1.本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

2.隨著我國汽車和電動車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，每年產(chǎn)生的廢舊鉛酸蓄電池量高達(dá)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(fā)達(dá)國家再生鉛產(chǎn)量占鉛總產(chǎn)量的比例高達(dá) 90% 以上，而我國再生鉛產(chǎn)量占比僅 40%左右?；厥赵偕U資源有利于環(huán)保，消除了鉛酸蓄電池等廢棄物對環(huán)境造成的影響。因此，再生鉛行業(yè)的發(fā)展是環(huán)境保護(hù)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)節(jié)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(jīng)破碎、分選，然后分離出鉛柵網(wǎng)、鉛膏、塑料及隔板四種組分。其中，含鉛的物料即鉛柵網(wǎng)、鉛膏通過熔煉鍋低溫熔化和熔煉爐熔煉進(jìn)行再生。

3.處理鉛柵網(wǎng)：一般經(jīng)過簡單重熔和調(diào)整成分，生產(chǎn)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(jìn)行高溫還原熔煉，然后生產(chǎn)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(nèi)一般采用傳統(tǒng)的反射爐、鼓風(fēng)爐、短窯、側(cè)吹或底吹熔煉的方法進(jìn)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(dá)3—8%，煙氣量大、環(huán)保治理困難、資源利用率低等缺點。

5.國外一般采用的預(yù)脫硫-低溫還原熔煉工藝，其存在預(yù)脫硫成本高、且脫硫轉(zhuǎn)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(chǎn)出的副產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)而產(chǎn)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(yīng)用到生產(chǎn)中，使再生鉛的生產(chǎn)成本大幅提高，不利于再生鉛規(guī)?；a(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

7.針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明的目的在于提供一種再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)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(chǎn)成本大幅提高的問題。

8.本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：其方法步驟如下：步驟1、配料：根據(jù)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(jī)中，進(jìn)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(jī)送至熔煉爐爐頂加料箱，經(jīng)加料箱下部的螺

旋給料機(jī)將物料輸送到熔煉爐內(nèi)進(jìn)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(jìn)行；步驟4、煙氣達(dá)標(biāo)排放：熔煉過程中，煙氣經(jīng)余熱系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)處理，達(dá)標(biāo)后排入大氣；其中，余熱系統(tǒng)對煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用；除塵系統(tǒng)對熔煉過程中的鉛煙塵進(jìn)行處理；脫硫系統(tǒng)對對熔煉過程中煙氣進(jìn)行脫硫處理；步驟5、生成金屬鉛：混合料經(jīng)過熔煉產(chǎn)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(nèi)送入純氧或富氧空氣、天然氣，天然氣經(jīng)過燃燒提供熱量，在800-1200c

°

下，調(diào)節(jié)氧氣的量控制爐內(nèi)的氧化還原氣氛，使硫酸鉛物料在弱氧化條件下轉(zhuǎn)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(nèi)噴入純氧或富氧空氣和粉煤，將爐內(nèi)的氧化氣氛調(diào)整為還原氣氛，其中一部分煤燃燒產(chǎn)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(yōu)點，由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)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(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并對熔體進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌，具有工藝流程短、鉛回收率高、生產(chǎn)能力高、原料無需制粒、操作簡單、高效節(jié)能、環(huán)境友好等優(yōu)點。

13.2，通過調(diào)節(jié)富氧空氣或純氧、天然氣、粉煤的噴入比例，調(diào)整熔煉過程中爐內(nèi)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(nèi)進(jìn)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(tǒng)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(chǎn)成本大幅提高的問題，達(dá)到了本發(fā)明的目的。

附圖說明

15.圖1是本發(fā)明的方法流程示意圖。

具體實施方式

16.本發(fā)明采用現(xiàn)有的熔煉爐設(shè)備，其再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)方法步驟如下：步驟1、配料：根據(jù)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(jī)中，進(jìn)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(jī)送至熔煉爐爐頂加料箱，經(jīng)加料箱下部的螺旋給料機(jī)將物料輸送到熔煉爐內(nèi)進(jìn)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(jìn)行；步驟4、煙氣達(dá)標(biāo)排放：熔煉過程中，煙氣經(jīng)余熱系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)處理，達(dá)

標(biāo)后排入大氣；其中，余熱系統(tǒng)對煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用；除塵系統(tǒng)對熔煉過程中的鉛煙塵進(jìn)行處理；脫硫系統(tǒng)對對熔煉過程中煙氣進(jìn)行脫硫處理；步驟5、生成金屬鉛：混合料經(jīng)過熔煉產(chǎn)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(nèi)送入純氧或富氧空氣、天然氣，天然氣經(jīng)過燃燒提供熱量，在500-1000c

°

下，調(diào)節(jié)氧氣的量控制爐內(nèi)的氧化還原氣氛，使硫酸鉛物料在弱氧化條件下轉(zhuǎn)化為鉛或氧化鉛；爐內(nèi)熔體發(fā)生下列反應(yīng)：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(nèi)噴入純氧或富氧空氣和粉煤，將爐內(nèi)的氧化氣氛調(diào)整為還原氣氛，其中一部分煤燃燒產(chǎn)生高溫，提供熱量，另一部分用于鉛的還原；在1000-1300c

