权利要求
1.一种
锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,包括:
步骤S1,将原料锡矿和造渣剂从加料口加入
侧吹炉,利用侧吹喷枪喷入富氧空气和燃料,进行熔化预处理,得到热态锡矿熔化渣,产出含砷烟尘和含锡烟尘;
步骤S2,利用侧吹喷枪喷入富氧空气和燃料,加入还原剂,调节还原氛围,对所述热态锡矿熔化渣分两阶段还原,产出第一粗锡、第二粗锡和锡渣,产出含锡烟尘;
步骤S3,收集熔化预处理和两还原段产出的含锡烟尘,对所述含锡烟尘造球,得到含锡烟尘球团,将所述含锡烟尘球团与原料一起加入侧吹炉中,以继续进行步骤S1的熔化预处理。
2.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
所述热态锡矿熔化渣中,硫和砷含量之和小于1.2%。
3.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
步骤S1中,原料还包括:配入锡矿的0.1%-5%的还原剂,用于避免锡矿熔化渣中产生过量磁性铁。
4.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
步骤S1中,
所述富氧空气的富氧浓度为21%-99%;
熔化预处理的冶炼温度为1000℃-1300℃;
渣型为铁硅钙渣,Fe/SiO2为0.8-2.0,CaO/SiO2为0.2-0.8。
5.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
步骤S2中,所述的调节还原氛围,对所述热态锡矿熔化渣分两阶段还原,产出第一粗锡、第二粗锡和锡渣的步骤中,包括:
调节熔池烟气中CO/CO2比例为0.1-1.0,对所述热态锡矿熔化渣进行弱还原,得到第一粗锡和富锡渣,放出第一粗锡;
调节熔池烟气中CO/CO2比例为0.6-10000,对所述富锡渣进行强还原,得到第二粗锡和锡渣,放出第二粗锡,排放部分锡渣使炉内渣层淹没喷枪;
其中,所述富锡渣含锡10%-18%;所述锡渣含锡量小于5%。
6.根据权利要求5所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
步骤S2中,所述富氧空气的富氧浓度为21%-99%;
弱还原阶段,熔池烟气中CO/CO2比例优选为0.2-0.6,冶炼温度1100℃-1400℃;
强还原阶段,熔池烟气中CO/CO2比例优选为0.8-3.0,冶炼温度为1150℃-1400℃。
7.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
步骤S1中,还包括:将所述含砷烟尘开路处理;对熔化预处理产生的烟气的余热进行回收利用;
步骤S2中,还包括:对两还原段所产生的烟气的余热进行回收利用。
8.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
采用第一台侧吹炉进行步骤S1,采用第二台侧吹炉进行步骤S2;
或者,采用第一台侧吹炉进行步骤S1,采用第二台侧吹炉进行步骤S2中的弱还原,采用第三台侧吹炉进行步骤S2中的强还原;
第一台侧吹炉中,连续加料,间断排料,并采用溜槽或渣包转运至第二台侧吹炉中;弱还原和强还原过程中,还原剂连续加入,间断排料。
9.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
