專利名稱：硫化鉛精礦連續氧化還原熔煉及渣煙化尾氣胺吸收制酸工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬冶金工藝技術，具體涉及硫化鉛精礦的火法冶煉及煙 氣制酸工藝技術。
背景技術：
鉛冶煉方法可概括為傳統煉鉛法和直接煉鉛法兩大類。傳統煉鉛法即燒結
機——鼓風爐熔煉法；直接煉鉛法即取消硫化鉛精礦燒結過程，生精礦直接入 爐熔煉的方法。多年來傳統法是鉛的主要生產方法，但隨著人類對環保、節能 認識和要求的不斷提高，傳統煉鉛法的缺點日顯突出，世界上很多鉛冶煉廠逐 步釆用直接煉鉛法替代傳統煉鉛法。直接煉鉛法可歸納為一段爐法和兩段爐法 兩種。 一段爐法，如吉夫賽特法、澳斯麥特法、QSL法、卡爾多法、瓦紐柯夫 法等，是在一臺爐中完成粗鉛冶煉的氧化熔煉和還原熔煉兩個過程。兩段爐法， 如艾薩法、水口山法等，是在兩臺爐中完成粗鉛生產氧化熔煉和還原熔煉兩個 過程。
目前，中國大多數鉛冶煉生產企業仍然釆用傳統的燒結機——鼓風爐熔煉 法生產粗鉛，其中部分企業正著手釆用先進技術進行改造；有少量生產企業釆 用了艾薩法、水口山法和QSL法生產粗鉛。
傳統煉鉛法存在人們較難繼續接受的缺點燒結機、鼓風爐產生的煙氣量大, 而煙氣S02濃度又較低， 一般低于4%，難以經濟地治理和利用，以致對環境 會造成嚴重污染；燒結過程中大量氧化反應熱未得到充分利用，而燒結塊冷卻 后在鼓風爐熔煉又要大量消耗昂貴的冶金焦，能耗高；工藝流程長、設備多； 物料周轉多；燒結塊返回破碎、混合料燒結、鼓風爐熔煉作業產生含鉛粉塵、 含鉛蒸汽和S02的煙氣，低空污染嚴重，操作環境差，勞動和工業衛生條件差、 對職工身體健康有較大危害。目前，我國已經禁止使用燒結機作為新建工廠硫 化鉛精礦的處理設備，對原有傳統煉鉛法也要求必須限期進行技術改造。
水口山(SKS)法、艾薩法煉鉛屬于典型的兩段煉鉛法，其粗鉛冶煉工藝 釆用艾薩爐(或SKS爐)——鼓風爐——煙化爐聯合工藝完成。兩段煉鉛法作 為硫化鉛精礦的氧化熔煉爐，在熔煉段，能產生入爐總鉛量的30 70%的粗鉛， 煙氣量較小，S02濃度高，煙氣易于治理，90%以上的硫得到回收利用，對環境 污染及勞動工業衛生條件比傳統法有較大改善。熔煉爐產生的爐渣(富鉛渣) 定期放出，需冷卻、破碎到一定粒度后，再在鼓風爐還原熔煉，配加昂貴的冶 金焦；反應熱利用不充分，能耗仍然較高。由于鼓風爐熔煉段產生的煙氣含S02
較低，S02達不到目前制酸的最低濃度4。/。的要求，無法用于生產硫酸，必須進 行治理后才能排放。鼓風爐產出的爐渣送到煙化爐煙化，進一步回收鋅等有價 金屬。煙化爐煙氣也含有低濃度S02,不能制酸，必須進行治理后才能排放。
澳斯麥特法、吉夫賽特法、卡爾多爐法、QSL法、瓦紐柯夫法煉鉛屬在同一冶 金爐內完成氧化熔煉和還原熔煉兩個過程。但是這些冶金爐產出的爐渣需要送 到煙化爐煙化，進一步回收鋅等有價金屬。煙化爐煙氣含有低濃度so2,必須 進行治理后才能排放。也就是說，整個冶金過程至少需要在兩座冶金爐內完成。 而且，低濃度S02由于濃度過低達不到目前制酸的最低濃度4M的要求，往往都 得不到充分利用，還必須進行治理后尾氣才能排放。
總而言之，現有技術在冶煉中產生的S02煙氣的濃度波動非常大，不利于 實現連續、穩定地制酸；且當S02濃度低于4。/。時就不再被用于制酸，而治理尾 氣又需要花費很多資金，還使資源被浪費。
發明內容
