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              再生鉛無鐵化冶煉生產方法與流程

              335   編輯:中冶有色技術網   來源:江蘇新春興再生資源有限責任公司  
              2023-11-03 11:44:27
              一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法與流程

              1.本發明涉及有色金屬冶煉技術領域,特別是一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法。

              背景技術:

              2.隨著我國汽車和電動車產業的不斷發展,每年產生的廢舊鉛酸蓄電池量高達600萬噸,廢舊鉛酸蓄電池成為一個巨大的可回收再生鉛資源。歐美、日本等發達國家再生鉛產量占鉛總產量的比例高達 90% 以上,而我國再生鉛產量占比僅 40%左右?;厥赵偕U資源有利于環保,消除了鉛酸蓄電池等廢棄物對環境造成的影響。因此,再生鉛行業的發展是環境保護,發展循環經濟,建設節約型社會的必由之路再生鉛回收主要是針對廢舊鉛酸蓄電池的回收處理。先將廢舊鉛酸蓄電池經破碎、分選,然后分離出鉛柵網、鉛膏、塑料及隔板四種組分。其中,含鉛的物料即鉛柵網、鉛膏通過熔煉鍋低溫熔化和熔煉爐熔煉進行再生。

              3.處理鉛柵網:一般經過簡單重熔和調整成分,生產成鉛基合金供蓄電池廠使用;處理鉛膏:鉛膏主要成分為硫酸鉛和鉛的氧化物,處理時需要進行高溫還原熔煉,然后生產成粗鉛;在處理過程中要考慮鉛的回收和硫的污染治理利用,因此處理難度較大。

              4.鉛膏還原熔煉的再生鉛處理方法,國內一般采用傳統的反射爐、鼓風爐、短窯、側吹或底吹熔煉的方法進行回收處理,所述的方法存在工藝落后、熔煉渣量高一般占鉛量的20-30%,渣含鉛高達3—8%,煙氣量大、環保治理困難、資源利用率低等缺點。

              5.國外一般采用的預脫硫-低溫還原熔煉工藝,其存在預脫硫成本高、且脫硫轉化率不足90 %,脫硫鉛膏熔煉時仍需加入一定量的鐵屑,脫硫過程中產出的副產品硫酸鈉或硫酸銨銷路差、價格低、流程長、投資大等缺點。

              6.鉛膏還原熔煉中常使用鐵屑作為還原劑,其目的是使金屬鐵與硫酸鉛、硫化鉛反應生成硫化鐵等鐵的化合物將鉛置換出來。鐵屑以鑄鐵屑最佳,由于鑄鐵工件生產而產生的鑄鐵屑量少、市場緊俏,價格高。高價的鐵屑作為鉛熔煉的還原劑應用到生產中,使再生鉛的生產成本大幅提高,不利于再生鉛規?;a。

              技術實現要素:

              7.針對上述現有技術存在的問題及不足,本發明的目的在于提供一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法,解決鉛膏及含鉛廢料在冶煉過程中大量使用鐵屑,冶煉渣中含鉛高,生產成本大幅提高的問題。

              8.本發明的目的是這樣實現的:其方法步驟如下:步驟1、配料:根據冶金配料要求,按重量百分比分別稱取鉛膏、鉛煙塵和還原煤;其中,鉛煙塵占總量的0-15%,還原煤占總量的6—10%,其余為鉛膏;步驟2、混料:將稱重的鉛膏、鉛煙塵和還原煤置于混料機中,進行混料,獲得均勻混合料;混合料水分小于10%;步驟3、熔煉:混合料通過皮帶輸送機送至熔煉爐爐頂加料箱,經加料箱下部的螺

              給料機將物料輸送到熔煉爐內進行熔煉,熔煉過程分為弱氧化熔煉階段和還原熔煉階段兩個階段進行;步驟4、煙氣達標排放:熔煉過程中,煙氣經余熱系統、除塵系統、脫硫系統處理,達標后排入大氣;其中,余熱系統對煙氣中的余熱進行回收利用;除塵系統對熔煉過程中的鉛煙塵進行處理;脫硫系統對對熔煉過程中煙氣進行脫硫處理;步驟5、生成金屬鉛:混合料經過熔煉產生金屬鉛、熔煉渣;金屬鉛通過熔煉爐的放鉛口排出;熔煉渣通過熔煉爐的放渣口排出;熔煉渣中金屬鉛含量低,pb≦1.5%。

