一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法与流程

1.本发明涉及有色金属冶金技术领域，具体涉及低锡物料硫化法烟化贫化技术所用燃料技术，更具体的说是涉及一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法。


背景技术：

2.烟化炉是一种有色金属冶金领域用于烟化挥发有价金属的冶金炉。低锡物料硫化法烟化贫化技术是低锡物料回收锡的有效技术手段。
3.多年来，低锡物料硫化法烟化贫化技术的烟化炉，主要使用粒度小于200目、水分小于1％的粉煤作为燃料。煤作为燃料具有经济实用、容易获得等特点，但其缺点也很突出。煤作为燃料的主要问题在于，一是发热值较低，用量大而冶炼效率低；二是把大量的灰分带入到冶金熔体中，增加了造渣成分控制的难度，同时也增加了渣量，使得烟化的金属回收率降低；三是燃料灰分带入到挥发产生的烟尘产品中，降低了烟尘产品的纯度；四是co2排放量高，不利于降低温室气体排放，不符合绿色发展的要求。
4.因此，如何开发一种新的燃料用于低锡物料硫化法烟化贫化技术是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，以解决现有技术中的不足。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，具体包括以下步骤：
8.(1)先将低锡物料和熔剂加入烟化炉内，再将硫化剂加入烟化炉内，得到混合物料；
9.(2)以天然气作为烟化炉的燃料，并使用助燃空气作为天然气的助燃，对混合物料进行烟化处理，分别得到富锡烟气和贫锡炉渣；
10.(3)将富锡烟气通入余热锅炉，分别得到含锡烟气和锅炉烟尘；
11.(4)将含锡烟气通入表面冷却器，分别得到表冷烟尘和表冷烟气；
12.(5)将锅炉烟尘和表冷烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品1；
13.(6)将表冷烟气通入布袋收尘器，分别得到布袋烟尘和布袋尾气；
14.(7)将布袋烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品2；
15.(8)将布袋尾气依次通入脱硝系统、脱硫系统和制酸系统，得到尾气，最后进行尾气达标排放；
16.(9)将贫锡炉渣经炉渣溜槽加入炉渣水淬池内进行水淬，得到水淬渣；
17.(10)将水淬渣进行装运，称量，得到尾渣，最后进行尾渣资源化利用。
18.进一步，上述步骤(1)中，熔剂为石灰石和石英砂。
19.更进一步，上述步骤(1)中，低锡物料、石灰石和石英砂均依次通过皮带秤、送料皮
带、炉顶料仓和进料皮带秤输送至烟化炉内。
20.进一步，上述步骤(1)中，硫化剂为硫精矿。
21.更进一步，上述步骤(1)中，硫精矿依次通过皮带秤、送料皮带、炉顶硫精矿仓和进料皮带秤输送至烟化炉内。
22.进一步，上述步骤(2)中，天然气来自于天然气气源，并通过流量阀站输送至烟化炉内。
23.进一步，上述步骤(2)中，助燃空气来自于助燃空气站，并通过流量阀站输送至烟化炉内。
24.更进一步，上述步骤(2)中，天然气和助燃空气通过烟化炉天然气烧嘴从侧面喷入烟化炉内液态炉渣中燃烧，并通过控制天然气的助燃空气燃烧系数在95％-98％之间调节还原气氛。
25.更进一步，上述天然气通过特制的烟化炉天然气烧嘴喷入炉内液态炉渣中燃烧，具体的，烟化炉天然气烧嘴安装在沿烟化炉长方向的最下层水套上，两面对称安装，烧嘴的个数视烟化炉大小而定。
26.进一步，上述步骤(2)中，炉渣的含锡量低于0.2％。
27.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
28.1、本发明提供了一种清洁的天然气做燃料用于烟化炉熔炼的方法，提高了烟化冶炼效率，减少了烟化工艺的金属损失，提高了烟化产品质量，同时降低了温室气体排放。
