鼓风炉法处理铅渣的实践.pdf

9 鼓风炉法处理铅渣的实践 耀明 铜陵有色设计研究院，2 4 4 0 0 0 籀簧舟绍羲嚣沪蕞热褒镑渣羲釜零蕊理，生产工慧藏器、设备蓥生要技术登辚撵糯静生 产中常见故障藏其排除方法． 关键词散风炉；铅藏；t I 辞镪合金炉渣；烟尘 1工艺流程 我院瓣炼钢转炉烟灰有携垒l 嚣的综合蠲 收傲了大燕的研究工作，目前醴建成一套宪 整的工业生产系统，采用烟灰浸出浸出 渣鼓风妒熔炼镑铋合金电瓣昭投 捆麓 T 泥低灏熔炼粗铋工艺，综合嗣收其中的铜、 铅、铋、铟。目前图内各厂对烟灰的浸出渣 瞧￡下瓣称镑渣 童要采用灭法处理，期电 妒，鼓风炉、反射炉等 觅菡1 ，也有多数几 个厂寐湿法处理生产三盐基硫酸铅或载化铅 及粗镣 觅图2 。镑渣主要成分见表I ． 烟袭 - F 毒厂暑厂] 厂一。 { 浸出{ 斑 ‘回收C u 、C a 、Z u 浸出渣 铅漶 丁 厂帛 藏港 挺h { 返络燕， 电话孵壤嚣 一] 厂 粗铋 圈 l ● 芷笪堡 曩l 失法处理锤浚浚程 浸出液浸出渣船渣 矧瓣蠢j 耐T _ 甲一一 旦『] r M t 与t “W ≯u _ T 圜一塑 ； 兰兰兰篓 鬯 翌兰 生产粗铬 生产三赫罄硫酸铅或戴化铅 豳2 瀑法处理镑潦涟程 T 墨 一 丁墨 万方数据 l O 2 基本原理 炉料中的焦炭在鼓风炉下部渑飘发生燃 烧，产生的古C O 高温还原气体向上运动 对，通过辩层将热传给炉料，并发生相互的 毡学反藏。在5 5 0 ～6 3 0 ℃瀑发”F ，镑渣孛 蘸酸锻程遥聚气氛中变成硫诧锻，一酃分分 解成P b O P b S 0 4 4 C O C P b s 4 G 0 2 C O P b S 0 4 等P b O s 0 2 1 ／2 0 2 P b s O 。反应产生豹以及原料中带来的 P 韬在褒溅下与铁疆发生捧爝生成垒属P b P b S F e ；兰P b F e S 在一定范围内，硫亿铅的离辩压大于硫 化亚铁的离解压，但又相隔较i 艟，所蹦此反 应是可邋反应，铁屑可置换出P b S 中的 7 2 ％～7 9 ％的铅，其它的P b S 进入冰铜。 铅渣中辩辩或亿合的P b O 缀骞翳被C O 还嚣鑫慕 P b O C O P b C 0 2 ，邦努 P b O 、P b S 、P b S 0 4 按下式反斑 P b S P b S O 2 P b 2 S 0 2 2 P b O P b S 3 P b S 0 2 铋柱铅渣中主要以B j O ，形惑存在，其 它形态遥露B i 2 S ，、金属铋等，出于铁曲硫化 辑翦童巍鲶逸枣于铋豹硫豫物鹣鑫盎齄，孬 且一氧诧骧瓣套由络远小于氧讫镣鹭宣壶 飧，掰以谯较强的还原气氛，髂练高温以及 铁屑存在的条件下，铋能很彻底地被还原或 置换出来 B i 2 0 ， 3 C O 2 B i 3 C 0 2 B i 2 S ，十3 F e 2 B i 3 F e S 锤浚争锈太羁努疆C H S 浆杰存在，步 部分黻‰O S i 0 2 、e 啦O 、C u 2 0 F e 2 0 3 等 形式存在。C u S 在还原熔炼谶穗中不起化 学变纯从而迸 球铜，而氧化物状态存在的 铜与其它金属硫化物相互厦艨生成C u 2 S C u 2 0 化音 F e s C u 2 S F e o 化告 谯原料中金和银是以A u 、A g 、A g e S 和 A g ，S 0 4 的靛态存在，铅、铋怒食、锻良好的 援集潮，猿锈也麓溶簿部努受众疆，嚣就熔 炼时天部分金、银进A 褴镪，一部分进人蘸 铜。 