              9.所述的弱氧化熔煉階段:通過噴槍向熔煉爐內送入純氧或富氧空氣、天然氣,天然氣經過燃燒提供熱量,在800-1200c

              °

              下,調節氧氣的量控制爐內的氧化還原氣氛,使硫酸鉛物料在弱氧化條件下轉化為鉛或氧化鉛。

              10.所述的還原熔煉階段:通過噴煤氧槍向熔煉爐內噴入純氧或富氧空氣和粉煤,將爐內的氧化氣氛調整為還原氣氛,其中一部分煤燃燒產生高溫,提供熱量,另一部分用于鉛的還原。

              11.還原熔煉階段噴煤氧槍的氧氣或富氧空氣流量100-400 nm

              3

              /h,壓力0.3-0.6mpa,粉煤100-200kg/h。

              12.有益效果及優點,由于采用了上述技術方案,與現有技術相比,具有如下有益效果:1,熔煉過程中富氧空氣或純氧的噴入,與物料快速進行化學反應,并對熔體進行強烈的攪拌,具有工藝流程短、鉛回收率高、生產能力高、原料無需制粒、操作簡單、高效節能、環境友好等優點。

              13.2,通過調節富氧空氣或純氧、天然氣、粉煤的噴入比例,調整熔煉過程中爐內氧化還原氣氛,氧化脫硫熔煉和深度還原熔煉在同一熔煉爐內進行,整個熔煉過程脫硫徹底,無需加鐵置換還原,渣、鉛分離好,棄渣含鉛1.5%以下,渣量不到傳統熔煉方法的50%。

              14.解決了鉛膏及含鉛廢料在冶煉過程中大量使用鐵屑或鐵礦石及石灰石,冶煉渣中含鉛高,生產成本大幅提高的問題,達到了本發明的目的。

              附圖說明

              15.圖1是本發明的方法流程示意圖。

              具體實施方式

              16.本發明采用現有的熔煉爐設備,其再生鉛無鐵化冶煉生產方法步驟如下:步驟1、配料:根據冶金配料要求,按重量百分比分別稱取鉛膏、鉛煙塵和還原煤;其中,鉛煙塵占總量的0-15%,還原煤占總量的3-10%,其余為鉛膏;步驟2、混料:將稱重的鉛膏、鉛煙塵和還原煤置于混料機中,進行混料,獲得均勻混合料;混合料水分小于10%;步驟3、熔煉:混合料通過皮帶輸送機送至熔煉爐爐頂加料箱,經加料箱下部的螺旋給料機將物料輸送到熔煉爐內進行熔煉,熔煉過程分為弱氧化熔煉階段和還原熔煉階段兩個階段進行;步驟4、煙氣達標排放:熔煉過程中,煙氣經余熱系統、除塵系統、脫硫系統處理,達

              標后排入大氣;其中,余熱系統對煙氣中的余熱進行回收利用;除塵系統對熔煉過程中的鉛煙塵進行處理;脫硫系統對對熔煉過程中煙氣進行脫硫處理;步驟5、生成金屬鉛:混合料經過熔煉產生金屬鉛、熔煉渣;金屬鉛通過熔煉爐的放鉛口排出;熔煉渣通過熔煉爐的放渣口排出;熔煉渣中金屬鉛含量低,pb≦1.5%。

              17.所述的弱氧化熔煉階段:通過噴槍向熔煉爐內送入純氧或富氧空氣、天然氣,天然氣經過燃燒提供熱量,在500-1000c

              °

              下,調節氧氣的量控制爐內的氧化還原氣氛,使硫酸鉛物料在弱氧化條件下轉化為鉛或氧化鉛;爐內熔體發生下列反應:2pbo + c

              ?→?

              2pb + co2↑

              pbo2+ c

              ?→?

              pb + co2↑

              2pbso4→

              2pbo+2so2+o2↑

              pbso4+ 4c

              ?→?

              pbs + 4co

              ↑?

              pbso4+ pbs

              →?

