成锌冶炼锌法制造技术

一种能一次性炼出精锌、粗铅的火法炼锌法和配套的冶炼炉，克服了背景技术中许多不足之处，它是电炉在上，鼓风炉在下，合二为一的冶炼炉，它主要还有倒置水冷凝器、积锌池、池底调温电炉、小冷凝器等。鼓风炉冶炼还原出金属，电炉把炉中碳加热成高温碳，分解炉气中二氧化碳，近完全成一氧化碳，送入冷凝器冷却成液态锌、镉，流入积锌池内升温后镉蒸发到小水冷凝器，冷却收集到镉，就冶炼出精锌。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用火法冶炼出锌、铅、镉的冶炼方法，尤其是能用焙烧后的矿石直接并且一次就能冶炼出精锌，同时还能冶炼出粗铅、镉等有色金属的冶炼方法。目前公知炼锌技术有几百年历史了，炼锌的方法分为火法炼锌和湿法炼锌两种。火法炼锌按所采主要设备不同，又分为平罐炼锌、竖罐炼锌、鼓风炉炼锌和电炉炼锌等。按目前世界上火法炼锌种类之中，鼓风炉炼锌法的技术较为先进，它冶炼速度快、产量高，根据中南矿冶学院、长沙有色冶金设计院、北京有色冶金设计院和冶金工业部情报标准研究所等提供的技术资料。由冶金工业出版社发行如下鼓风炉炼锌法，实际上是鼓风炉熔炼铅锌烧结矿，同时得到锌和铅。它是火法炼锌技术的新成就。1950年在英国阿旺茅斯厂试生产以来，现在在许多国家和地区出现了这种鼓风炉。最大的炉子风口区面积达28平方米，年生产锌达12万吨。鼓风炉炼锌主要由烧结焙烧、烧结块还原熔炼和锌蒸气冷凝三个过程组成。1、烧结焙烧主要是使硫化锌和硫化铅转变成氧化锌和氧化铅，并烧结成块以适应于鼓风炉熔炼。烧结是在带式烧结机上进行(与炼铅烧结机一样)。2、熔炼鼓风炉炼锌的设备联接如附图4所示。所用鼓风炉与普通炼铅鼓风炉相似。但炉顶是密封的，所以通称为密闭鼓风炉。为了防止空气从炉顶漏入(漏入空气会使锌蒸气再氧化)，加料装置采用与炼铁高炉类似的双钟加料器。与竖罐炼锌一样，加入的炉料必须预热，被预热到700℃以上的烧结块和焦炭加入炉内后在炉内高温区进行氧化锌和氧化铅的还原。铅沸点高(1525℃)，还原出来便成液体铅，还原出来的锌呈蒸气与炉气混在一起，从炉子上部进入冷凝器中冷凝成液体金属锌。液体铅则沉积在炉子的底部(炉缸)，炉渣也聚积到炉子底部，这种粗铅和炉渣均定期放出。为了使炉内获得足够高的温度，鼓入的空气需预热到700℃以上。3、锌蒸气的冷凝从鼓风炉出来的炉气一般含锌蒸气不高(仅约6％)，含一氧化碳达20％以上，而含二氧化碳则大于10％。由于二氧化碳浓度大，锌蒸气就有被二氧化碳氧化成氧化锌的危险。为了避免这种坏情况的出现，必须采取下述措施(1)使出炉气体温度保持在1000℃以上。为此在炉子上部也通入预热空气，使炉气中部分一氧化碳燃烧以提高炉气温度；(2)用液体铅来冷凝锌蒸气。这种冷凝器叫做铅雨冷凝器，它是用转子将铅液扬起成细滴(称铅雨)，使锌蒸气迅速冷凝成液体锌，并溶入液体铅中。将这种含锌的铅液从冷凝器中放出，冷却到450℃后，溶解在铅中的锌便有一部分析出来，并因其比重不同又分成两层，上层是锌，放出铸成锌锭，下层为铅，用铅泵打入冷凝器中，重新使用。铅雨冷凝器的采用是促进鼓风炉炼锌扩大使用的一个关键因素。密闭鼓风炉冶炼方法的主要优点是能处理难选的铅锌硫化矿或氧化矿，同时产出铅和锌，产量大，热效率高和单位金属产量投资较低等。但事物总是一分为二的。鼓风炉目前存在的问题有操作条件要求严格；烧结块，焦炭必须预热烧结块中含铅不能太高和所产锌须进一步精炼。国外普遍使用的17.m2炼锌鼓风炉的有关数据如下 本专利技术的目的是设计出一种冶炼锌的方法，用它来克服目前火法炼锌方法和技术中存在的难题空气要先预热到700以上才能入炉冶炼。并且还要用液体铅雨作冷凝液等，冶炼出来的锌还是粗锌，并还要送到精炼厂去精炼。成锌冶炼锌法在火法炼锌技术与工艺流程中作了重大创新所用富氧气体在常温下进炉冶炼，不要液铅作冷凝液，而用水作间接冷凝液，并且在火法炼锌的
