一种含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺 |
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| 申请号 | CN201710572267.1 | 申请日 | 2017-07-13 | 公开(公告)号 | CN107326185A | 公开(公告)日 | 2017-11-07 |
| 申请人 | 贵州仙劲锌业有限公司; | 发明人 | 徐建成; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种含锌 铁 铅镉危废物料的低温环保 冶炼 工艺，它以 回转窑 为冶炼主要设备；以电 力 作为加热主要 能源 ；采用低温冶，其冶炼 温度 控制在1000-1150℃，比普通火法冶炼的温度低150-300℃；以强还原气氛为冶炼控制气氛和冶炼保护气氛。本发明适用于烟囱灰等含锌铁铅镉危废物料的低温环保处理，环保性非常好、能耗低，基本上不产生废气 废 水 ，冶炼产生的有害成分和渣量少，符合环保、节能减排、 循环经济 要求，具有生产成本低、自动化程度高、窑体寿命长、锌铁回收率高的特点，在含锌铁铅镉危废物料的处理中将发挥重要作用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺，其特征在于：以回转窑为冶炼主要设备；以电力为加热主要能源；采用低温冶炼，冶炼温度控制在1000-1150℃，比普通火法冶炼的温度低150-300℃；以强还原气氛为冶炼控制气氛和冶炼保护气氛。 |
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| 说明书全文 | 一种含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺技术领域背景技术[0002] 现在冶炼含锌铁铅镉危废物料的冶炼工艺有火法和湿法两种，火法一般都采用普通回转窑喷煤粉高温燃烧冶炼，该工艺存在的弊端有：废气量大，废气中含重金属多；窑体易发生粘结，生产周期短；冶炼段温度不均衡，冶炼效率低，窑体易变形；产品质量差；生产不易操控等。湿法一般都采用萃取-净化-电解冶炼，湿法工艺存在的弊端有：物料状态本来是干的，为了实现萃取、净化和电解，必须要加入水、硫酸，变为湿的，最后渣泥为了环保又要由湿变干，变干的最佳工艺还是回转窑喷煤粉燃烧烘干，又会产生废气；物料成份本来是单纯的，为了萃取液的净化，需添加各种化学辅料，不仅增加了成本，也增加了成份，之后为了环保，又需将各种化学辅料中和处理；并且设备庞杂，占地面积大，能耗高，技术复杂。湿法冶炼工艺本身就是一个矛盾体，内容相互矛盾的工艺是不能实现尽善尽美的。 发明内容[0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺，该工艺以电能为加热能源，采用强还原气氛下的低温冶炼，具有环保、节能、锌铁铅镉回收率高，产品质量好、设备寿命长、易操作、自动化程度高的特点。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺，该工艺以回转窑为冶炼主要设备；以电力作为加热主要能源；采用低温冶炼，其冶炼温度控制在1000-1150℃，比普通火法冶炼的温度低150-300℃；以强还原气氛为冶炼控制气氛和冶炼保护气氛。 [0005] 上述的含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺，在所述的回转窑之前设置抽风装置、布袋收尘装置，在回转窑的前段设置冷凝装置或送风燃烧废气装置、出锌装置，在回转窑的中段设置电加热装置、收铅装置，在回转窑的后段设置水冷装置、密封装置和自动排渣装置。 [0006] 前述的含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺，所述的以电力为加热主要能源，主要是通过智控装置、电环电刷装置，以500-600V的电压和600-800A的电流，通过在回转窑内安装大功率电发热体，对物料直接辐射加热。 [0007] 前述的含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺，所述的低温冶炼，主要以低于普通火法炼锌150-300℃的温度进行冶炼，普通火法炼锌温度为1300-1400℃，本工艺倡导的冶炼温度为1000-1150℃前述的含锌铁铅镉危废物料的低温环保冶炼工艺，所述的以强还原气氛为冶炼控制气氛和冶炼保护气氛，主要是通过煤粉在电加热的高温作用下与物料中的氧反应，产生还原气氛，通过回转窑的密封装置对空气的隔离，得以实现冶炼过程还原气氛全覆盖。 [0008] 本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：1、环保性非常好。本发明采用智能控制下的低温电热冶炼，没有燃烧煤炭，基本上不产生废气废水，从根本上解决了现在火法和湿法冶炼的废气、废水产生了又要消除掉的麻烦。 而且低温冶炼产生的有害成分少，经过滤装置简单处理后可以合规直接对空排放。冶炼后的渣量也很少，物料中的主要成分（锌铁铅镉氧）都已提取，又无传统回转窑燃烧煤炭额外增加的煤渣等废渣。而且冷却水循环使用，无其他废水。 [0009] 2、能耗低。本发明采用低温冶炼，散热小；废气量少，带走热量少；较好地预热物料，热回收多，能耗大幅降低。 [0010] 3产品品质好，回收率高。本发明由于采用电热低温冶炼，产品锌（或次氧化锌）中含铅铁杂质少，粗铅中含锌铁杂质少，产品品质好；整体强还原气氛，使海绵铁氧化少，铁纯度高。 [0011] 4、自动化程度高。本发明采用电加热方式冶炼，相比于传统的燃煤冶炼，更有利于温度的智能控制，从而提高整个冶炼过程的自动化程度，有利于智能化冶炼的进一步发展。 [0012] 5、窑体寿命长。本发明的冶炼过程在低温还原气氛下进行，窑壁粘结少，腐蚀也少，能大幅提高窑体使用寿命，极大降低生产成本。 [0013] 本发明是一种新型的含锌铁铅镉危废物料低温环保冶炼工艺，可以适用于钢铁厂烟囱灰（含锌铁铅镉的危废物料）低温环保冶炼，也适用于铅、锌、铜厂烟囱灰和渣料的低温环保冶炼，符合环保、节能减排、循环经济要求，具有生产成本低，自动化程度高的特点，用于钢铁厂烟囱灰（含锌铁铅镉的危废物料）处理时，还具有锌铁回收率高的特点。本发明在含锌铁铅镉危废物料的处理中将发挥重要作用。 [0014] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。 具体实施方式[0015] 实施例1：该工艺以回转窑为冶炼主要设备，在回转窑之前设置抽风装置、布袋收尘装置，在回转窑的前段设置冷凝装置（或送风燃烧废气装置）、出锌装置，在回转窑的中段设置电加热装置、收铅装置，在回转窑的后段设置水冷装置、密封装置和自动排渣装置；以电力作为加热主要能源，通过智控装置、电环电刷装置，以500-600V的电压和600-800A的电流，通过在回转窑内安装大功率电发热体，对物料直接辐射加热；采用低温冶炼，以低于普通火法冶炼150-300℃的温度为冶炼控制温度，普通火法炼锌温度为1300-1400℃，本工艺倡导的冶炼温度为1000-1150℃；以强还原气氛为冶炼控制气氛和冶炼保护气氛，通过煤粉在电加热的高温作用下与物料中的氧反应，产生还原气氛，通过回转窑的密封装置对空气的隔离，得以实现冶炼过程还原气氛全覆盖。 [0016] 本发明选择回转窑为冶炼主要设备，是因为回转窑空间大，物料受热快，受热均匀，利于低温冶炼。 [0018] 本发明为强还原气氛下的低温冶炼。普通回转窑燃煤发热，存在温度忽高忽低、燃点温度高等温度不均衡现象，冶炼气氛也只能控制在半氧化半还原状态，冶炼温度需要高出锌铁理论的还原、蒸发温度很多，才能实现物料的充分冶炼。本发明采用电加热，温度均匀恒定，无氧化燃烧，所以可以选择强还原气氛下的低温（接近锌铁理论还原、蒸发温度）冶炼，在1100度左右，可根据渣料分析及冶炼速度分析确定准确温度，比现有普通回转窑火法冶炼温度低150-300℃，这样的好处是：物料不易产生粘结，冶炼产生的废气量少，废气中有害成分少，产品杂质少，窑体散热小，窑壁腐蚀小。 |
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