一種密閉富氧負壓高效熔煉爐定向熔煉清潔生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及低硫復雜冶煉渣料資源綜合回收的工藝，具體涉及一種密閉富氧負壓 高效熔煉爐定向熔煉清潔生產(chǎn)工藝。
【背景技術】
[0002] 我國是有色金屬工業(yè)大國，2012年國十種有色金屬產(chǎn)量達到3691萬噸，同比增長 9. 3%。其中，精煉銅、原鋁、鉛、鋅產(chǎn)量分別為606萬噸、1988萬噸、465萬噸、485萬噸，均居 世界首位。但隨著我國有色金屬工業(yè)的迅猛發(fā)展，礦產(chǎn)資源的儲量增長趕不上生產(chǎn)和消費 的增長。無論是大宗短缺礦產(chǎn)還是優(yōu)勢礦產(chǎn)，其靜態(tài)保證年限呈逐年下降的態(tài)勢，如銅礦從 74年降至32年，鉛礦從34年降至16年，鋅礦從37年降至19年，銻礦從15年降至9年，鎳 礦從139年降至56年。從工業(yè)廢料和再生資源中回收有色金屬能耗低，投資少，還可避免 固體危廢物堆存排放對生態(tài)環(huán)境的污染，實現(xiàn)有色金屬廢渣的減量化、資源化和無害化，有 利于環(huán)境保護，增加社會效益。在此背景下，在我國大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、加強資源綜合利用 具有重大的戰(zhàn)略意義。
[0003]目前用于有色金屬冶煉廢渣綜合回收的生產(chǎn)工藝裝備有豎爐、熔池熔煉爐、塔式 熔煉爐、轉(zhuǎn)爐及電爐，主要常用鼓風爐還原熔煉生產(chǎn)工藝和熔池熔煉爐生產(chǎn)工藝。熔池熔煉 爐生產(chǎn)工藝按鼓入氧氣的方式不同分底吹爐、側(cè)吹爐和頂吹爐，雖然熔池熔煉爐存在生產(chǎn) 流程短、冶煉強度大、污染控制效果好、爐子生產(chǎn)率高、煙氣中二氧化硫含量得到提高等優(yōu) 點，但是熔池熔煉爐存在投資大、生產(chǎn)成本高、操作人員不易掌控、對進爐原料要求高、不適 合處理低硫的有色金屬冶煉二次冷渣(常溫下）等問題。而且目前國內(nèi)已建成氧氣側(cè)吹爐 (瓦紐柯夫爐）在處理低硫復雜冶煉渣料均不理想，多次不正常的開停爐造成更大的二次環(huán) 境污染和生產(chǎn)運行成本。傳統(tǒng)的鼓風爐熔煉生產(chǎn)工藝具有投資少、熱效率高、爐床能力大、 生產(chǎn)工藝成熟穩(wěn)定易于操作、對進爐渣料適應廣，但存在熔煉過程需要消耗冶金焦炭，30% 左右的焦炭不完全燃燒，能耗較高、散排較嚴重等不足。因此根據(jù)目前有色金屬廢渣綜合回 收現(xiàn)狀，在綜合考慮以上生產(chǎn)工藝裝備優(yōu)缺點的基礎，結(jié)合有色冶煉企業(yè)的實際生產(chǎn)情況 和工藝操作水平，對傳統(tǒng)的鼓風爐進行改良升級和自主創(chuàng)新，開發(fā)一種密閉富氧負壓高效 熔煉爐定向熔煉清潔生產(chǎn)工藝，可有效解決目前低硫復雜冶煉渣料冶煉回收率低和二次環(huán) 境污染問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有冶煉生產(chǎn)裝備技術中存在的：煙氣回收效果差對環(huán)境的污染，實施成本 高，廢渣還原熔煉反應熱焓的利用不高，操作環(huán)境差和能耗較高等問題；本發(fā)明所要解決的 技術問題是提供一種密閉富氧負壓高效熔煉爐定向熔煉清潔生產(chǎn)工藝，可以選擇性富集和 回收其中的有價金屬，砷、鉻、鎘等有毒元素在高溫熔渣中的無害化固定，從而實現(xiàn)了真正 意義上的高效清潔生產(chǎn)；生產(chǎn)工藝流程短，節(jié)省工程投資。