              2pb + 2so2↑

              2pbs +3o2→

              2pbo+2so2↑

              ;所述的還原熔煉階段:通過噴煤氧槍向熔煉爐內噴入純氧或富氧空氣和粉煤,將爐內的氧化氣氛調整為還原氣氛,其中一部分煤燃燒產生高溫,提供熱量,另一部分用于鉛的還原;在1000-1300c

              °

              下,爐內熔體發生下列反應:2c+o2→

              2co



              c+o2→

              co2↑

              pbo+ co

              ?→?

              pb + co2↑

              pbo+ c

              ?→?

              pb+co



              pbo2+ c

              ?→?

              pb + co2↑

              ;還原熔煉階段噴煤氧槍的氧氣或富氧空氣流量100-400 nm

              3

              /h,壓力0.3-0.6mpa,粉煤100-200kg/h。

              18.下面結合實施例對本發明作進一步說明,實施例1:步驟1、配料:根據冶金配料要求,按重量百分比分別稱取167.5噸鉛膏、12.1鉛煙塵和8.15噸還原煤;步驟2、混料:將稱重的鉛膏、鉛煙塵和還原煤置于混料機中,進行混料,獲得均勻混合料;混合料水份9.1%;步驟3、熔煉:混合料通過皮帶輸送機送至熔煉爐爐頂加料箱,經加料箱下部的螺旋給料機將物料輸送到熔煉爐內進行熔煉。通過噴槍向熔煉爐內送入氧含量85%的富氧空氣和天然氣,對含鉛物料進行加熱熔化,在750-830c

              °

              的情況下,調整爐內氧化氣氛加速硫酸鉛的快速分解,熔煉時間2-3h,升溫至1200-1280c

              °

              時,通過噴煤氧槍向熔融的渣液中噴入粉煤和富氧空氣,85%富氧空氣流量200-270 nm

              3

              /h,壓力0.3-0.5mpa,粉煤流量150-200kg/h。再還原條件下,含鉛的物料深度還原成金屬鉛,渣鉛分離,從放鉛口、放渣口排出鉛和渣,生產出粗鉛103.5噸,棄渣10噸。

              19.煙氣經余熱系統、除塵系統、脫硫系統處理,;其中,余熱系統對煙氣中的余熱進行回收利用;除塵系統對熔煉過程中的鉛煙塵進行處理回收返回配料;脫硫系統對對熔煉過程中煙氣進行脫硫處理,最后達標后排入大氣。

              20.實施例2:步驟1、配料:根據冶金配料要求,按重量百分比分別稱取161.5噸鉛膏、11.9鉛煙塵和7.15噸還原煤;步驟2、混料:將稱重的鉛膏、鉛煙塵和還原煤置于混料機中,進行混料,獲得均勻混合料;混合料水份9.5%;步驟3、熔煉:混合料通過皮帶輸送機送至熔煉爐爐頂加料箱,經加料箱下部的螺旋給料機將物料輸送到熔煉爐內進行熔煉。通過噴槍向熔煉爐內送入氧含量85%的富氧空氣和天然氣,對含鉛物料進行加熱熔化,在720-850c

              °

              的情況下,調整爐內氧化氣氛加速硫酸鉛的快速分解,熔煉時間2-3h,升溫至1200-1250c

              °

              時,通過噴煤氧槍向熔融的渣液中噴入粉煤和富氧空氣,85%富氧空氣流量210-260 nm

              3

              /h,壓力0.3-0.5mpa,粉煤流量170-210kg/h。再還原條件下,含鉛的物料深度還原成金屬鉛,渣鉛分離,從放鉛口、放渣口排出鉛和渣,生產出粗鉛101.2噸,棄渣10.7噸。

              21.煙氣經余熱系統、除塵系統、脫硫系統處理,;其中,余熱系統對煙氣中的余熱進行回收利用;除塵系統對熔煉過程中的鉛煙塵進行處理回收返回配料;脫硫系統對對熔煉過程中煙氣進行脫硫處理,最后達標后排入大氣。

              22.實施例3:步驟1、配料:根據冶金配料要求,按重量百分比分別稱取165.5噸鉛膏、14.1鉛煙塵和7.25噸還原煤;步驟2、混料:將稱重的鉛膏、鉛煙塵和還原煤置于混料機中,進行混料,獲得均勻混合料;混合料水份8.9%;步驟3、熔煉:混合料通過皮帶輸送機送至熔煉爐爐頂加料箱,經加料箱下部的螺旋給料機將物料輸送到熔煉爐內進行熔煉。通過噴槍向熔煉爐內送入氧含量85%的富氧空氣和天然氣,對含鉛物料進行加熱熔化,在780-850c