中，开创了一次性从矿石冶炼出精锌、镉的冶炼新方法、新技术。本专利技术技术方案1．用鼓风炉冶炼还原金属是鼓风炉鼓入炉腔中的气态富氧，把原料中的碳燃烧氧化，释放出高热量(、)，把炉腔里的矿石中的金属被迫升温到1300-1500℃，炉腔中的高温碳和碳形成的一氧化碳，在高温下与氧化金属产生还原反应，生成液态金属铅、铜(、)等，还原后生成的气态金属，如锌、镉(、)等，液态金属由炉底金属出口放出，炉渣由渣池出口放出。气态金属伙同出炉气体灰尘抽到电炉内。2．用电炉分解出炉中的二氧化碳，电炉包括电弧炉、电频炉、电热炉，电频炉又分为功频炉和高频炉，电热炉的发热元件不同又分为碳化硅发热件电炉和电阻丝电炉，这些电炉都是把电能转换为热能的装置，加入电炉中的焦碳利用电能转换成的热能，把焦碳升温并保持在1000-1200℃之间，在出炉气中的二氧化碳气体穿过赤热的焦碳层，充分分解成一氧化碳()，使出炉气中的二氧化碳低于0.5％以下。电炉内的气态物质和灰尘被抽风机抽到与电炉上方相连接的烟锌道口后倒置式水冷凝器内。3．倒置式水冷凝器用水用间接冷凝液，把出炉气中的气态金属锌、镉冷却成液态锌、镉流入积锌池内。4．积锌池是用来积锌并利用池下的调温电炉加热池内的液态锌、镉到800-830℃之间加以保持，使积锌池内的镉充分蒸发出去，与出炉气中的灰尘一并抽到小水冷凝器内。5．小冷凝器利用水作间接冷凝液，把镉蒸气冷却成液体镉，流入积镉池内，定期放出，加以收集。出炉气中的灰尘与一氧化碳被抽到积尘器中。6．积尘器专门用于收集灰尘，把灰尘层积下来后加以收集，其他气体并被抽风机抽入抽风机内。7．抽风机的功能是利用电能抽吸电炉中出炉气体和灰尘，出炉气在被以上设备处理后抽到抽风机再经排烟管和电动排烟阀门送到气体洗涤场。8．气体洗涤场，把出炉气洗涤后收集一氧化碳加以利用。本专利技术成锌冶炼锌炉其中包括鼓风炉、还包括电弧炉、烟锌通道口、倒置式水冷凝器、积锌池、积锌池调温电炉、积镉池、小水冷凝器、烟尘处理器、抽风机、排烟管和排烟管阀门，其中电弧炉设置在鼓风鼓上，并通过其炉底的出炉气孔与鼓风炉炉腔相通；烟锌通道口的一端与电弧炉的炉壳定位连接，另一端与置于其下的倒置式水冷凝器相连通；积锌池设置在倒置式水冷凝器的下方，并与之定位连接；积锌池调温电炉置于积锌池的底部；小水冷凝器经烟道管与积锌池相连；积镉池设置在小水冷凝器的下方；烟尘处理器与小水冷凝器的上端相连通；抽风机与烟尘处理器的顶部相连；排烟管和出路气口相连接，经排烟管阀门把抽风机抽出的出炉气体送到气体洗涤场。本专利技术成锌冶炼锌炉其中，所述电弧炉具有钢板制成的炉壳和炉盖，二者是定位连接，且在炉盖上设有装料斗、料斗盖和料斗阀门以及碳斗、盖和阀门，炉盖中央安装有一支高温温度计，炉盖上面具有三个电极孔，石墨电极由电极孔直通电弧炉底，与炉盖孔相接触处设有密闭石棉绳，在每根石墨电极上设有三个电极板，用来与电极相接触，电极板上有电缆线与电炉变压器相连接，电极板还有电极水套，用进水管、出水管和水池连接，电炉变压器与高压控制屏相连接，高压控制屏用电缆与电源和控制操作台相连接，控制操作台上有高温温度计显视器和多个控制开关，并用电缆线与电源和控制操作台相连接，也用电缆线与油压机、鼓风机、抽风机、电动出风阀门、出水阀门、排烟管阀门相连接并加以控制，油压机与电极钢套管相接触，控制石墨电极的升降，电弧炉内部，电炉盖下具有用耐火砖砌作的耐火层，电弧炉中有碳砖隔板，碳砖隔板与电弧炉壳之间是料库，在料库下面有出料口，在下是成短路状的碳砖砌成的炉底，中间炉气孔和鼓风炉腔相通，且与在炉壳中上部用钢板制作并焊接在炉壳外的烟锌通道口相连通。本专利技术成锌冶炼锌炉其中，鼓风炉的炉腔与电弧炉的出炉气孔相通，鼓风炉腔外是耐火砖层，再外是用钢板制作的鼓风炉壳，并与电弧炉壳相连接，鼓风炉壳外的热风层是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼锌法包括密闭鼓风炉炼锌法其特征在于是：还包括了鼓风炉冶炼还原出液态金属和气态金属，液态金属由炉底出金属孔放出，气态金属伙同出炉气流入电炉内进行分解，出炉气中的二氧化碳，近全变成一氧化碳，在抽风机（４８）的作用下，气态金属、出炉气体、灰尘经烟锌道口（２３）抽到倒置式水冷凝器（３３）冷却液态金属锌、镉成液态锌、镉流入积锌池（３７）内精炼，锌定期放出收集，镉在积锌池内精炼，镉被充分蒸发出去，伙同出炉气体抽到小水冷凝器（４４）内，小水冷凝器把镉蒸气冷却成液态镉，流入积镉池（４３）内，定期放出收集，出炉气、灰尘抽到积尘器（４６）中，积尘器层积灰尘后，定期放出收集，出炉气进入抽风机（４８）后经排烟管阀门（５４）送到气体洗涤场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖成章，
申请(专利权)人：赖成章，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]