专利名称：用反射炉复合法炼铅的方法
技术领域：
本发明涉及一种反射炉的炼铅方法。
在已有的铅冶炼技术方面，存在电炉法、转炉法(或谓QSL法)、鼓风炉法、反射炉法等各种工艺方法。其中鼓风炉法在铅冶炼方面起主导作用。因为这种方法的生产强度大、热利用率高，所排了的SO2浓度高，能够用于制硫酸。但是，它要求优质焦炭作热源、且事先要对炉料进行自成体系的烧结焙烧，使焙烧产物的残硫控制在既定范围内，此外，由于鼓风炉本身没有精炼设施，所产粗铅的品位也不高(一般为Pb96～98.5%)，鼓风产出的熔炼渣含铅锌等有价金属都比较高，要经过烟化处理后再弃去，已有的反射炉法炼铅基本特点是以特富的硫化铅原矿为原料(含铅一般大于65%)，将它们破碎到10mm以下的小颗粒，配以铁屑及少量催化剂纯碱，进行置换作用，使硫化铅中的硫与加入铁屑结合，铅得到分离的机会，该法的主要优点是工艺简单、固定资产投入少，加工费用低;缺点是对原料的要求苛刻，金属回收率低，所产粗铅品位不高。国外已出现了用反射炉处理Cu-Pb冰铜的技术(见SU1654355)，国内也存在用复合法在反射炉内处理废蓄电池的技术(见冯而飞，“反射炉处理废蓄电池片工艺的改进”《有色金属》1989，No4 P12～13)。
为了充分利用现有反射炉工艺简单、固定资产投入少，加工费用低的优点，克服其原料要求苛刻、产品杂质多的缺点，利用鼓风炉法等科学配料，对原料适应性强，渣流动性好的优点，克服单独焙烧原料，热利用率低、机械损失大等缺点，以及提高金属品位，特研究反射炉的复合法炼铅。
反射炉的复合法炼铅方法的技术特征具体包括(1)以富原矿或者选矿厂产出的硫化铅精矿为原料，进行反射炉内的氧化焙烧;(2)焙烧好的焙砂在反射炉内连续地进行互反应;(3)互反应后的炉料直接进行造渣熔炼;(4)造渣溶炼后的粗铅在炉内直接进行精炼，产出含铅大于99%的最终铅产品。
1.关于焙烧阶段在炉料入炉之前，根据所处理物料全分析数据，以中性或接近中性渣型为依据，控制酸碱度为0.95～1.10范围，确定添增熔剂的品种、规格及其数量。当配方确定后，即根据所处理炉料的物理形态确定操作程序。处理的物料是选矿厂所产的铅精矿，则将配方所要求的、不影响炉料氧化的添加熔剂(如氧化铁、石灰石等)单独计量，再与精矿混合，进行人工(用铲)或机械搅拌，力求均匀。尔后进入炉膛;如果处理的物料是特富原硫化矿，则要用破碎机(如老虎口等)将原矿块破碎至5～10mm粒径后，再按与处理精矿相同的操作程序混矿与进炉料。
烧地焙烧的基本功能是脱硫与形成透气性好的烧结块。其中脱硫的基本反应是
焙烧的工艺条件是a.当炉温升到1100～1150℃并恒温3～4小时后才能进料;b.焙烧温度控制在700～1100℃的范围内，最好控制在900～1000℃的范围内;c.按炉前分析的含硫量控制焙烧终点(一般残硫量为3～5%);d.定期进行翻料，促进整个物料焙烧效果;e.焙烧时间1.5～2.5小时(最好为2小时)。
2.关于互反应阶段互反应主要是指铅的金属硫化物同焙烧过的铅的氧化物相互反应，代表性的反应是
反应的工艺条件是互反应的优化温是炉料850～950℃，炉内气氛为中性气氛，反应时间为1.5～2.5小时，视炉料的数量而决定其上限或下限。
3.关于造渣熔炼当互反应阶段结束以后，开始升温熔化、造渣。但是，在升温之前应将铁屑、纯碱和焦粉加入炉内，与炉内原进了互反应的炉料相混合(用铸铁把搅拌)，其中，铁屑的加入量为5～10%，最好为6～7%，纯碱的加入量1～7%，最好为3～5%，焦粉的加入量为1～5%，最好为2～3%;造渣阶段的炉温控制在1150～1250℃的范围，还原性气氛;造渣阶段所需的时间为2.5～4.0小时，最好为3～3.5小时;
4.关于粗铅的一部份精炼质言之，该法粗铅的精炼是与熔炼造渣紧密结合起来的，即当熔炼到一定程度以后，则产生铅渣分离现象。分出来的粗铅流到反射炉尾部的熔析池，利用熔析池的熔析作用能将硫、铜和铁、钴、镍等杂质降下来。此外，该法能起精炼作用的另一个因素是，在造渣的过程中产生冰铜，能将铜、砷、锑和铁等杂质引入冰铜内，与粗铅分离。因此，该法的粗铅炼功能是在没有任何消耗的条件下实现的。