采用一台侧吹炉依次进行步骤S1和步骤S2。
10.根据权利要求1所述的锡矿热态连续炼锡的方法,其特征在于,
所述还原剂为煤、焦炭、
石油焦、石墨、秸秆中的一种或多种,从加料口加入或者利用侧吹喷枪喷入;
所述造渣剂为石灰、石英石、石灰石、铁矿石中的一种或多种;
所述燃料为粉煤、焦粉、天然气、焦炉煤气、石油中的一种或多种;
所述锡矿为各类品位的
锡精矿、锡矿以及其他含锡物料中的一种或几种。
11.一种用于进行权利要求1-10任一项所述的锡矿热态连续炼锡的方法的锡矿热态连续炼锡的装置,其特征在于,包括:一台或多台侧吹炉,
所述侧吹炉的侧部设置1-80根侧吹喷枪,所述侧吹喷枪伸入炉内的渣层,且高度位于渣层从下往上高度的1/100-1/2处;
所述侧吹炉的顶部设置有加料口,用于将锡矿、造渣剂、或和还原剂加入炉内;
所述侧吹炉的底部设置有放渣口。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及金属冶炼技术领域,具体属于锡冶炼技术领域,特别是涉及一种锡矿热态连续炼锡的方法和装置。
背景技术
[0002]当前锡冶炼技术,主要有Ausmelt熔炼还原技术、电炉冶炼技术、反射炉熔炼技术、
鼓风炉熔炼技术、短窑熔炼技术等。随着工艺技术的发展,后三种均被淘汰。而电炉冶炼技术,其单位炉床面积处理能力小、还原性气氛强,主要适用于处理低铁物料,且电力丰富、电价低的地区,存在局限性。Ausmelt熔炼还原技术(奥斯麦特熔炼法),实质是从顶部插入炉膛的熔体中,空气和燃料等从喷枪末端喷入熔体,因此被称为“顶部喷吹浸没式喷枪技术”,但是,顶吹技术存在热利用率低、富氧浓度低、燃料率较高、能耗较高、投资大、维护费用高、操作较复杂等问题。
[0003]本发明人发现:Ausmelt熔炼还原技术以及其他现有炼锡工艺,均对加入的物料有要求,需是预处理后的焙砂或者精炼产生的烟尘等,均无法直接处理含硫砷较高的锡精矿或锡矿。
[0004]例如,Ausmelt熔炼还原技术,需要先采用沸腾炉,在600℃-800℃条件下,对锡物料进行焙烧产出焙砂,脱除其中S、As等元素,并在焙砂冷却后,将焙砂以粉料形式送入炉中还原熔炼;而且,焙烧通常在空气氛围下进行,烟气量大,处理成本高。
[0005]又如,申请号为202010087927 .9的中国专利,提到一种侧顶吹熔池熔炼锡工艺及熔炼炉,先采用顶吹进行弱还原,待熔池高度上涨至侧吹喷枪位置时改用侧吹喷枪弱还原,弱还原完成后放出粗锡进行强还原,还原完成后将渣放出,锡铁合金留在炉中。然而,该文献中,顶吹和侧吹一阶段均为弱还原阶段,如其描述的加入锡焙砂、熔剂和还原剂(质量比为100:8.5:10.5)进行弱还原;而且,该文献加入的物料同样需是预处理后的焙砂或者精炼过程产出的烟尘等细料,无法直接处理锡矿。
[0006]又如,申请号为201410295163.7和201410293173.7的中国专利,提出了连续侧吹炼锡的工艺和装置,其将侧吹炉利用挡墙将上部熔池和炉膛区域隔开,在熔炼区进行弱还原得到粗锡和富锡渣,在还原区进行进一步还原得到粗锡和锡渣。但是,这种装置/工艺同样仅适用于处理含锡焙砂等细料,未能直接处理锡矿。
[0007]又如,申请号为201410337214.8的中国专利,提出了一种底吹的炼锡工艺,该底吹工艺依然是仅限于处理锡焙砂等物料,无法直接处理锡矿。