A l b S 0 4 4 C O A 凰S 4 C 0 2 A 她S F e 2 A g F e S 铅淡和熔剂中的造遣成分猩炉内不断下 降和雨凝拜湛过程孛，榴互接融拜擐形戒造 燕溢凌聚氟的硅酸盐殛其囊蕊，簸嚣溢囊嚣 不断升高，这些已形成静诧裔锄及其共晶被 熔化i i i i 流下。并沿途将炉料中难熔解组分溶 解。谯接近1 2 5 0 ℃温度下，通过焦点区被 过热和混合后进入炉缸达到最终的炉碴。 其主疆成分为 ％ F e 3 0 ．7 7 。S i O 2 6 ．4 7 ， Z n 4 ．6 2 ，C a 0 9 ．8 7 ，P b 3 ，2 0 ，C u 0 ．3 9 ，B i ，其上为铅冰铜 密度约5 ．9 ，最上 层为炉渣 密度约3 ．5 ． 3生产实践 栽院鼓最炉于1 9 9 4 年投产，至今生产一 蹇委常 3 ．1 攥俸 1 备料酸浸压滤詹的澄出渣自身具 万方数据 有一定的粘性，在不加其它粘合剂的情况 下，经搅拌机混匀后制团，团块规格为 m5 0 ～1 0 0 m m ，翻晒风干至含水1 8 ％，人料 库堆放。 2 加料使用卷扬将铅渣团块、焦炭、 铁屑、熔剂、返渣按1 8 0 3 6 1 5 1 0 3 0 的比例 从炉顶加入，控制料柱为3 m 水平，料面温度 低于1 0 0 ℃。 3 风口操作生产工人根据风口情况 判断炉况，及时并定期击打风口，使鼓风能 进到炉子的中央区域，根据炉况变化及时放 出熔炼产物。 4 熔炼产物的放出炉缸按高度分 两个放出口，上方为渣口，下方为合金、冰铜 口，炉渣l h 放出一次，经炉外渣锅澄清分离 部分夹杂的冰铜和台金后水淬。台金、冰铜 1 ．5 h 共同放出盛于m8 0 0 m m 的铸铁锅内，稍 许静置将冰铜和合金分别浇模后待后段处 理。 3 ．2主要生产设备0 ．8 m 2 圆形鼓风炉一 座，炉高5 ．3 m ，中7 0 m m 风口8 个；1 8 ．5 k W 、风 量3 8 4 0 m 3 ／h 的离心鼓风机1 台；1 5 k W 、风量 7 8 0 0 m 3 ／h 的离心排风机2 台；重力收尘室6 个；5 1 8 m 2 布袋收尘器l 套；m 1 2 0 0 m m 双层 湍球塔2 座。 3 ．3 工艺参数鼓风量2 4 4 0 m3 ／h ，风压 7 8 4 0 P a ，焦点区温度1 4 5 0 ℃，烟气出口温度 1 0 0 ℃。 团块处理量 干 1 8 t ／d ，焦率1 6 ％；铅铋 合金产量6 ．o t ／d ，冰铜产量3 ．0 6 t ／d ，渣产量 9 ．2 8 t ／d 。金属分布见表2 。 表2 有价金属的走向和分配 名称数量 t P b ％B M ％C u ％ h “％A u B t t A 鲥g ／t 原料的成分 投铅渣 l ∞ 3 37 l5 ．2 54 4 0n 0 41 凹1 7 l6 铅铋台盒3 3 ．37 7 4 41 4 9 017 20 ．0 3 6t 5 64 2 7 l 雄铜 1 7 ．0 2 2 ．4 0 n 3 22 1 曲镀n359 55 产出 烟尘 玎3 5 加2 9 800 8 7n 4 0 20 ．51 88 炉渣 5 l _ 532 0 n 0 503 9 徽 m 1 4 8 2 30 叠属的分配％ 3 ．4烟气冷却系统和收尘系统烟气经过6 个重力沉降室，收集约占烟气总量3 4 ％的颗 粒较大烟尘，并将烟气冷却至5 0 ℃后通过 布袋收尘器进入湍球塔，采用双碱法将烟气 中S o 和微量烟尘吸收，净化后的烟尘排 空。烟尘定期清理，其含较高铟量 占铅渣 铟量7 0 ％左右 ，送铟系统萃取提铟。 