°

下，爐內(nèi)熔體發(fā)生下列反應(yīng)：2c＋o2→

2co

↑

c＋o2→

co2↑

pbo＋ co

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pb ＋ co2↑

pbo＋ c

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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(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，實施例1：步驟1、配料：根據(jù)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(jī)中，進(jìn)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(jī)送至熔煉爐爐頂加料箱，經(jīng)加料箱下部的螺旋給料機(jī)將物料輸送到熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉。通過噴槍向熔煉爐內(nèi)送入氧含量85%的富氧空氣和天然氣，對含鉛物料進(jìn)行加熱熔化，在750-830c

°

的情況下，調(diào)整爐內(nèi)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(chǎn)出粗鉛103.5噸，棄渣10噸。

19.煙氣經(jīng)余熱系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)處理，；其中，余熱系統(tǒng)對煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用；除塵系統(tǒng)對熔煉過程中的鉛煙塵進(jìn)行處理回收返回配料；脫硫系統(tǒng)對對熔煉過程中煙氣進(jìn)行脫硫處理，最后達(dá)標(biāo)后排入大氣。

20.實施例2：步驟1、配料：根據(jù)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(jī)中，進(jìn)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(jī)送至熔煉爐爐頂加料箱，經(jīng)加料箱下部的螺旋給料機(jī)將物料輸送到熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉。通過噴槍向熔煉爐內(nèi)送入氧含量85%的富氧空氣和天然氣，對含鉛物料進(jìn)行加熱熔化，在720-850c

°

的情況下，調(diào)整爐內(nèi)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(chǎn)出粗鉛101.2噸，棄渣10.7噸。

21.煙氣經(jīng)余熱系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)處理，；其中，余熱系統(tǒng)對煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用；除塵系統(tǒng)對熔煉過程中的鉛煙塵進(jìn)行處理回收返回配料；脫硫系統(tǒng)對對熔煉過程中煙氣進(jìn)行脫硫處理，最后達(dá)標(biāo)后排入大氣。

22.實施例3：步驟1、配料：根據(jù)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(jī)中，進(jìn)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(jī)送至熔煉爐爐頂加料箱，經(jīng)加料箱下部的螺旋給料機(jī)將物料輸送到熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉。通過噴槍向熔煉爐內(nèi)送入氧含量85%的富氧空氣和天然氣，對含鉛物料進(jìn)行加熱熔化，在780-850c

°

的情況下，調(diào)整爐內(nèi)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(chǎn)出粗鉛100.2噸，棄渣16.1噸。

23.煙氣經(jīng)余熱系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)處理，；其中，余熱系統(tǒng)對煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用；除塵系統(tǒng)對熔煉過程中的鉛煙塵進(jìn)行處理回收返回配料；脫硫系統(tǒng)對對熔煉過程中煙氣進(jìn)行脫硫處理，最后達(dá)標(biāo)后排入大氣。技術(shù)特征：

1.一種再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)方法，其特征是：方法步驟如下：步驟1、配料：根據(jù)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(jī)中，進(jìn)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(jī)送至熔煉爐爐頂加料箱，經(jīng)加料箱下部的螺旋給料機(jī)將物料輸送到熔煉爐內(nèi)進(jìn)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(jìn)行；步驟4、煙氣達(dá)標(biāo)排放：熔煉過程中，煙氣經(jīng)余熱系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)處理，達(dá)標(biāo)后排入大氣；其中，余熱系統(tǒng)對煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用；除塵系統(tǒng)對熔煉過程中的鉛煙塵進(jìn)行處理；脫硫系統(tǒng)對對熔煉過程中煙氣進(jìn)行脫硫處理；步驟5、生成金屬鉛：混合料經(jīng)過熔煉產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)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(nèi)送入純氧或富氧空氣、天然氣，天然氣經(jīng)過燃燒提供熱量，在800-1200c

°

下，調(diào)節(jié)氧氣的量控制爐內(nèi)的氧化還原氣氛，使硫酸鉛物料在弱氧化條件下轉(zhuǎn)化分解為鉛或氧化鉛。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)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(nèi)噴入純氧或富氧空氣和粉煤，將爐內(nèi)的氧化氣氛調(diào)整為還原氣氛，其中一部分煤燃燒產(chǎn)生高溫，提供熱量，另一部分用于鉛的還原。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)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(shù)總結(jié)

一種再生鉛無鐵化冶煉生產(chǎn)方法，屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)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(jī)中，進(jìn)行混料，獲得均勻混合料；熔煉：混合料通過皮帶輸送機(jī)送至熔煉爐爐頂加料箱，經(jīng)加料箱下部的螺旋給料機(jī)將物料輸送到熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉，煙氣達(dá)標(biāo)排放：熔煉過程中，煙氣經(jīng)余熱系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)處理，達(dá)標(biāo)后排入大氣；生成金屬鉛：混合料經(jīng)過熔煉產(chǎn)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(yōu)點：工藝流程短、不需要加鐵屑或鐵礦石及石灰石，產(chǎn)渣量低≤15%，鉛回收率高、生產(chǎn)能力高、原料無需制粒、操作簡單、高效節(jié)能、環(huán)境友好。境友好。境友好。

技術(shù)研發(fā)人員：楊春明

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇新春興再生資源有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.01.28

技術(shù)公布日：2022/5/6