[0008]另外,一些炼锡工艺将熔炼与烟化相结合。例如,申请号为202010292893.7的中国专利,提到了一种锡精矿熔炼-炉渣烟化的冶炼工艺,其将顶吹熔炼炉和烟化炉合二为一,两个炉子底部连通,工艺采用将锡精矿等物料先加入到顶吹熔炼炉,冶炼得到粗锡和富锡渣,富锡渣在后端烟化区域进行硫化挥发。但是,本发明人注意到:与Ausmelt熔炼还原技术类似,该工艺中顶吹熔炼存在氧气浓度低、能耗高、锡直接收得率低的问题,烟化炉硫化挥发为常规技术,而且,该工艺将两台炉子底部连通,容易造成锡中硫含量高问题。
[0009]综上,目前锡冶炼通常需要将熔炼工序与焙烧预处理相结合即采用“预焙烧-熔池熔炼还原”,以完成由“锡矿”到“粗锡”的生产过程,仅能处理锡焙砂或锡精矿产生烟尘等,无法直接熔炼锡矿。
[0010]有鉴于此,本发明提出一种锡矿直接炼锡工艺,可直接处理各类品位的锡矿,原料无需进一步处理,而且,可实现锡矿热态连续炼锡。
发明内容
[0011]根据本发明的一个实施方式,其目的在于提供一种锡矿热态连续炼锡的方法和装置,旨在直接处理锡矿,实现过程全热态连续冶炼锡。
[0012]上述目的可以是通过以下技术方案的实施方式实现:
根据本发明的一个方面,提供的一种锡矿热态连续炼锡的方法,包括:
步骤S1,将锡矿和造渣剂从加料口加入侧吹炉,利用侧吹喷枪喷入富氧空气和燃料,进行熔化预处理,得到热态锡矿熔化渣,产出含砷烟尘和含锡烟尘;
步骤S2,利用侧吹喷枪喷入富氧空气和燃料,加入还原剂,调节还原氛围,对所述热态锡矿熔化渣分两阶段还原,产出第一粗锡、第二粗锡和锡渣,产出含锡烟尘;
步骤S3,收集熔化预处理和两还原段产出的含锡烟尘,对所述含锡烟尘造球,得到含锡烟尘球团,将所述含锡烟尘球团与原料一起加入侧吹炉中,以继续进行步骤S1的熔化预处理。
[0013]优选地,所述热态锡矿熔化渣中,硫和砷含量之和小于1.2%。
[0014]优选地,步骤S1中,原料还包括:配入锡矿的0.1%-5%的还原剂。用于避免锡矿熔化渣中产生过量磁性铁。
[0015]优选地,步骤S1中,还包括:将所述含砷烟尘开路处理。
[0016]优选地,步骤S1中,还包括:对熔化预处理产生的烟气的余热进行回收利用。
[0017]优选地,步骤S1中,所述富氧空气的富氧浓度为21%-99%。
[0018]优选地,步骤S1中,熔化预处理的冶炼温度为1000℃-1300℃。
[0019]优选地,步骤S1中,渣型为铁硅钙渣,Fe/SiO2=0.8-2.0,CaO/SiO2为0.2-0.8。
[0020]优选地,步骤S2中,所述的调节还原氛围,对所述热态锡矿熔化渣分两阶段还原,产出第一粗锡、第二粗锡和锡渣的步骤中,包括:调节熔池烟气中CO/CO2比例为0.1-1.0,对所述热态锡矿熔化渣进行弱还原,得到第一粗锡和富锡渣,放出第一粗锡;调节熔池烟气中CO/CO2比例为0.6-10000,对所述富锡渣进行强还原,得到第二粗锡和锡渣。
[0021]进一步优选地,步骤S2中,弱还原阶段,熔池烟气中CO/CO2比例优选为0.2-0.6。
[0022]进一步优选地,步骤S2中,强还原阶段,熔池烟气中CO/CO2比例优选为0.8-3.0。
[0023]优选地,步骤S2中,还包括:对两原段所产生的烟气的余热进行回收利用。
[0024]优选地,所述富锡渣含锡10%-18%。
[0025]优选地,所述锡渣中含锡量小于5%。
[0026]优选地,排放部分锡渣使炉内渣层淹没喷枪。进一步优选地至少淹没喷枪10mm。
[0027]优选地,步骤S2中,所述富氧空气的富氧浓度为21%-99%。
[0028]优选地,步骤S2中,弱还原阶段,冶炼温度1100℃-1400℃。