本發明的目的是提供一種在同一冶金爐內完成硫化鉛精礦連續氧化熔煉 ——還原熔煉——煙化揮發三個冶煉過程，對于該獨有冶煉方法所產生的濃度
波動很大的S02煙氣進行均勻、連續、穩定地制酸，制取的硫酸質量好，so2
利用率高。
解決發明的技術問題所釆用的方案是硫化鉛精礦在同 一冶金爐內連續實 現氧化熔煉——還原熔煉——煙化揮發，對各階段產生的S02濃度在 0.008%~15%之間波動的煙氣，用熱不穩定有機胺液吸收，通過加熱富含S02的 有機胺液，連續穩定地解析出so2,進而連續穩定地制取硫酸。
本發明的技術方案還包括:有機胺液釆用低于38(TC的溫度下不分解類型的 有機胺，在pH值為5~7、 10。C 4(TC的工作環境下吸收煙氣中的S02,使吸收 后的尾氣含SO2濃度低于50mg/NmS;吸收了 S02的機胺液再在100。C 12(TC下
加熱，穩定放出S02用于連續穩定制酸。
本發明的有益效果是用一座冶金爐完成硫化鉛精礦的氧化熔煉、還原熔 煉和爐渣煙化三個冶金過程，會使S02煙氣濃度波動非常大，不利于實現連續、 穩定地制酸。但本方法巧妙利用了一種熱不穩定的有機胺液可吸收S02和受熱
充分解析出S02的特性，從而可實現對S02濃度波動大的冶金煙氣連續穩定地
制酸，大大提高了 S02的利用率，使其達到大于95%,并且有效地降低了作業 成本，改善了環保條件。
圖l為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1
將硫化鉛精礦加入到一座噴槍頂吹沉沒熔煉的澳斯麥特爐內熔煉，在同一 澳斯麥特爐內連續進行氧化熔煉——還原熔煉——煙化揮發，最后才將可以丟 棄的爐渣排放出熔煉爐。三個冶煉過程產生的煙氣量和煙氣S02濃度波動非常
大，其中氧化熔煉階段每8小時中有4小時煙氣S02濃度為12%，還原熔煉階 段每8小時中有1.5小時煙氣S02濃度為4%，爐渣煙化揮發階段每8小時中有 2小時煙氣S02濃度為0.02% ，放出爐渣階段每8小時中有0.5小時煙氣S02濃 度為0.02%。這樣的煙氣S02濃度波動太大，從一個口排出，無法直接用以連 續制取硫酸。釆用本發明選定的(加拿大進口 )有機胺液吸收其中的so2,其 分解溫度為38(TC,吸收煙氣時的工作溫度約為15°C，工作環境的pH值為5; 然后將富含S02的胺液收集在一個儲存器中，用在IO(TC下蒸汽均勻連續地加熱 富含S02的有機胺液(蒸汽不直接混入有機胺液中)，使吸收的S02連續均勾地 解析出，制取硫酸，釋放了 S02后的胺液返回再用于吸收煙氣中的so2。處理 后的最終尾氣含SO2濃度低于50mg/Nm3,達到環保排放要求，可以直接排放。 實施例2
將硫化鉛精礦加入到一座噴槍頂吹沉沒熔煉的澳斯麥特爐內熔煉，在同一 澳斯麥特爐內連續進行氧化熔煉——還原熔煉——煙化揮發，最后才將可以丟 棄的爐渣排放出熔煉爐。三個冶煉過程產生的煙氣量和煙氣S02濃度波動非常 大，其中氧化熔煉階段每8小時中有4小時煙氣S02濃度為15%，還原熔煉階 段每8小時中有1.5小時煙氣S02濃度為1%，爐渣煙化揮發階段每8小時中有 2小時煙氣S02濃度為0.5%，放出爐渣階段每8小時中有0.5小時煙氣S02濃 度為0.008%。這樣的煙氣S02濃度波動太大，從一個口排出，無法直接用以連 續制取硫酸。釆用本發明選定的(加拿大進口 )有機胺液吸收其中的S02，其 分解溫度為38(TC，吸收煙氣時的工作溫度約為35'C，工作環境的pH值為7; 然后將富含S02的胺液收集在一個儲存器中，用在12(TC下蒸汽均勻連續地加熱 富含S02的有機胺液(蒸汽不直接混入有機胺液中)，使吸收的S02連續均勻地 解析出，制取硫酸，釋放了 S02后的胺液返回再用于吸收煙氣中的so2。處理 后的最終尾氣含SO2濃度低于50mg/Nm3，達到環保排放要求，可以直接排放。
