有色金屬廢渣煙化爐處理

1、有色金屬廢渣煙化爐處理摘要：為解決有色金屬冶煉過程的渣處理問題，提高有價金屬回收率及設(shè)備的利用效率，降 低能耗，進(jìn)一步改善煙化爐環(huán)境及減少有價金屬損失，取得良好的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效果。關(guān)鍵詞：廢渣.煙化爐.環(huán)保.粉煤.效率。煙化爐（fuming furna）e 定義：向液態(tài)爐渣中鼓入空氣和粉煤的混合物，使渣中的某些有價金屬以金屬、氧化物或硫化物 的形態(tài)揮發(fā)出來的設(shè)備。煙化爐原使處理鉛鼓風(fēng)爐渣的設(shè)備。1962年，中國用于處理煉錫 爐渣，得到含錫50%左右的煙塵，使?fàn)t渣含錫量由3%降至0.1%以下。1972年，又用它處 理含錫15%的錫中礦，提高爐選礦實(shí)收率（見有色金屬冶煉回收率）。在鉛、錫、鋅冶煉 廠

2、中，凡含有易揮發(fā)的有價金屬及其化合物的物料，都可用煙化爐處理。用煙化爐處理鉛、 錫爐渣的優(yōu)點(diǎn)是：可利用熔融渣的熱量，金屬回收率較高，生產(chǎn)率高，操作簡單，可用劣質(zhì) 煤或天然氣作燃料。煙化爐的爐底、爐身、爐頂和出口煙道，均由冷卻水套構(gòu)成，爐底鋪砌一層耐火磚。煙化 爐的燃料消耗較高，設(shè)置余熱鍋爐可回收大部分余熱。影響煙化爐煙化生產(chǎn)過程的主要因素： 1煙化爐溫度2粉煤用量和送風(fēng)量風(fēng)壓3冷料加入量4吹煉時間5系統(tǒng)負(fù)壓狀況煙化爐生產(chǎn)：煙化爐每一生產(chǎn)周期分為進(jìn)料、提溫、還原和放渣四個階段。提溫階段，減少給煤量，控 制a=0.81.0，使碳幾乎安全燃燒，將加入的物料融化和提高熔渣的溫度；還原階段，增加 給煤量

3、，控制a=0.60.7,提高爐內(nèi)的還原氣氛，使金屬化合物被還原揮發(fā)。在實(shí)際生產(chǎn) 中通過穩(wěn)定送風(fēng)量和調(diào)整給煤量的大小來提高爐內(nèi)溫度及改變爐內(nèi)還原氣氛。煙化爐高溫?zé)煔猓?1501250C左右）經(jīng)余熱鍋爐冷卻，溫度降至325345C。在冷卻 過程中同時使煙氣中的鋅、鉛、一氧化諾等重新氧化為ZnO、PbO及GeO粉末。經(jīng)余熱鍋爐 的煙氣進(jìn)入表面冷卻器進(jìn)一步冷卻至180C，煙氣溫度在80160C左右進(jìn)入布袋收塵室， 收塵布袋每條長度為5.8m。收集下來的氧化鋅煙塵通過刮板機(jī)運(yùn)輸?shù)教嵘龣C(jī)，進(jìn)入煙塵倉。 煙氣通過排風(fēng)機(jī)進(jìn)入硫氨工序，利用氨-酸法脫出煙氣SO氣體，合格尾氣（SO含量：350一 400mg/m3

4、 ）直接排入大氣。三次風(fēng)口的操作直接決定煙化爐煙塵產(chǎn)量和質(zhì)量，正常生產(chǎn)時，根據(jù)熱料進(jìn)和爐溫，適當(dāng) 投入冷料，一般冷料投量控制在20-30噸/爐（干重），熱料量以電熱前床渣池深度計(jì)算在 400以上最多不超過1200mm （20-60t）左右，如果進(jìn)料少了，雖然可提高還原揮發(fā)速度， 縮短吹煉時間，但是粉煤利用率低，另外頻繁的加料和放渣，最終降低爐床能力；如果冷料 多了，將導(dǎo)致吹煉時間延長，物料翻動不好，反應(yīng)不充分，爐溫降低，煙化爐熄火直至停爐， 煙化爐生產(chǎn)過程是一個還原揮發(fā)氧化過程。其實(shí)質(zhì)使用空氣和粉煤的混合物吹入煙化爐的熔 融爐渣中，粉煤燃燒生產(chǎn)大量的熱核一氧化碳?xì)怏w，使?fàn)t內(nèi)保持較高的溫度和一定

