍2沿同一方向偏離爐腔10的圓形橫截面的圓心指的是多個噴槍2沿順時針方向偏離或者多個噴槍2沿逆時針方向偏離。
[0032]爐體I上還設有加料口 16、出渣口 15、煙氣出口 17和放出口 14，加料口 16和煙氣出口 17可以設在爐體I的頂壁11上，出渣口 15可以設在爐體I的側壁12上。
[0033]在本發明的具體示例中，爐體I的高度約為4?15m，爐腔10的內徑為I?8m，每個噴槍2與爐底的距離為I?2m。
[0034]根據本發明實施例的采用富氧旋渦熔池熔煉爐100處理二次含鉛雜料的方法，包括如下步驟:
[0035]將二次含鉛雜料和還原劑通過加料口投入爐腔；
[0036]采用噴槍將燃料介質噴入到爐腔內，二次含鉛雜料在爐腔內發生反應以生成鉛渣、還原鉛和煙氣；鉛渣從出渣口排出，還原鉛從放出口排出，煙氣從煙氣出口排出。
[0037]具體而言，物料即二次含鉛雜料可以通過自動配料系統，通過加料口 16加入到爐腔10內，噴槍2將燃料介質例如天然氣、發生爐煤氣、焦爐煤氣或粉煤噴入到爐腔內進行燃燒放熱，同時可以從加料口 16配入還原劑例如少量塊煤用于控制爐內氧化還原氛圍，熔池溫度可以調整控制在1200?1400°C。
[0038]由于多個噴槍2沿同一方向偏離爐腔10的圓形橫截面的圓心，因此能夠使爐腔10內產生一定范圍水平旋轉區域，從而使爐腔10內的恪體形成渦流運動，也就是說，恪池在上下翻動的同時水平旋轉，熔池形成漩渦區域，迅速將二次含鉛雜料和還原劑卷入到熔池內發生熔化和還原反應，特別是所有噴槍2噴入爐內熱量匯聚于爐內中心區域，二次含鉛雜料的熔化速度加快。
[0039]熔化和初步還原反應生成的鉛渣從出渣口 15排出，反應生成的煙氣從煙氣出口17排出。還原鉛通過放出口 14排出。