3 ．5生产中常见故障和排除方法 1 风1 3 变黑正常的风口呈帘状或网 状。当焦炭到风口处已被 或将被 耗尽，熔 渣在风口处冷凝下来，造成送风不良，风压 升高，形成冷炉熔炼，捅风口时有发硬的感 觉。应及时调整焦率，并适当加大返渣比例以 熔去冷凝渣，并辅以粗钢钎击打风口，将硬 物击落入炉缸。一般在处理后的6 ～8 h 炉 况能转人正常。 2 热顶生产时要求料面温度低于1 0 0 ℃。当熔炼不畅时容易造成料面窜火或炉 顶温度过高．其主要原因，一是人炉铅渣碎 下转第1 5 页 万方数据 1 5 有不好的影响。 4 当炉况出现异常时，如风量，风压变 化较大；炉内持续出现正压；冰铜样中S i O ， 含量持续偏高等，应认真分析原因并处理。 如有必要，应及时停炉。在任何时候应以炉 体安全转出为优先。 5 在诺兰达炉因故要较长时间的停炉 保温时，可以考虑在熔池表面加一层保温材 料。再次开炉前，可以加一些反射炉热冰 铜，这也是大冶两台炉并开的一个有利条 件。 霍恩冶炼厂在该厂诺兰达炉投产初期， 也曾深受喷炉的困扰，操作工甚至谈喷炉色 变。通过不断的探索总结，在1 9 7 5 年发生一 起严重的喷炉事故之后，再没有发生严重的 喷炉事故。对于大抬来说，首先是克服对喷 炉事故的恐慌心理，只要对生产的经验教训 不断总结，严格按照操作规程来执行，一定 可以避免喷炉事故的发生；同时更应该注意 的是克服传统的粗放生产思维方式和操作的 随意性，按照科学规律办事，严格按照操作 规程来执行，避免不必要的事故和损失。 ㈣㈣㈣㈣㈣㈣ 上接第l l 页 料多，烟气集中在透气较好的大块炉料处通 过，造成“穿孔”，二是风压、焦率太高，引起 焦点上移，炉顶温度升高。处理办法是，在 炉顶料面不同处插人钢钎至风口水平面，将 炉料捅松透气，补加大量返渣和部分焦炭并 调整焦率和风压，以往生产经验是5 ～7 h 能见明显效果。 3 炉缸炉结主要原因是Z n S 的危 害。铅渣含锌3 ．6 ％左右，主要为z 1 1 s 和 Z n S 0 ．形态存在．Z n S 熔点高 1 8 0 0 ～1 9 0 0 ℃ ，当焦区温度变化时，其冷凝下来，造成 炉缸中炉结，导致产物分离困难。一些厂家 采用加黄铁矿和粗铅的方法以熔化之，但效 果不佳。我们在生产过程中通过在每批料中 加入某种助溶剂，利用Z n S 在其中溶解度大 的特点，较好地解决了锌害。这样一次生产 能维持2 5 ～3 0 天，甚至更长时间． 4结柬语 我们用鼓风炉处理铜转炉烟灰之浸出渣 铅渣 的工艺是成熟的，有价金属得到较好 的回收．该法对原料适应性强，经济效益明 显，我们还尝试了将铅电解过程中的铜熔析 渣、碱精炼渣以及铜冶炼厂制酸系统净化产 出的铅滤饼搭配处理也取得成功。 上接第2 3 页 5 年产3 0 0 0 t 镁厂投资、利润估算 经估算采用皮扛法生产1 t 金属镁的成 本为2 0 0 0 0 元，而市场价格为2 8 0 0 0 元／t ，吨 镁利润为2 8 0 0 0 2 0 0 1 3 0 8 0 0 0 元 含税 。 若建一个规模为3 0 0 0 t ／a 的镁厂，估算总投 资约为6 4 8 6 万元，利润总额为8 0 0 0 3 0 0 0 2 4 0 0 万元 含税 ，投资利润率为2 5 ％，投 资利税率为3 7 ％，经济效益较好。 综上所述，海钢公司若因地制宜地利用 白云岩矿石来建镁冶炼厂，不仅能解决公司 在转换企业机制过程中部分人员分流再就业 问题，且能提高公司的经济收入，加快公司 经济发展，同时对促进海南特区的经济建设 有着极其重要的意义。 万方数据