5、的還原氣 氛，熔渣中的鉛鋅從其氧化物種被還原成金屬蒸汽而揮發(fā)，至爐渣的上部空間再次被爐內(nèi)的 二氧化碳或從三次風(fēng)吸入空氣所氧化，這些金屬氧化物以煙塵形態(tài)隨煙氣一道進(jìn)入收塵系 統(tǒng)被收集。殘留少量鉛、鋅等金屬的熔渣從渣口放出，經(jīng)水淬作為廢渣丟棄。主要化學(xué)反應(yīng) 方程式：燃燒反應(yīng)：C+O= CO CO+C=2CO還原反應(yīng)：PbO+CO=Pb+ COPbO+C=2Pb+ COZnO+CO=Zn+ CO2ZnO+C=2Zn+ COGeO +CO=GeO+ CO還原反應(yīng)：PbO+CO=Pb+ COPbO+C=2Pb+ COZnO+CO=Zn+ CO2ZnO+C=2Zn+ COGeO +CO=GeO+ CO2G

6、eO+C=2GeO+ CO氧化反應(yīng)：2Pn+O=2PnO 2Zn+ O =2ZnO 2GeO+ O =2Ge O工業(yè)流程：四：使用煙化爐時可能產(chǎn)生的環(huán)境污染由于粉煤輸送設(shè)備故障跟換、管道泄漏等導(dǎo)致的產(chǎn)量降低，環(huán)境煙塵擴(kuò)散；加冷料過大導(dǎo)致的環(huán)境煙塵擴(kuò)散；1#爐水箱泄漏及頻繁跑渣（燒壞給煤膠管）導(dǎo)致的停爐；由于煙化爐流程過于緊湊導(dǎo)致煙氣溫度難以控制，致使收塵布袋頻繁燒壞影響生產(chǎn)及環(huán) 境，影響生產(chǎn)成本；由于高溫、粉塵、腐蝕等導(dǎo)致DSC系統(tǒng)未能充分發(fā)揮功效。五、粉煤工序：煤粉的特性：煤粉的水分對磨煤機(jī)出力，煤粉流動性、煤粉可爆性及燃燒經(jīng)濟(jì)性等都有很 大影響。水分過大，煤粉著火遲緩，燃燒不易完全，還會在

7、粉倉或管道內(nèi)結(jié)成塊團(tuán)，引起堵 塞；煤粉過分干燥，對于發(fā)揮較高的煤將增加自燃爆炸的可能性。粉煤工序主要根據(jù)煙化爐的生產(chǎn)需要，將物理化學(xué)成分達(dá)到要求的原煤制備成粒度、水分 合格的干粉煤，利用空氣輸送設(shè)備將合格粉煤輸送到粉煤貯存系統(tǒng)供煙化爐使用。粉煤工序所用的原煤水煙煤。煤的化學(xué)成分包括碳（C）、氫（H）、氧（0）、氦（N）、硫（N）及灰分（A）和揮發(fā)分（V）, 其主要的化學(xué)反應(yīng)為：C+O =CO +33858KJ/kgC+ O =CO-9928 KJ/kg煙化爐所用原煤的主要化學(xué)成分為：C : 4555% A : 3545% V : 1519%含 HOV13%。在粉煤生產(chǎn)過程中，為使生產(chǎn)出的粉煤達(dá)

8、到顆粒度-200目（0.07475%、水分-400Pa,觀察 球磨機(jī)軸瓦、粉風(fēng)機(jī)軸承溫度在工藝要求范圍內(nèi)，球磨機(jī)壓力在13A左右、粉煤機(jī)電流在 10A左右、排風(fēng)機(jī)電流在110A等等。在生產(chǎn)過程中，需要不斷觀察原煤輸送流量、料位， 粉煤倉料位、溫度等，通過觀察球磨機(jī)出口溫度和螺旋輸送泵電流的變化判斷電子皮帶堵煤 和輸送泵過負(fù)荷情況，在粉煤向煙化爐輸送的過程中，若輸送泵電流急劇升高，必須及時調(diào) 整葉輪給粉機(jī)的給煤頻率直至停止輸送泵的運(yùn)行。六、尾氣處理：不可否認(rèn)，由于有色金屬廢渣中仍含有部分硫，在高溫處理過程中生成二氧化硫及少量三 氧化硫，如不加以回收利用，將給環(huán)境帶來顯著污染！通行的方法之一是采用

9、硫胺裝置處理 尾氣，但運(yùn)行成本非常高，環(huán)保本來就是高投入低產(chǎn)出的，但如何達(dá)標(biāo)又節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用？某月份硫銨（啟言氣處理）成本單價（元）單價（元）成本金額（元）液氮2487.00265.82661094.34硫酸245.737680.810188921.22其他材料19066.11水8.002250.0018000.00電0.50548246274123.00制造費(fèi)用89771.61制造成本1250976.28同月份煙化爐成本單價（元）單價（元）成本金額（元）酸侵渣含鋅5000.001310.9596554795.00垵熔渣300.005712.2801713684.00鋅合金渣9000.0023.306209754.00原煤358.006196.203600352.42布袋405.0020081000.00其他材料639448.42水8.003277.0026216.00軟水13.0030909.00399217.00空壓風(fēng)80.00795.0063600.00電0.502408259.001204129.50制造費(fèi)用28053