專利名稱：從含鋅渣中回收有價金屬的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種從含鋅渣中回收有價金屬的設備，尤其是涉及一種從煉鋅殘
渣中回收有價金屬的設備。
背景技術：
鋅冶煉渣通常富含鋅、鉛、銀、銻等有價金屬，需加以回收。此外，鋅冶煉渣已被列 入《國家危險廢物名錄》，含大量可溶性鋅、鉛類鹽的冶煉渣更是屬于一類污染物，需要進行 無害化處理。 鋅冶煉渣的傳統處理基本上采用回轉窯揮發法，例如中國專利申請CN1405338A 描述了一種利用回轉窯處理鋅冶煉渣的方法。回轉窯揮發法作為傳統的鋅冶煉渣處理工 藝，有其明顯的缺點作業率低，窯襯壽命短，綜合能耗高，處理量小，投資大，焦炭消耗量 大，尾渣含Zn、C高等。 中國專利申請CN1878879A描述了一種處理鋅殘渣的工藝，在一定程度上克服了 傳統回轉窯揮發法的部分缺點。但是，上述工藝的熔化和氧化還原在一個反應容器內進行， 無法實現連續作業，因此作業率低，渣處理量受到限制，而且棄渣中的有價金屬含量仍然較高。
實用新型內容本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的 一個目的在于提出一種從含鋅渣中回收有價金屬的設備，含鋅渣的熔化和氧化還原分開進 行，從而能夠實現連續作業，作業效率提高，且棄渣中的有價金屬含量低。 根據本實用新型的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，包括熔化爐，所述熔化爐 內部限定一爐膛，所述爐膛分為上部和下部，其中下部的爐膛為熔池，所述熔化爐具有加料 口 、出煙口和熔融渣出口 ；頂吹噴槍，所述頂吹噴槍從熔化爐的頂部插入爐膛內以向爐膛內 噴入含氧氣體和煤粉； 側吹噴槍，所述側吹噴槍從熔化爐的側面插入到爐膛內以向熔池內噴入含氧氣體 和煤粉；煙化爐，所述煙化爐具有進料口 、煙氣出口 、棄渣出口和位于煙化爐上部的進風口 ， 其中所述進料口與熔化爐的熔融渣出口相連；和煙化爐噴槍，所述煙化爐噴槍插入到煙化 爐內以向煙化爐內噴入含氧氣體和煤粉。 根據本實用新型的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，含鋅渣的熔化和氧化還原在 單獨的熔化爐和煙化爐內進行，因此能夠實現連續化作業，效率提高，并且棄渣中的有價金 屬含量降低。 另外，根據本實用新型從含鋅渣中回收有價金屬的設備還具有如下附加技術特 征 所述熔化爐進一步包括設在底部的有價金屬排放口 。在熔化爐內進行熔化的過程 中，部分有價金屬例如鉛有可能被還原出來，因此在熔化爐的底部設置有價金屬排放口定期放出還原出來的有價金屬。 所述熔化爐進一步包括從熔化爐的側面插入到爐膛內的保溫噴嘴。通過設置保溫
噴嘴，在將熔化爐內的熔融渣排放到煙化爐內時和開爐時保持熔化爐內的溫度。 所述熔化爐進一步包括形成在其側面且位于熔池上方用于向上部爐膛內送入含
氧氣體的二次風口。 所述熔化爐進一步包括形成在其側面且位于二次風口上方用于向上部爐膛內送 入含氧氣體的三次風口。 通過二次風口和三次風口向上部爐膛內送入含氧氣體，氧氣與熔化過程中產生的 一氧化碳反應，生成無害的二氧化碳。 所述從含鋅渣中回收有價金屬的設備進一步包括余熱鍋爐，其中所述余熱鍋爐的 進煙口與熔化爐的出煙口和煙化爐的煙氣出口相連。 通過設置余熱鍋爐，能夠有效循環利用熔化爐內和煙氣爐內產生的煙氣的熱量， 從而節約了成本，減少了能源的浪費。而且，在熔化爐內產生的部分有價金屬的氧化物的蒸 汽也與煙化爐內的有價金屬的氧化物的蒸汽一起得到了回收。 本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中 圖1是根據本實用新型實施例從含鋅渣中回收有價金屬的設備的示意圖； 圖2是圖1所示從含鋅渣中回收有價金屬的設備的熔化爐的示意圖； 圖3是圖1所示從含鋅渣中回收有價金屬的設備的煙化爐的示意圖。
具體實施方式下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的 限制。 在本實用新型的描述中，術語"上方"、"下方"、"側"、"頂"、"底"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實用新型而不是要求本實
