有色金属废渣烟化炉处理

有色金属废渣烟化炉处理有色金属废渣烟化炉处理有色金属废渣烟化炉处理有色金属废渣烟化炉处理摘要为解决有色金属冶炼过程的渣处理问题，提高有价金属回收率及设备的利用效率。降低能耗、进一步改善烟化炉环境及减少有价金属损失、取得良好的生产和经济效果。关键词废渣、烟化炉、环保、粉煤、效率。一一一一、烟化炉烟化炉烟化炉烟化炉FUMINGFURNACEFUMINGFURNACE定义定义定义定义向液态炉渣中鼓入空气和粉煤的混合物，使渣中的某些有价金属以金属、氧化物或硫化物的形态挥发出来的设备。烟化炉原是处理铅鼓风炉渣的设备。1962年，中国用于处理炼锡炉渣，得到含锡50左右的烟尘，使炉渣含锡量由3降至01以下。1972年，又用它处理含锡15的锡中矿，提高了选矿实收率（见有色金属冶炼回收率）。在铅、锌、锡冶炼厂中，凡含有易挥发的有价金属及其化合物的物料，都可用烟化炉处理。用烟化炉处理铅、锡炉渣的优点是可利用熔融渣的热量，金属回收率较高，生产率高，操作简便，可用劣质煤或天然气作燃料。烟化炉的炉底、炉身、炉顶和出口烟道，均由冷却水套构成，炉底铺砌一层耐火砖。烟化炉的燃料消耗较高，设置余热锅炉可回收大部分余热。影响烟化炉烟化生产过程的主要因素烟化炉温度粉煤用量和送风量风压冷料加入量吹炼时间系统负压状况二二二二、烟化炉生产烟化炉生产烟化炉生产烟化炉生产烟化炉每一生产周期分为进料、提温、还原和放渣四个阶段。提温阶段，减少给煤量，控制A0810，使碳几乎完全燃烧，将加入的物料熔化和提高熔渣的温度；还原阶段，增大给煤量，控制A0607，提高炉内的还原气氛，使金属化合物被还原挥发。在实际生产中，通过稳定送风量和调整给煤量的大小来提高炉内温度及改变炉内还原气氛。烟化炉高温烟气11501250左右经余热锅炉冷却，温度降至325345。在冷却过程中同时使烟气中的锌、铅、一氧化锗等重新氧化为ZNO、PBO及GEO2粉末。经余热锅炉的烟气进入表面冷却器进一步冷却至180，烟气温度在80160左右进入布袋收尘室，收尘布袋每条长度为58M。收集下来的氧化锌烟尘通过刮板机运输到提升机，进入烟尘仓。烟气通过排风机进入硫氨工序，利用氨酸法脱出烟气中的SO2气体，合格尾气（SO2含量350400MG/M3）直接排入大气。三次风口的操作直接决定烟化炉烟尘产量和质量，正常生产时，根据热料进量和炉况，适当投入冷料，一般冷料投量控制在2030吨/炉（干重），热料量以电热前床渣池深度计算在400以上最多不超过1200MM（2060T）左右，如果进料少了，虽然可提高还原挥发速度，缩短吹炼时间，但粉煤利用率低，另外频繁的加料和放渣，最终降低炉床能力；如果冷料过多，将导致吹炼时间延长，物料翻动不好，反应不充分，炉温降低，烟化炉熄火直至停炉，烟化炉生产过程是一个还原挥发氧化过程。其实质是用空气和粉煤的混合物吹入烟化炉内的熔融炉渣中，粉煤燃烧产生大量的热和一氧化碳气体，使炉内保持较高的温度和一定的还原气氛，熔渣中的铅锌从其氧化物中被还原成金属蒸汽而挥发，至炉子的上部空间再次被炉内的二氧化碳气体或从三次风口吸入空气所氧化，这些金属氧化物以烟尘形态随烟气一道进入收尘系统被收集。残留少量铅、锌等金属的熔渣从渣口放出，经水淬作为废渣丢弃。