权利要求
1.一种一体化还原分离熔渣中
铅锌铁多金属的电炉，包括炉体(1)，炉体(1)设有进渣口(2)和出渣口(3)，其特征在于：所述炉体(1)的内腔沿熔渣流动方向被分为铅还原分离区(4)、锌还原分离区(5)和铁还原分离区(6);铅还原分离区(4)、锌还原分离区(5)和铁还原分离区(6)所对应的炉体(1)顶部均设有电极孔(7)和加料口;炉体(1)在铅还原分离区(4)设有铅液虹吸排出口(9)，炉体(1)设有锌烟气排出口(10)，炉体(1)在铁还原分离区(6)设有铁液排出口(11)。
2.根据权利要求1所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：在电极孔(7)处安装有电极(12)，电极(12)的头部插入到熔渣液面下，电极(12)的头部插入深度为200mm～500mm。
3.根据权利要求2所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：所述的电极(12)可升降式安装在电极孔(7)处。
4.根据权利要求1-3中任一所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：铅还原分离区(4)的温度在1000℃～1200℃;锌还原分离区(5)的温度在1200℃～1350℃;铁还原分离区(6)的温度在1350℃～1550℃。
5.根据权利要求4所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：锌还原分离区(5)所对应的炉体(1)底面最高。
6.根据权利要求5所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：所述的加料口包括焦粒加料口和加石灰或二氧化硅的助剂加料口。
7.根据权利要求4所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：铅液虹吸排出口(9)与进渣口(2)位于铅还原分离区(4)且进渣口(2)位于铅液虹吸排出口(9)上方;出渣口(3)位于铁还原分离区(6)。
8.根据权利要求4所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：在铅还原分离区(4)、锌还原分离区(5)和铁还原分离区(6)所对应的炉体两侧均设置有等离子体枪(13)，等离子体枪(13)的头部倾斜插入到熔渣液面下。
9.根据权利要求8所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：等离子体枪(13)的头部插入到熔渣液面下，等离子体枪(13)的头部插入深度为50mm～200mm。
10.根据权利要求9所述的一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，其特征在于：等离子体枪(13)内通入N2、碳粉或携带还原剂粉的CO气体。
说明书
技术领域
[0001]本实用新型属于
有色金属冶金技术领域，具体涉及一种一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉。
背景技术
[0002]当我国的
有色冶炼中铅、锌的冶炼主要为单独冶炼，铁进入渣中，以大量的
固废、
危废存放。铅的冶炼主要为火法工艺，
火法炼铅主要采用氧化熔炼--液态渣直接还原--烟化提锌的三连炉装置，副产锌主要以烟化炉回收富集得到低价值的
氧化锌，富集后的氧化锌再用锌
湿法炼锌工艺得到金属锌;锌的冶炼以湿法工艺为主，主要采用硫酸浸出、净化和电积的系列装置;对于铅锌混合冶金目前仅有ISP铅锌混合冶金工艺。
[0003]当前也有电炉回收铅锌铁多金属的技术，但由于电炉在冶炼过程由于反应动力不足，造成作业效率低的现象。总之当前的铅锌分步冶炼或混合冶炼，不同程度的存在流程长、能耗高、作业效率低、金属回收率低和铁未能高值化回收等问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，用于解决上述现有技术中描述的不足。
[0005]本实用新型所采用的技术方案为：