用新型必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。 下面參考附圖詳細描述根據本實用新型實施例的從含鋅渣中回收有價金屬的設備。 如圖1-3所示，根據本實用新型實施例的從含鋅渣中回收有價金屬的設備包括熔 化爐1、煙化爐2、頂吹噴槍3、側吹噴槍4、和煙化爐噴槍8。 如圖1和2所示，熔化爐1內部限定一爐膛，爐膛分為上部爐膛A和下部爐膛B，其 中下部爐膛B用作熔化含鋅渣的熔池。熔化爐l具有加料口 11、出煙口 13和熔融渣出口 12。加料口 11用于向爐膛內添加含鋅渣以及其它造渣劑、粒煤等。出煙口13用于排放熔化爐1內產生的煙氣。熔融渣出口 12用于排放熔化的含鋅渣。 如圖1和2所示，頂吹噴槍3從熔化爐1的頂部(圖1和2中的上方)插入爐膛
內以向爐膛內噴入含氧氣體和煤粉，所述含氧氣體可以為富氧空氣，也可以為較純的氧氣。
側吹噴槍4從熔化爐1的側面插入到爐膛內以向熔池內噴入含氧氣體和煤粉。 更具體而言，頂吹噴槍3的下端位于熔池B上方，即頂吹噴槍3沒有插入到熔池
內，當然頂吹噴槍3也可以插入到熔池B內。側吹噴槍4插入到熔池B內。 在本實用新型的一個示例中，熔化爐1的底部還設有有價金屬排放口 14，用于排
放出熔化爐1內還原出的部分有價金屬，例如鉛。 可選地，在從熔化爐1的側面還設有插入到爐膛內的保溫噴嘴7，用于在開爐和排 放熔融的含鋅渣時保持熔化爐1內的溫度。 如圖l和2所示，在本實用新型的一個示例中，在熔化爐1的側面且位于熔池B上 方設有二次風口 5和三次風口 6，分別用于向上部爐膛A內送入含氧氣體，例如空氣。噴入 熔化爐1內的一部分煤粉氧化生成了一氧化碳，通過設置二次風口 5和三次風口 6向上部 爐膛A內送入氧氣，從而將一氧化碳氧化成二氧化碳，減少煙氣帶來的污染和危害。此外， 由于在熔化爐1內還原出的部分有價金屬，其中的一部分有價金屬以蒸汽的形式上升到上 部爐膛A內，通過二次風口 5和三次風口 6送入的氧氣將金屬蒸汽氧化成氣態的氧化物，從 而回收。 雖然上面描述了設置二次風口 5和三次風口 6，需要說明的是，這僅僅是為了描述 的方便，根據具體需要，可以僅僅設置二次風口 ，也可以設置四次風口 。 如圖1和3所示，煙化爐2具有進料口 21、煙氣出口 22、棄渣出口 23和位于煙化 爐上部的進風口24。煙化爐2例如可以由框架IO支撐。進料口21與熔化爐1的熔融渣出 口 12相連，從而從熔化爐1內排出的熔融渣輸送到煙化爐2內。這里，需要說明的是，術語 "相連"應作廣義理解，例如包括直接通過通路相連，或通過溜槽相連等，只要能夠將熔融渣 從熔化爐1內輸送到煙化爐2內就可以。 煙化爐噴槍8插入到煙化爐2內以向煙化爐內的熔融渣內噴入含氧氣體和煤粉。 如圖1所示，在本實用新型的一個示例中，根據本實用新型實施例的從含鋅渣中 回收有價金屬的設備還包括余熱鍋爐9，余熱鍋爐9的進煙口與熔化爐1的出煙口 13和煙 化爐2的煙氣出口 22相連，從而回收和循環利用煙氣中的余熱。 下面簡單描述根據本實用新型實施例的從含鋅渣中回收有價金屬的設備的操作。 通過加料口 11向熔化爐1內添加粒煤和含鋅渣，例如鋅冶煉渣或浸出渣，可選地， 同時還加入造渣劑等。通過頂吹噴槍3和側吹噴槍4向爐膛內噴入含氧氣體和煤粉。頂吹 噴槍3和側吹噴槍4噴入的兩股高速氣流使熔池劇烈攪動，大大加強了熔池內部的傳熱傳 質過程，落入的含鋅渣等爐料將快速熔化。粉煤與氧氣反應燃燒提供熔化爐1內鋅渣等爐 料熔化所需要的熱量，使爐內保持1400-1500°C的高溫環境，完成熔渣過程。此外，少部分的 煤粉用作還原劑，即熔化爐1內保持弱的還原氣氛，從而將含鋅渣中的有價金屬還原出來， 例如少量的Zn和Ag被還原成為金屬，Pb被還原為金屬鉛和Pb20。金屬鉛從有價金屬排放 口 14定期放出，Pb20隨Zn、 Ag金屬蒸汽在上部爐膛內被通過二次風口 5和三次風口 6送 入的氧氣再次氧化為氣態金屬氧化物。而且，煤粉與氧氣反應生成的一氧化碳進入到上部 爐膛A內時被通過二次風口 5和三次風口 6送入的氧氣氧化成二氧化碳。最后，二氧化碳和氣態金屬氧化物等煙氣從出煙口 13進入余熱鍋爐9回收余熱，最后由收塵系統回收。 