              °

              的情況下,調整爐內氧化氣氛加速硫酸鉛的快速分解,熔煉時間2-3h,升溫至1230-1270c

              °

              時,通過噴煤氧槍向熔融的渣液中噴入粉煤和富氧空氣,85%富氧空氣流量200-250 nm

              3

              /h,壓力0.3-0.5mpa,粉煤流量160-200kg/h。再還原條件下,含鉛的物料深度還原成金屬鉛,渣鉛分離,從放鉛口、放渣口排出鉛和渣,生產出粗鉛100.2噸,棄渣16.1噸。

              23.煙氣經余熱系統、除塵系統、脫硫系統處理,;其中,余熱系統對煙氣中的余熱進行回收利用;除塵系統對熔煉過程中的鉛煙塵進行處理回收返回配料;脫硫系統對對熔煉過程中煙氣進行脫硫處理,最后達標后排入大氣。技術特征:

              1.一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法,其特征是:方法步驟如下:步驟1、配料:根據冶金配料要求,按重量百分比分別稱取鉛膏、鉛煙塵和還原煤;其中,鉛煙塵占總量的0-15%,還原煤占總量的3-10%,其余為鉛膏;步驟2、混料:將稱重的鉛膏、鉛煙塵和還原煤置于混料機中,進行混料,獲得均勻混合料;混合料水分小于10%;步驟3、熔煉:混合料通過皮帶輸送機送至熔煉爐爐頂加料箱,經加料箱下部的螺旋給料機將物料輸送到熔煉爐內進行熔煉,熔煉過程分為弱氧化熔煉階段和還原熔煉階段兩個階段進行;步驟4、煙氣達標排放:熔煉過程中,煙氣經余熱系統、除塵系統、脫硫系統處理,達標后排入大氣;其中,余熱系統對煙氣中的余熱進行回收利用;除塵系統對熔煉過程中的鉛煙塵進行處理;脫硫系統對對熔煉過程中煙氣進行脫硫處理;步驟5、生成金屬鉛:混合料經過熔煉產生金屬鉛、熔煉渣;金屬鉛通過熔煉爐的放鉛口排出;熔煉渣通過熔煉爐的放渣口排出;熔煉渣中金屬鉛含量低,pb≦1.5%。2.根據權利要求1所述的一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法,其特征是:所述的弱氧化熔煉階段:通過噴槍向熔煉爐內送入純氧或富氧空氣、天然氣,天然氣經過燃燒提供熱量,在800-1200c

              °

              下,調節氧氣的量控制爐內的氧化還原氣氛,使硫酸鉛物料在弱氧化條件下轉化分解為鉛或氧化鉛。3.根據權利要求1所述的一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法,其特征是:所述的還原熔煉階段:通過噴煤氧槍向熔煉爐內噴入純氧或富氧空氣和粉煤,將爐內的氧化氣氛調整為還原氣氛,其中一部分煤燃燒產生高溫,提供熱量,另一部分用于鉛的還原。4.根據權利要求1所述的一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法,其特征是:還原熔煉階段噴煤氧槍的氧氣或富氧空氣流量100-400 nm

              3

              /h,壓力0.3-0.6mpa,粉煤100-200kg/h。

              技術總結

              一種再生鉛無鐵化冶煉生產方法,屬于有色金屬冶煉技術領域。配料:按重量百分比分別稱取,鉛煙塵為0-15%,還原煤為3-10%,其余為鉛膏;混料:將稱重的鉛膏、鉛煙塵和還原煤置于混料機中,進行混料,獲得均勻混合料;熔煉:混合料通過皮帶輸送機送至熔煉爐爐頂加料箱,經加料箱下部的螺旋給料機將物料輸送到熔煉爐內進行熔煉,煙氣達標排放:熔煉過程中,煙氣經余熱系統、除塵系統、脫硫系統處理,達標后排入大氣;生成金屬鉛:混合料經過熔煉產生金屬鉛、熔煉渣;金屬鉛通過放鉛口排出;熔煉渣通過放渣口排出。優點:工藝流程短、不需要加鐵屑或鐵礦石及石灰石,產渣量低≤15%,鉛回收率高、生產能力高、原料無需制粒、操作簡單、高效節能、環境友好。境友好。境友好。

              技術研發人員:楊春明

              受保護的技術使用者:江蘇新春興再生資源有限責任公司

              技術研發日:2022.01.28

              技術公布日:2022/5/6
              聲明:
              “再生鉛無鐵化冶煉生產方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
              我是此專利(論文)的發明人(作者)
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