[0029]优选地,步骤S2中,强还原阶段,冶炼温度为1150℃-1400℃。
[0030]优选地,采用第一台侧吹炉进行步骤S1,采用第二台侧吹炉进行步骤S2。或者优选地,采用第一台侧吹炉进行步骤S1,采用第二台侧吹炉进行步骤S2中的弱还原,采用第三台侧吹炉进行步骤S2中的强还原。或者优选地,所述的锡矿热态连续炼锡的方法,采用一台侧吹炉依次进行步骤S1和步骤S2。
[0031]优选地,第一台侧吹炉中,连续加料,间断排料,并采用溜槽或渣包转运至第二台侧吹炉中;弱还原和强还原过程中,还原剂连续加入,间断排料。
[0032]优选地,所述还原剂为煤、焦炭、石油焦、石墨、秸秆中的一种或多种,所述还原剂从加料口加入或者利用侧吹喷枪喷入。
[0033]优选地,所述造渣剂为石灰、石英石、石灰石、铁矿石中的一种或多种。
[0034]优选地,所述燃料为粉煤、焦粉、天然气、焦炉煤气、石油中的一种或多种。
[0035]优选地,所述锡矿为各类品位的锡矿、锡精矿以及其他含锡物料中的一种或几种。所述各类品位包括高品位、中品位和
低品位。
[0036]根据本发明的另一个方面,提供的一种锡矿热态连续炼锡的装置,用于进行本发明所述的锡矿热态连续炼锡的方法,包括:一台或多台侧吹炉。
[0037]优选地,所述侧吹炉的侧部设置1-80根侧吹喷枪,所述侧吹喷枪伸入炉内的渣层,且位于渣层从下往上高度的1/100-1/2处。
[0038]优选地,所述侧吹炉的顶部设置有加料口,用于将锡矿、造渣剂或和还原剂加入炉内;所述侧吹炉的底部设置有放渣口。
[0039]与现有的技术相比,本发明具有的有益效果:根据本发明的一个实施方式,直接将锡矿加入到侧吹炉中,利用侧吹喷枪喷入的富氧空气对锡矿进行熔化,完成锡矿的脱硫砷(随烟气烟尘排出)、熔化和造渣,得到脱硫砷后的热态的熔化渣;直接对该热态的熔化渣还原,充分利用了锡矿熔化热,实现了锡矿的全热态连续炼锡。并且,通过收集熔化预处理和两还原段产出的含锡烟尘,并将含锡烟尘造球后与其他原料搭配一起入炉继续进行锡矿热态连续炼锡,从而实现烟尘中的锡的回收。
[0040]本发明可以直接处理各类品位的锡矿或锡精矿,原料无需预处理,直接入炉,解决了目前锡矿无法直接炼锡的问题,缩短锡冶炼流程,降低了锡冶炼能耗,具有处理成本低、热利用高的优势。
附图说明
[0041]图1示意性示出了本发明一实施例中提供锡矿热态连续炼锡的方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本发明实施例,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0043]本发明人认识到:目前锡冶炼普遍采用“预焙烧-熔池熔炼还原”技术,然而该技术的熔炼阶段对加入的原料有要求,通常熔炼原料只能是焙砂或锡烟尘,若原料为锡矿则需要先预焙烧处理得到焙砂,并在焙砂冷却后才入炉熔炼,即目前锡冶炼技术无法直接处理锡矿,存在冶炼流程长、热利用低、成本高的问题。
[0044]基于此,本发明提出一种基于侧吹炉的锡矿石的热态连续炼锡工艺,采用“富氧侧吹熔化预处理-富氧侧吹还原”两段处理技术,直接处理各类品位的锡矿,原料无需造球、无需预处理和干燥等工序,充分利用锡矿熔化热还原实现了全热态连续炼锡;而且同时处置冶炼产生的含锡烟尘,将含锡烟尘经造球后,与锡矿、造渣剂等原料搭配一起入炉,继续在炉中进行熔化预处理,完成脱硫砷、熔化、造渣。