上述各个阶段都对炉膛气氛有具本要求，炉膛气氛的改变是通过对炉子的具体操作来实现的。其具体作法是在焙烧阶段，风机开至大风量部位，炉膛进料口的炉门敝开，烟道闸门开到最大位置;在互反应阶段，风机位置维持不变，炉膛进料口的炉门关闭，烟道闸门关至需要的部位(具体判别方法是观察炉膛加料口的炉门即将往外冒烟，但未往外冒的状况所对应的烟道闸门部位);在造渣熔炼阶段，风机和炉膛加料门的炉门位置维持互反应阶段不变，烟道闸门在互反应阶段的基础上再适当关闭一些，即关闭至炉膛的炉门弱往外冒烟为止。
反射炉的复合法炼铅具有以下效果，(a)克服了反射炉沉淀法炼铅对原料品位要求过高的缺点，只需要与鼓风炉物料所要求的品位即可，(即入炉物料含铅量达45%以上即可);(b)铁屑的消耗量仅为沉淀法的1/3～1/4;(c)避免了炉外单独焙烧，产物运输的物料机械损失(一般为0.5%);(d)由于各阶段在同一个容器内连续进行，避免了物料升温与降温变化而引起的热量损失(例如炉外焙烧所产烧结块冷却至接近常温再送去熔炼时，又要由常温升至熔化操作温度而引起的热量消耗)，(e)产品铅的品位比处理同类物料的任何方法都高，减少了铅精炼的任务;(f)该法的回收率高(总收率大于90%);(g)固定资产投入少，投入与产出的比值大。
利用该法在某地建成了炉膛面积的4M2的小生产反射炉。入炉铅精矿含Pb61.21%、Zn4.92%、S16.35%、Fe5.73%、SiO23.46%。焙烧阶段的炉膛温度为900～950℃氧化焙烧2小时，隔20分钟翻一次料，焙烧产物残硫4.75%;互反应阶段的温度为850～900℃，反应2小时，中性气氛进行，终点产物形成半熔化状态;熔化造渣阶段，加入的铁屑量为铅精矿量的6%，加入的纯碱量为铜精矿量的3%，加入的焦粉量为铅精矿量的2%。这阶段控制的炉膛温度为1150～1200℃，在还原性气氛下，熔化3小时，产出的铅平均含量为99.25%。
权利要求
1.反射炉的复合法炼铅涉及一种用反射炉炼铅的方法，已有的反射炉炼铅是以特富原矿或精矿(含Pb＞65%)为原料，在还原性气氛下用铁屑置换铅；鼓风炉法炼铅是以炉外单独焙烧好的焙砂为原料，经配料、造渣、产出的粗铅出炉后，进入熔析锅进行初步精炼，本发明的特征在于以含铅量大于45%的入炉物料，在同一个反射炉炉膛内连续进行硫化铅矿物的焙烧、互反应、熔化造渣及完成一部份粗铅的精炼任务(即熔析除杂)，产出含Pb＞99%的金属产品及小量冰铜。
2.根据权利要求1所提的反射炉的复合法炼铅方法，其特征在于在炉料入炉之前，要根据处理物料全分析的数据，以中性或接近中性渣型为依据，确定添加熔剂的品种、规格及其数量;
3.依照权利要求1所述的反射炉的复合法炼铅方法，其特征在于焙烧的工艺条件为焙烧温度700～1100℃，最好为900～1000℃;定期进行翻料(约20分钟一次)，焙烧时间1.5～2.5小时，最好为2小时，炉内氧化气氛。
4.根据权利要求1所述的反射炉的复合法炼铅方法，其特征在于互反应的温度为850～950℃，炉内中性气氛，反应时间为1.5～2.5小时，最好为2小时;
5.依照权利要求1所述的反射炉的复合法炼铅方法，其特征在于互反应结束后，向炉内加入5～10%的铁屑，最好为6～7%，加入1～7%的纯碱，最好为3～5%，加入1～5%的焦粉，最好为2～3%;
6.根据权利要求1所述的反射炉的复合法炼铅方法，其特征在于造渣阶段的炉温为1150～1250℃，炉内气氛为还原性气氛;造渣所需时间为2.5～4.0小时，最好为3～3.5小时。
全文摘要
反射炉的复合法炼铅涉及一种反射炉炼铅方法。传统的反射炉炼铅是以特富原矿或铅精矿为原料(含Pb≥65％)，用铁屑置换硫化铅中的硫(俗称沉淀法，未考虑按渣型要求配方，铁屑用量大、渣含有价金属高、回收率低)。本发明的特点在于以含铅量大于45％的入炉物料为处理对象，在同一个反射炉膛内连续进行硫化铅矿的焙烧、互反应、熔化造渣及完成一部分粗铅的精炼任务即(熔析除杂)，产出含Pb＞99％的金属产品及小量冰铜。该法的金属回收率高，加工费用低。
文档编号C22B13/02GK1108701SQ94110880
公开日1995年9月20日 申请日期1994年3月18日 优先权日1994年3月18日
发明者曾鹏飞 申请人:冶金工业部长沙矿冶研究院