[0006]一种一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，包括炉体，炉体设有进渣口和出渣口，所述炉体的内腔沿熔渣流动方向被分为铅还原分离区、锌还原分离区和铁还原分离区;铅还原分离区、锌还原分离区和铁还原分离区所对应的炉体顶部均设有电极孔和加料口;炉体在铅还原分离区设有铅液虹吸排出口，炉体在设有锌烟气排出口，炉体在铁还原分离区设有铁液排出口。进渣口用来接收上游熔炼工序产生的高温氧化渣流，使其进入到炉体内;将炉体的内腔分成三个功能区，使得在一个炉体内就可以将铅、锌、铁进行还原和分离，与传统冶炼过程中多个独立工序的繁琐流程不同。加料口便于还原剂能够均匀、快速地加入以及与金属氧化物反应将金属还原。铅液虹吸排出口可以设置在炉体前端端墙上也可以设置在炉体的铅还原分离区的侧墙靠近炉体前端端墙的位置，具体位置根据实际需要设置，锌烟气排出口优选设置在锌还原分离区的炉体侧墙上，也可以设置在炉体出渣口处的后端端墙上。
[0007]作为本实用新型的一种优选方案，在电极孔处安装有电极，电极的头部插入到熔渣液面下，电极的头部插入深度为200mm～500mm。每个功能区根据要还原的金属沸点使用电极来控制不同的温度范围，可以减少不必要的能量消耗。
[0008]作为本实用新型的一种优选方案，所述的电极可升降式安装在电极孔处。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，铅还原分离区的温度在1000℃～1200℃;锌还原分离区5的温度在1200℃～1350℃;铁还原分离区的温度在1350℃～1550℃。
[0010]作为本实用新型的一种优选方案，锌还原分离区所对应的炉体底面最高。
[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述的加料口包括焦粒加料口和加石灰或二氧化硅的助剂加料口。
[0012]作为本实用新型的一种优选方案，铅液虹吸排出口与进渣口位于铅还原分离区且进渣口位于铅液虹吸排出口上方;出渣口位于铁还原分离区。铅液虹吸排出口与进渣口优选设置在炉体前端端墙，进渣口的位置不局限炉体前端端墙，既可以在炉体侧墙也可以在炉体顶部，具体根据实际需要设置，出渣口可以设置在炉体后端端墙，也可以设置在炉体侧墙。
[0013]作为本实用新型的一种优选方案，在铅还原分离区、锌还原分离区和铁还原分离区所对应的炉体两侧均设置有等离子体枪。等离子体枪的头部倾斜插入到熔渣液面下，等离子枪的安装位置高度与渣面平且由外到里向下倾斜。通过等离子体枪产生高温高能等离子体，强化还原能力，减少了传统冶炼过程中所需的能量。
[0014]作为本实用新型的一种优选方案，等离子体枪的头部插入到熔渣液面下，等离子体枪的头部插入深度为50mm～200mm。
[0015]作为本实用新型的一种优选方案，等离子体枪内通入N2气体或携带有还原剂粉的CO气体。
[0016]本实用新型在铅还原分离区，铅液在下降过程中捕集金银
贵金属，提高了贵金属的回收率，在铁还原分离区，通过高温还原将铁从氧化渣中分离出来，并以金属熔液的形式沉积于炉体底部，实现了铁的高值化回收，锌则以含锌烟气排出炉体后冷凝收集，将铅、锌、铁的还原和分离过程在一个炉体中完成，减少了传统冶炼过程中多个独立工序的繁琐流程。并且通过对每个功能区根据金属的沸点控制不同的温度范围，减少了不必要的能量消耗，还通过等离子体枪产生高温高能等离子体，强化还原能力，减少了传统冶炼过程中所需的能量，通过采用电极和等离子体电作用及还原剂共同作用的方式，提高了还原反应的速度和效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本实用新型的主视图。
[0019]图2为图1中省略电极的B-B向剖视图。
[0020]图3为本实用新型的俯视图。
[0021]图4为图3中的A-A向剖视图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]实施例1：
[0024]一种一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，如图1、图3和图4所示，包括炉体1，炉体1设有进渣口2和出渣口3，本实施例中，炉体1呈类长方体形状，侧墙和端墙之间采用弧形连接，当然炉体也可以采用其他结构形式，并不局限于本实施例给出的形状。
[0025]如图1和4所示，所述炉体1的内腔沿熔渣流动方向被分为铅还原分离区4、锌还原分离区5和铁还原分离区6。