[0045]本发明一些实施例中提供的矿热态连续炼锡的方法,采用了两台侧吹炉分别作为侧吹熔化预处理炉和侧吹还原炉依次进行侧吹熔化预处理和分阶段侧吹还原处理工序。
[0046]参考图1所示,包括以下步骤:
步骤S1:将锡矿和造渣剂从加料口加入侧吹熔化预处理炉中,利用侧吹喷枪喷入富氧空气和燃料,进行熔化预处理,完成脱硫砷、熔化和造渣,得到热态锡矿熔化渣,产出含砷烟尘、含锡烟尘以及烟气。
[0047]充分利用侧吹炉气氛灵活调控的优势,利用富氧空气处理锡矿,通过熔化预处理,完成脱硫砷、熔化和造渣,主要产物是热态锡矿熔化渣和烟尘。
[0048]所述锡矿可以是各类品位的锡矿、锡精矿等,如高品位锡矿、高品位锡精矿、中品位锡矿或锡精矿、低品位锡矿、黄锡矿、硫锡
铅矿等各类含锡物料。本发明锡矿可直接以矿石形式入炉,无需进行造球、预处理、干燥、冷却等工序。
[0049]本发明取消了焙烧预处理流程/系统,锡矿在侧吹熔化预处理炉中的熔化预处理阶段完成脱硫砷,硫砷分别随烟气和烟尘排出,得到的脱硫砷后的热态锡矿熔化渣在侧吹还原炉进行还原炼锡,缩短了锡矿炼锡流程,降低了锡冶炼能耗。侧吹熔化预处理脱除硫砷后,可得到硫和砷含量之和小于1.2%的热态锡矿熔化渣,更有利于后续还原炼锡得到粗锡。
[0050]为了更高效地完成脱硫砷、熔化和造渣,熔化预处理时,冶炼温度1000℃-1300℃,优选地,冶炼温度为1100℃-1200℃。富氧空气的富氧浓度为21%-99%。
[0051]冶炼过程采用铁硅钙渣,Fe/SiO2=0.8-2.0,CaO/SiO2=0.2-0.8;优选地,Fe/SiO2=1.2-1.4,CaO/SiO2=0.3-0.5。造渣剂根据物料成分选择,可以为石灰、石英石、石灰石、铁矿石等。燃料可以为粉煤、焦粉、天然气、焦炉煤气、石油等。
[0052]在一些较优实施例中,如图1所示,在侧吹熔化预处理炉中,还配入质量为锡矿0.1%-5%的还原剂,主要作用是避免过量的磁性铁氧化物产生而非还原。例如配入锡矿的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5等还原剂,还原剂可以为煤、焦炭、石油焦、石墨、秸秆等。此外,还原剂可以是:以5mm-30mm块状从炉顶加料口加入,也可细磨成粉并通过侧吹喷枪喷吹进入炉内。
[0053]需要强调的是,优选实施例在一段处理即熔化预处理阶段,加入少量还原剂主要是为了避免锡矿熔化渣中产生过量的磁性铁,本发明的还原过程则是在分阶段还原段进行。
[0054]对于侧吹熔化预处理炉中产出烟尘,分段收集得到高砷烟尘和含锡烟尘,其中,高砷烟尘开路处理;含锡烟尘则返回原料系统造球后与锡矿、造渣剂等原料配料后搭配一起入炉。
[0055]对于侧吹熔化预处理炉产出的烟气,可对其余热进行充分利用。例如,可以在炉膛上部或二燃室内进行二次燃烧,以充分回收余热。
[0056]侧吹熔化预处理炉中,锡矿等原料为连续加料,热态锡矿熔化渣间断排料,例如,当在不同炉中进行熔化预处理和还原时,侧吹熔化预处理炉中液态的熔化渣间断进料至作为侧吹还原的侧吹炉中。
[0057]步骤S2:在侧吹还原炉中利用侧吹喷枪喷入富氧空气和燃料,加入还原剂,调节还原氛围,对所述热态锡矿熔化渣分两阶段还原,即弱还原阶段和强还原阶段,产出第一粗锡、第二粗锡和锡渣。可采用溜槽或渣包进行液态热态锡矿熔化渣的转运。
[0058]1)弱还原阶段:
通过侧吹喷枪将燃料和富氧空气喷吹进入熔渣中,还原剂通过侧吹喷枪喷入或炉顶加料口加入,通过调控熔池烟气成分中CO/CO2比例为0.1-1.0,优选CO/CO2范围为0.2-0.6进行弱还原,将渣中锡、铅、铋等有价元素还原,控制渣含锡范围为10%-18%,产出第一粗锡和富锡渣。