熔化后的熔融渣從熔融渣出口 12排放，并輸送到煙化爐2內。煙化爐噴槍8向熔 融渣內噴入含氧氣體和煤粉，大部分的煤粉用作還原劑，即煙化爐2內為強的還原氣氛，少 部分的煤粉與氧氣反應燃燒提高保溫所需的熱量。從而，熔融渣中的Zn、Pb、Ag等有價金屬 被還原且以蒸汽形式揮發，在煙化爐2的上部被通過進風口24送入的氧氣(例如空氣)再 氧化后從煙氣出口 22排出進入余熱鍋爐9回收余熱，然后進入后段收塵系統，以金屬氧化 物煙塵的形式被回收利用。煙化爐2內剩余的棄渣含有極少量的Zn和Pb，多以不溶性硅酸 鹽的形態存在，為一種無害爐渣，通過棄渣出口 23排出，可以作為制造水泥的添加料或者 鋪路材料等。 因此，根據本實用新型的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，由于熔化和氧化還原 分開進行，因此可以連續作業，渣的熔化和煙化相互的影響小，由此提高了作業率，并且棄 渣中的有價金屬含量極少，提高了回收率。 盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解 在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求一種從含鋅渣中回收有價金屬的設備，其特征在于，包括熔化爐，所述熔化爐內部限定一爐膛，所述爐膛分為上部和下部，其中下部的爐膛為熔池，所述熔化爐具有加料口、出煙口和熔融渣出口；頂吹噴槍，所述頂吹噴槍從熔化爐的頂部插入爐膛內以向爐膛內噴入含氧氣體和煤粉；側吹噴槍，所述側吹噴槍從熔化爐的側面插入到爐膛內以向熔池內噴入含氧氣體和煤粉；煙化爐，所述煙化爐具有進料口、煙氣出口、棄渣出口和位于煙化爐上部的進風口，其中所述進料口與熔化爐的熔融渣出口相連；和煙化爐噴槍，所述煙化爐噴槍插入到煙化爐內以向煙化爐內噴入含氧氣體和煤粉。
2. 根據權利要求1所述的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，其特征在于，所述熔化爐 進一步包括設在底部的有價金屬排放口。
3. 根據權利要求1所述的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，其特征在于，所述熔化爐 進一步包括從熔化爐的側面插入到爐膛內的保溫噴嘴。
4. 根據權利要求1所述的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，其特征在于，所述熔化爐 進一步包括形成在其側面且位于熔池上方用于向上部爐膛內送入含氧氣體的二次風口。
5. 根據權利要求4所述的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，其特征在于，所述熔化爐 進一步包括形成在其側面且位于二次風口上方用于向上部爐膛內送入含氧氣體的三次風 □。
6. 根據權利要求1所述的從含鋅渣中回收有價金屬的設備，其特征在于，進一步包括 余熱鍋爐，其中所述余熱鍋爐的進煙口與熔化爐的出煙口和煙化爐的煙氣出口相連。
專利摘要本實用新型公開一種從含鋅渣中回收有價金屬的設備，包括熔化爐，所述熔化爐內部限定一爐膛，爐膛分為上部和下部，下部的爐膛為熔池，所述熔化爐具有加料口、出煙口和熔融渣出口；從熔化爐的頂部插入爐膛內以向爐膛內噴入含氧氣體和煤粉的頂吹噴槍；從熔化爐的側面插入到爐膛內以向熔池內噴入含氧氣體和煤粉的側吹噴槍；煙化爐，所述煙化爐具有進料口、煙氣出口、棄渣出口和位于煙化爐上部的進風口，其中所述進料口與熔化爐的熔融渣出口相連；和煙化爐噴槍，所述煙化爐噴槍插入到煙化爐內以向煙化爐內噴入含氧氣體和煤粉。根據本實用新型的從含鋅渣中回收有價金屬的設備能夠連續作業，渣處理量大，有價金屬的回收率高。
文檔編號F27D3/15GK201440037SQ200920170169
公開日2010年4月21日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者張振民, 張鴻烈, 曹柯菲, 李沛興, 楊斌, 汪友元, 王建銘, 胡丕成, 許多峰, 許良, 鄧兆磊, 邢國華, 郝小紅, 陸志方, 陳向強 申請人:中國恩菲工程技術有限公司;白銀有色集團股份有限公司