主要化学反应方程式燃烧反应CO2CO2CO2C2CO还原反应PBOCOPBCO2PBOC2PBCO2ZNOCOZNCO22ZNOC2ZNCO2GEO2COGEOCO22GEOC2GEOCO2氧化反应2PBO2PBO2ZNO22ZNO2GEOO22GEO2三三三三、工艺流程工艺流程工艺流程工艺流程鼓风炉熔渣含锌冷料（湿法锌渣）冷却循环水（来自运转工序）高温含尘烟气冷却水四四四四、目前烟化炉问题目前烟化炉问题目前烟化炉问题目前烟化炉问题一次高压风和粉煤混合物风煤混合器烟化炉水淬水淬渣池冷却水池循环水泵废水冲渣水泵来自粉煤仓（至汽化、收尘工序）高温废渣冲渣水二次高压风1、由于粉煤输送设备故障更换、管道泄漏等导致的产量降低，环境烟尘扩散；2、加冷料过大导致的环境烟尘扩散；3、1炉水箱泄露及频繁跑渣（烧坏给煤胶管）导致的停炉；4、由于烟化炉流程过于紧凑导致烟气温度难以控制，致使收尘布袋频繁烧坏影响生产及环境，影响生产成本；5、由于高温、粉尘、腐蚀等导致DCS系统未能充分发挥功效。五五五五、粉煤工序粉煤工序粉煤工序粉煤工序煤粉的特性煤粉的水分对磨煤机出力，煤粉流动性、煤粉可爆性及燃烧经济性等都有很大影响。水分过大，煤粉着火迟缓，燃烧不易完全，还会在粉仓或管道内结成块团，引起堵塞；煤粉过分干燥，对于挥发分较高的煤将增加自燃爆炸的可能性。粉煤工序主要根据烟化炉的生产需要，将物理化学成分达到要求的原煤制备成粒度、水分合格的干粉煤，利用空气输送设备将合格粉煤输送到粉煤贮存系统供烟化炉使用。粉煤工序所用的原煤是烟煤。煤的化学成份包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）及灰分（A）和挥发分（V），其主要的化学反应为CO2CO233858KJ/KGC21O2CO9928KJ/KG烟化炉所用原煤的主要化学成分为C4555A3545V1519，含H2O13。在粉煤生产过程中，为使生产出的粉煤达到粒度200目（0074MM）75、水分1的要求及保证设备运行安全，主控通过调节漂浮炉给煤转速实现对漂浮炉炉膛温度的控制，根据出口温度的高低调整冷风阀开度大小，保证球磨机进口温度在390400之间。同时，需要适时调节电子皮带称给煤量来确保球磨机出口温度在6070的标准范围内。注意观察球磨机压差是否超正常值（此值与加煤口的控制大小有关）、粗粉分离器出口负压4000PA，观察球蘑机轴瓦、粉风机轴承温度在工艺要求范围内，球磨机压力在13A左右、粉煤风机电流在10A左右、排风机电流在110A等等。在生产过程中，需要不断观察原煤输送流量、料位，粉煤仓料位、温度等，通过观察球磨机出口温度和螺旋输送泵电流的变化判断电子皮带堵煤和输送泵过负荷情况，在粉煤向烟化炉输送的过程中，若输送泵电流急剧升高，必须及时调整叶轮给粉机的给煤频率直至停止输送泵的运行。六六六六、尾气处理尾气处理尾气处理尾气处理不可否认，由于有色金属废渣中仍含有部分硫，在高温处理过程中生成二氧化硫及少量三氧化硫，如不加以回收利用，将给环境带来显著污染通行的方法之一是采用硫胺装置处理尾气，但运行成本非常高，环保本来就是高投入低产出的，但如何达标又节省运行费用某月份硫胺（尾气处理）成本单价元用量（T）成本金额元液氨2487002658266109434硫酸24573768081018892122其他材料1906611水8002250001800000电05054824627412300制造费用8977161制造成本125097628同月份烟化炉成本单价元用量（T）成本金额元酸浸渣含锌5000001310959655479500鼓熔渣300005712280171368400锌合金渣9000002330620975400原煤35800619620360035242布袋405002008100000其他材料63977842水8003277002621600软水1300307090039921700空压风8000795006360000电050240825900120412950制造费用28053630制造成本1469206265注硫铵产量为10K吨/年，800吨/月，单价800元/吨。不计人力成本及大修等，月亏损611万元，年7332万元。