29.2、本发明将低锡物料与石英砂、石灰石等熔剂经过配料后，通过烟化炉进料系统投入到烟化炉中。天然气和助燃空气通过锡烟化炉天然气烧嘴从侧面喷入烟化炉内液态炉渣中燃烧，为烟化炉提供热量，并通过控制天然气的助燃空气燃烧系数95％-98％之间调节还原气氛。硫化剂通过硫化剂加入系统加入到烟化炉熔池中。锡物料在高温和弱还原气氛下形成硫化物烟化挥发，在烟道中氧化为sno2，并在余热锅炉、表面冷却器、布袋收尘器等系统中收集，作为烟化炉含锡烟尘产品。尾气经尾气系统处理后达标排放。烟化后的贫锡炉渣经过炉渣处理系统冷却粒化后，资源化利用。
30.3、本发明是采用天然气作为锡物料烟化炉燃料的硫化挥发烟化技术，通过将天然气通入锡烟化炉天然气烧嘴喷入炉内液态炉渣中燃烧，为烟化炉提供热量，并通过控制天然气的助燃空气燃烧系数在95％-98％之间调节还原气氛，使锡物料在高温和控制的弱还原气氛下与硫化剂(硫精矿)反应形成硫化物烟化挥发。
31.4、本发明所选天然气与煤等其他燃料相比，发热值较高，用量小而冶炼效率高，能大幅度提高烟化炉冶炼生产率。
32.5、本发明用天然气做燃料，不会把灰分带入到冶金熔体中，烟化炉造渣成分容易控制，同时渣量不会增加，提高了烟化的金属回收率。
33.6、本发明用天然气做燃料，不会由燃料带入灰分到挥发产生的烟尘产品中，使得烟尘产品的纯度高，质量好。
34.7、本发明是一种低碳排放的锡物料烟化技术，碳含量少，其co2碳排放量比粉煤做燃料减少70％-75％，有利于降低温室气体排放，符合绿色发展的要求。
附图说明
35.图1为本发明用天然气做燃料的锡物料烟化方法的工艺流程图。
具体实施方式
36.下面对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
37.实施例1
38.用天然气做燃料的锡物料烟化方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
39.(1)先将低锡物料、石灰石和石英砂均依次通过皮带秤、送料皮带、炉顶料仓和进料皮带秤输送至烟化炉内，再将硫精矿依次通过皮带秤、送料皮带、炉顶硫精矿仓和进料皮带秤输送至烟化炉内，得到混合物料；
40.(2)以天然气作为烟化炉的燃料，并使用助燃空气作为天然气的助燃，对混合物料进行烟化处理，分别得到富锡烟气和含锡量低于0.2％的贫锡炉渣；
41.其中，天然气来自于天然气气源，并通过流量阀站输送至烟化炉内；
42.助燃空气来自于助燃空气站，并通过流量阀站输送至烟化炉内；
43.天然气和助燃空气通过烟化炉天然气烧嘴从侧面喷入烟化炉内液态炉渣中燃烧，并通过控制天然气的助燃空气燃烧系数为97％调节还原气氛；
44.烟化炉天然气烧嘴安装在沿烟化炉长方向的最下层水套上，两面对称安装；
45.(3)将富锡烟气通入余热锅炉，分别得到含锡烟气和锅炉烟尘；
46.(4)将含锡烟气通入表面冷却器，分别得到表冷烟尘和表冷烟气；
47.(5)将锅炉烟尘和表冷烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品1；
48.(6)将表冷烟气通入布袋收尘器，分别得到布袋烟尘和布袋尾气；
49.(7)将布袋烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品2；
50.(8)将布袋尾气依次通入脱硝系统、脱硫系统和制酸系统，得到尾气，最后进行尾气达标排放；
51.(9)将贫锡炉渣经炉渣溜槽加入炉渣水淬池内进行水淬，得到水淬渣；
52.(10)将水淬渣进行装运，称量，得到尾渣，最后进行尾渣资源化利用。
53.实施例2
54.用天然气做燃料的锡物料烟化方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
55.(1)先将低锡物料、石灰石和石英砂均依次通过皮带秤、送料皮带、炉顶料仓和进料皮带秤输送至烟化炉内，再将硫精矿依次通过皮带秤、送料皮带、炉顶硫精矿仓和进料皮带秤输送至烟化炉内，得到混合物料；