[0026]铅还原分离区4、锌还原分离区5和铁还原分离区6所对应的炉体1顶部均设有电极孔7和加料口8;如图1、图3和图4所示，加料口主要用来添加固态还原剂和冶金助剂，所述的加料口为焦粒加料口和加石灰或二氧化硅的助剂加料口。
[0027]在每个电极孔7处都安装有电极12，优选将电极可升降式安装到电极孔处;可升降式安装可以借助现有技术中的升降装置实现即可，本实施例中未示出，但是在电极12上位于
铜夹14上方设置有夹持结构，夹持结构用来跟升降装置连接，工作时借助升降装置调节电极的位置，使电极12的头部插入到熔渣液面下200mm～500mm深度处，具体插入深度根据实际情况进行调节。
[0028]电极12通过铜夹14与外部电源连接，外部电源通过铜夹给电极供电使其发热。
[0029]因为铅锌铁三者沸点不同，所以每个功能区根据要还原的温度需要与金属沸点差异使用电极来控制不同的温度范围，以减少不必要的能量消耗;铅还原分离区4的温度控制在1000℃～1200℃;锌还原分离区5的温度控制在1200℃～1350℃;铁还原分离区6的温度控制在1350℃～1550℃。
[0030]炉体1在铅还原分离区4设有铅液虹吸排出口9，铅液虹吸排出口9与进渣口2位于铅还原分离区4的同一侧，本实施例都设置在炉体的端墙，并且进渣口2位于铅液虹吸排出口9上方。当然，铅液虹吸排出口9的设置位置并不仅仅局限在炉体前端端墙，还可以在炉体侧墙靠近前端端墙的位置处，进渣口的位置也不局限炉体前端端墙，可以在炉体侧墙或者炉体顶部。
[0031]炉体1在锌还原分离区5设有锌烟气排出口10，如图2所示，因为锌的沸点低只有907℃，所以锌主要以含锌烟气的形态从锌烟气排出口10排出。锌烟气排出口10还可以设置在炉体后端，只要能够排出锌烟气即可。
[0032]炉体1在铁还原分离区6设有铁液排出口11，如图1和2所示，铁液排出口11位于炉体侧墙，出渣口3位于铁还原分离区6并处于炉体的另一端墙处。
[0033]为了强化还原能力，在铅还原分离区4、锌还原分离区5和铁还原分离区6所对应的炉体两侧均设置有等离子体枪13，等离子体枪13低于进渣口的高度，等离子体枪13的安装位置与熔渣液面平;并且等离子体枪13的头部倾斜插入到熔渣液面下，等离子体枪13的头部插入深度为50mm～200mm，并且等离子体枪13内通入N2气体碳粉或携有还原剂粉的CO气体。通过等离子体枪产生高温高能等离子体，强化还原能力，减少了传统冶炼过程中所需的能量。
[0034]来自上游的熔渣通过进渣口流入炉体内，在铅还原分离区4处，由于焦粒的还原作用以及电极以及等离子体枪产生高温高能等离子的作用下与熔渣中的铅氧化物进行反应，铅被还原，铅的沸点较高，以铅液的形式沉积到炉体底部，即铅液处于熔渣液底部，铅液在下落过程中不断对熔渣中金银贵金属进行捕集后最后由铅液虹吸排出口9放出。
[0035]熔渣中的铅在流动到锌还原分离区5处之前几乎都已被还原并以铅液形式存在，不含铅的熔渣在锌还原分离区5将锌还原出，但是由于锌的沸点仅907℃，所以被还原出的锌以含锌烟气的形态从锌还原分离区的锌烟气排出口10排出;
[0036]熔渣中的铁在铁还原分离区6处被还原，因为铁的沸点高，所以铁也是以铁液沉积在熔渣底部，最后从铁液排出口11排出，为了防止含贵金属的铅液会与铁液混合，所以炉体底面是中间高两端低的结构，即锌还原分离区的底面最高并逐渐向两端降低，使形成的铅液向前端方向汇流，铁液沉积后向末端汇流。还原之后的熔渣从出渣口排出。
[0037]实施例2：
[0038]一种一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉，不设置等离子体枪，其余均与实施例1相同。
[0039]本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0040]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
说明书附图(4)
声明：
“一体化还原分离熔渣中铅锌铁多金属的电炉” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：岷山环能高科股份公司
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