[0059]进一步地,弱还原阶段的冶炼温度1100℃-1400℃。
[0060]弱还原完成后,通过炉底部的放锡口将第一粗锡放出送精炼,富锡渣留在侧吹还原炉中。
[0061]2)强还原阶段:
富锡渣留在侧吹还原炉中,通过侧吹喷枪将燃料和富氧空气喷吹进入熔渣中,还原剂通过侧吹喷枪喷入或炉顶的加料口加入,调整熔池中烟气成分中CO/CO2范围为0.6-10000,优选CO/CO2范围为0.8-3.0,进入强还原阶段,产出锡渣和第二粗锡,使锡渣中锡含量小于设定值(2%-5%),分别从放渣口和放锡口分别放出渣和第二粗锡,第二粗锡送精炼,锡渣可送烟化炉处理。
[0062]其中,将部分锡渣放出,使熔池中留存部分渣。进一步地,放渣后渣层高度淹没喷枪10mm-1000mm。
[0063]进一步地,强还原阶段的冶炼温度为1150℃-1400℃。
[0064]进一步地,侧吹还原炉中,侧吹喷枪喷入的富氧空气的富氧浓度为21%-99%,优选的富氧浓度为50%-90%。燃料可以为粉煤、焦粉、天然气、焦炉煤气、石油等。还原剂可以为块煤、粉煤、焦炭、石油焦、硅煤、秸秆、塑料等。
[0065]在侧吹还原炉的还原过程中,还原煤连续加入炉中,仅在中间放第一粗锡、第二粗锡、锡渣阶段停止加入,侧吹还原炉间断排料。
[0066]对于侧吹还原炉两还原阶段所产生的烟气,可在炉膛上部或二燃室内进行二次燃烧,充分回收余热。对于侧吹还原炉两还原阶段所产生的含锡烟尘,同样返回原料系统造球后与锡矿、造渣剂等原料配料后搭配入炉。
[0067]步骤S3,收集熔化预处理和两还原段产出的含锡烟尘,将所述含锡烟尘造球后与原料搭配一起加入侧吹熔化预处理炉中,以继续进行步骤S1的熔化预处理,继续进行锡矿热态连续炼锡。
[0068]两段处理所产生的中间烟尘经造球后与其他原料搭配,可由皮带输送装置从炉顶加料口加入到侧吹熔化预处理炉中。例如,中间烟尘球团、锡矿、造渣剂、还原剂一起从炉顶加料口加入到侧吹熔化预处理炉中,以继续进行熔化预处理,完成脱硫砷、熔化和造渣,实现锡矿热态连续炼锡的同时实现了含锡烟尘处理。
[0069]原料配料时按照渣型配料。所述含锡烟尘造球后与其他原料搭配入炉时,具体搭配比例不做限定,例如,可以使含锡烟尘球团与锡矿的比例为(1-30):(99-70)进行搭配入炉等。
[0070]上述实施例中采用了两台侧吹炉,但不限于此,本发明可根据需要灵活设定一台或多台侧吹炉。例如,1台侧吹炉,按照熔化预处理-弱还原-强还原步骤依次进行。例如,2台侧吹炉,按照侧吹熔化预处理炉-侧吹还原炉设置。例如,3台侧吹炉,按照侧吹熔化预处理炉-侧吹弱还原炉-侧吹强还原炉设置。各炉之间物料可采用溜槽或渣包转运。当在1台侧吹炉内完成锡矿热态连续炼锡时,则无需溜槽和渣包转运,仅需对过程氧势调整即可。
[0071]本发明提供的锡矿热态连续炼锡的装置,可以包括一台或多台侧吹炉,例如,一台侧吹炉,两台侧吹炉,又或者三台侧吹炉,通过充分利用侧吹炉氛围可调优势,实现了锡矿的热态连续炼锡。
[0072]优选地,在侧吹炉侧部长度方向布置一层侧吹喷枪,侧吹喷枪位于侧吹炉侧部,高度位于熔渣层从下往上高度的1/100-1/2位置处,可设置1-80根侧吹喷枪。通过利用设置在渣层的侧吹喷枪喷吹富氧空气和燃料燃烧供热。还原剂也可通过侧吹喷枪喷入。在所述侧吹炉的顶部设置有加料口,所述侧吹炉的底部设置有放渣口。进一步地,本发明中,侧吹炉的加料口的口径,相较于常见的侧吹炉,更大一些,以便加入块状的锡矿石。例如,口径可以设置为≥50mm,该范围内基本可满足各类品位的块状的锡矿的入炉。