實施例3
將硫化鉛精礦加入到一座噴槍頂吹沉沒熔煉的澳斯麥特爐內熔煉，在同一 澳斯麥特爐內連續進行氧化熔煉——還原熔煉——煙化揮發，最后才將可以丟 棄的爐渣排放出熔煉爐。三個冶煉過程產生的煙氣量和煙氣S02濃度波動非常 大，其中氧化熔煉階段每8小時中有3. 5小時煙氣S02濃度為14%，還原熔煉階
段每8小時中有2.5小時煙氣S02濃度為3%,爐渣煙化揮發階段每8小時中有 1.5小時煙氣S02濃度為0.35%,放出爐渣階段每8小時中有0.5小時煙氣S02 濃度為0.01%。這樣的煙氣S02濃度波動太大，從一個口排出，無法直接用以 連續制取硫酸。釆用本發明選定的(加拿大進口 )有機胺液吸收其中的so2, 其分解溫度為380°C，吸收煙氣時的工作溫度為30°C，工作環境的pH值為6; 然后將富含S02的胺液收集在一個儲存器中，用在ll(TC下蒸汽均勻連續地加熱 富含S02的有機胺液(蒸汽不直接混入有機胺液中)，使吸收的S02連續均勻地 解析出，制取硫酸，釋放了 S02后的胺液返回再用于吸收煙氣中的so2。處理 后的最終尾氣含SO2濃度低于50mg/Nm3,達到環保排放要求，可以直接排放。
權利要求
1、一種硫化鉛精礦連續氧化還原熔煉及渣煙化尾氣胺吸收制酸工藝，其特征是硫化鉛精礦在同一冶金爐內連續實現氧化熔煉——還原熔煉——煙化揮發，對各階段產生的SO2濃度在0.008％～15％之間波動的煙氣，用熱不穩定有機胺液吸收，通過加熱富含SO2的有機胺液，連續穩定地解析出SO2，進而連續穩定地制取硫酸。
2、 按權利要求1所述的硫化鉛精礦連續氧化還原熔煉及渣煙化尾氣胺吸收 制酸工藝，其特征是有機胺液釆用38(TC以上分解類型的有機胺，在pH值為 5~7、 1(TC 4(TC的工作環境下吸收煙氣中的S02,使吸收后的尾氣含S02濃度 低于50mg/Nm、吸收了 S02的機胺液再在100'C 12(TC下加熱，穩定放出S02 用于制酸。
全文摘要
硫化鉛精礦連續氧化還原熔煉及渣煙化尾氣胺吸收制酸工藝。本發明涉及一種硫化鉛精礦在同一冶金爐內連續氧化熔煉—還原熔煉—煙化揮發，對煙氣中的SO<sub>2</sub>吸收后，制取硫酸的工藝。本工藝的特征是對各階段產生的SO<sub>2</sub>濃度在0.008％～15％之間波動的煙氣，用熱不穩定有機胺液吸收，通過加熱富含SO<sub>2</sub>的有機胺液，連續穩定地解析出SO<sub>2</sub>，進而連續穩定地制取硫酸。本工藝可使在同一冶金爐內產生的SO<sub>2</sub>濃度波動很大的冶金煙氣實現均勻、連續、穩定地制酸，制取的硫酸質量好，SO<sub>2</sub>利用率高。
文檔編號B01D53/50GK101096271SQ200710065909
公開日2008年1月2日 申請日期2007年5月25日 優先權日2007年5月25日
發明者旭 蘭, 宋興誠, 皇甫智偉, 顧鶴林 申請人:云南錫業集團(控股)有限責任公司