[0005] 本發(fā)明的技術方案如下： 一種密閉富氧負壓高效熔煉爐定向熔煉清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于：采用具有全密閉 傳輸送料系統(tǒng)、富氧送風、全封閉持續(xù)負壓系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)和和濕式脫硫系統(tǒng)的高效熔 煉爐；將低硫復雜冶煉渣料和熔劑配料壓團后通過皮帶輸送，從高效熔煉爐進料口送入； 采用煤氣或天然氣和焦煤作為還原熔煉的供熱燃料，從底側(cè)部通入后發(fā)生燃燒反應，保持 爐內(nèi)溫度在1050~1400°C ;煤氣或天然氣和焦煤同時作為還原劑，與所述的低硫復雜冶煉 渣料進行選擇性定向熔煉；還原熔煉過程中連續(xù)將熔煉所需的富氧氣體從設在高效熔煉爐 底側(cè)部的氧氣噴入口噴入爐內(nèi)；經(jīng)高效熔煉爐進行還原熔煉得到粗鉛、鉛鉍合金、鐵锍、銻 鉛、含銦煙灰和高品位冰銅，還原后液態(tài)渣自流到煙化爐進行煙化處理，含銦煙灰進入收塵 裝置，進一步綜合回收其中的有價金屬；收塵后尾氣通過濕式脫硫系統(tǒng)進行處理經(jīng)煙囪外 排。
[0006] 本發(fā)明對低硫復雜冶煉渣料通過爐料配比、熔煉渣型選定、溫度梯度分布、還原氣 氛控制和爐渣-冰銅-金屬多相平衡機制優(yōu)化手段，有效調(diào)控目標元素反應行為、目標元素 走向和分配系數(shù)，熔煉過程根據(jù)爐渣-鐵锍-粗金屬多相平衡機制，確定有價金屬在各相分 配行為和調(diào)控機制。與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點： (1) 環(huán)境保護好 本發(fā)明中的反應熔煉過程是在密閉的爐子中進行，而且進出料口，出煙口、崗位收塵和 工藝收塵為密閉負壓，有效地防止了 302煙氣和粉塵的無組織散排逸出，所有煙氣經(jīng)密閉負 壓進入脈沖布袋收塵后，再經(jīng)濕式脫硫設施處理，尾氣排放完全符合國家環(huán)保要求，徹底解 決傳統(tǒng)鼓風爐存在環(huán)保方面的不足，同時改善了崗位操作環(huán)境； (2) 可實現(xiàn)穩(wěn)定高效生產(chǎn) 本發(fā)明中通過密閉富氧負壓高效熔煉爐底側(cè)部噴入氧氣，增加反應氣氛和熔煉效果， 采用DCS系統(tǒng)控制爐內(nèi)物料熔煉反應的爐溫、煙氣進布袋收塵器的煙氣溫度及爐料配比、 反應時間等條件對低硫復雜冶煉渣料中有價金屬定向分離效果，熔煉爐的加料系統(tǒng)采用密 閉皮帶自動化輸送，減少人工操作強度，操控性好，確保實現(xiàn)穩(wěn)定高效生產(chǎn)，有效解決了氧 氣側(cè)吹爐斷續(xù)生產(chǎn)的弊端； (3) 能耗低 本發(fā)明中密閉富氧負壓高效熔煉爐對鼓風爐進行改良和自主創(chuàng)新，采用煤氣或天然氣 還原熔煉，煤氣或天然氣和焦煤作為供熱劑和還原劑，通入適量氧氣和未反應完全的還原 氣體燃燒以保證系統(tǒng)連續(xù)供熱，相對傳統(tǒng)鼓風爐節(jié)能效果顯著； (4) 生產(chǎn)成本低 本發(fā)明中密閉富氧負壓高效熔煉爐生產(chǎn)裝備充分汲取了富氧熔池熔煉爐和傳統(tǒng)鼓風 爐的優(yōu)點，摒棄各自的不足，通過選擇性定向熔煉，高效分離提取低硫復雜冶煉渣料中各有 價金屬，所以相對富氧熔池熔煉爐和傳統(tǒng)鼓風爐來說，生產(chǎn)成本相對更低； (5) 投資省 與國內(nèi)外較先進的有色金屬冶煉廢渣資源綜合回收生產(chǎn)裝備相比，本發(fā)明可大大節(jié)省 工程投資，設備和工藝可操作性強、實用性強。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本發(fā)明的定向熔煉工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0008] 應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，但并不用于限定本發(fā) 明。
[0009] -種密閉富氧負壓高效熔煉爐定向熔煉清潔生產(chǎn)工藝，采用具有全密閉傳輸送料 系統(tǒng)、富氧送風、全封閉持續(xù)負壓系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)和和濕式脫硫系統(tǒng)的高效熔煉爐；將 低硫復雜冶煉渣料、爐渣、焦炭和造渣劑配料壓團后通過皮帶輸送，從高效熔煉爐進料口送 入；采用煤氣或天然氣和焦煤作為還原熔煉的供熱燃料，從底側(cè)部通入后發(fā)生燃燒反應