[0073]下面结合具体实施例对本发明的实施方式和效果进行以下说明:
下述实施例1和实施例2均以表1所示成分的锡矿作为原料直接入炉进行冶炼:
[0074]实施例1
年处理10万t锡矿,设置2台侧吹炉,侧吹熔化预处理炉中Fe/SiO2为1.3,CaO/SiO2为0.4,则锡矿:石英石:石灰石:还原煤:粉煤=100:13.43:6.57:1:3.1,富氧浓度为80%,冶炼温度1150℃,处理完后产出锡矿熔化渣中硫、砷含量分别为0.2%、0.2%,烟气中SO2浓度为13.67%;
锡矿熔化渣进入侧吹还原炉进行还原,控制出熔池CO/CO2=0.4,富氧浓度80%,冶炼温度1150℃,富锡渣含锡14%,产出第一粗锡中铁含量0.5%,年产第一粗锡3.16万t,消耗燃料煤0.366万t,还原煤0.588万t;
放出第一粗锡后进入强还原段,控制出熔池CO/CO2=1.5,富氧浓度80%,冶炼温度1200℃,产出第二粗锡中铁含量10%,产出第二粗锡0.84万t,消耗燃料煤0.24万t,还原煤0.16万t;
连续炼锡过程中,收集熔化预处理和两还原段产出的含锡烟尘,并压制成球团,球团与原料搭配一起入炉,以继续进行锡矿热态连续炼锡。
[0075]实施例2
年处理10万t锡矿,设置2台侧吹炉,侧吹熔化预处理炉中Fe/SiO2为1.2,CaO/SiO2为0.45,则锡矿:石英石:石灰石:还原煤:粉煤=100:14.7:9:1:4.4,富氧浓度为70%,冶炼温度1150℃,处理完后产出锡矿熔化渣中硫、砷含量分别为0.3%、0.3%,烟气中SO2浓度为13.23%;
锡矿熔化渣进入侧吹还原炉进行还原,控制出熔池CO/CO2=0.3,富氧浓度70%,冶炼温度1150℃,富锡渣含锡10%,产出第一粗锡中铁含量0.8%,年产第一粗锡3.44万t,消耗燃料煤0.34万t,还原煤0.64万t;
放出第一粗锡后进入强还原段,控制出熔池CO/CO2=1.8,富氧浓度70%,冶炼温度1200℃,产出第二粗锡中铁含量14%,产出第二粗锡0.64万t,消耗燃料煤0.25万t,还原煤0.12万t;
连续炼锡过程中,收集熔化预处理和两还原段产出的含锡烟尘,并压制成球团,球团与原料搭配一起入炉以继续进行锡矿热态连续炼锡。
[0076]本发明基于侧吹炉气氛灵活调控优势,锡矿直接入炉,通过侧吹熔化预处理技术,利用富氧空气处理锡矿,实现了锡矿的熔化预处理,获得脱硫后的热态的锡矿熔化渣;再通过侧吹还原技术直接处理该热态的锡矿熔化渣,充分利用锡矿熔化热还原,通过调控熔池还原气氛,在侧吹还原段分为弱还原和强还原两阶段还原,均产出粗锡,形成了短流程、高效、低能耗的锡矿热态连续炼锡新工艺;
另外,本发明收集熔化预处理和两还原段产出的含锡烟尘,将其造球后与原料配料后搭配一起加入侧吹炉中,以继续进行熔化预处理,完成脱硫砷、熔化和造渣,在实现锡矿热态连续炼锡的同时实现了含锡烟尘处理;
总之,本发明具有处理成本低、热利用高、燃料率低、节省投资、运行成本低、环保优良、烟气量少、烟气SO2浓度高、作业率高的优势。
[0077]本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
说明书附图(1)
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