56.(2)以天然气作为烟化炉的燃料，并使用助燃空气作为天然气的助燃，对混合物料进行烟化处理，分别得到富锡烟气和含锡量低于0.2％的贫锡炉渣；
57.其中，天然气来自于天然气气源，并通过流量阀站输送至烟化炉内；
58.助燃空气来自于助燃空气站，并通过流量阀站输送至烟化炉内；
59.天然气和助燃空气通过烟化炉天然气烧嘴从侧面喷入烟化炉内液态炉渣中燃烧，
并通过控制天然气的助燃空气燃烧系数为96％调节还原气氛；
60.烟化炉天然气烧嘴安装在沿烟化炉长方向的最下层水套上，两面对称安装；
61.(3)将富锡烟气通入余热锅炉，分别得到含锡烟气和锅炉烟尘；
62.(4)将含锡烟气通入表面冷却器，分别得到表冷烟尘和表冷烟气；
63.(5)将锅炉烟尘和表冷烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品1；
64.(6)将表冷烟气通入布袋收尘器，分别得到布袋烟尘和布袋尾气；
65.(7)将布袋烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品2；
66.(8)将布袋尾气依次通入脱硝系统、脱硫系统和制酸系统，得到尾气，最后进行尾气达标排放；
67.(9)将贫锡炉渣经炉渣溜槽加入炉渣水淬池内进行水淬，得到水淬渣；
68.(10)将水淬渣进行装运，称量，得到尾渣，最后进行尾渣资源化利用。
69.性能测试
70.1、以一台8m2烟化炉硫化挥发低锡物料为例计算，采用实施例1“用天然气做燃料的锡物料烟化方法”，在处理低锡冷物料的情况下，每小时需要外界提供热量约11250000千卡，用发热值为5000千卡/kg的烟煤作为燃料，约需要2250kg；用发热值为9500千卡/nm3(天然气质量为0.71kg/nm3)的天然气作为燃料约需要1184nm3，约为841kg。
71.具体的，以煤为燃料的烟化炉每小时产生co2为x(kg)，主要燃烧反应为：
[0072][0073]
则x＝44
×
2250
÷
12＝8250(kg)。
[0074]
以天然气为燃料的烟化炉每小时产生co2为y(kg)，主要燃烧反应为：
[0075][0076]
则y＝44
×
841
÷
16＝2313(kg)。
[0077]
则相同冶炼强度用天然气做燃料排放的co2为用煤做燃料的：
[0078]y÷
x
×
100％＝2313
÷
8250
×
100％＝28.04％。
[0079]
则相同冶炼强度用天然气做燃料排放的co2为用煤做燃料的28.04％，即天然气做燃料co2碳排放量比粉煤做燃料减少71.96％。
[0080]
2、以一台4m2烟化炉硫化挥发低锡物料为例计算，采用实施例2“用天然气做燃料的锡物料烟化方法”，在处理低锡冷物料的情况下，每小时需要外界提供热量约6187500千卡，用发热值为5000千卡/kg的烟煤作为燃料，约需要1238kg；用发热值为10000千卡/nm3(天然气质量为0.71kg/nm3)的天然气作为燃料约需要619nm3，约为440kg。
[0081]
具体的，以煤为燃料的烟化炉每小时产生co2为x(kg)，主要燃烧反应为：
[0082][0083]
则x＝44
×
1238
÷
12＝4539(kg)。
[0084]
以天然气为燃料的烟化炉每小时产生co2为y(kg)，主要燃烧反应为：
[0085][0086]
则y＝44
×
440
÷
16＝1210(kg)。
[0087]
则相同冶炼强度用天然气做燃料排放的co2为用煤做燃料的：
[0088]y÷
x
×
100％＝1210
÷
4539
×
100％＝26.66％。
[0089]
则相同冶炼强度用天然气做燃料排放的co2为用煤做燃料的26.66％，即天然气做燃料co2碳排放量比粉煤做燃料减少73.34％。
[0090]
以上试验说明，用天然气做燃料比粉煤做燃料减少co2排放量70％-75％。
[0091]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)先将低锡物料和熔剂加入烟化炉内，再将硫化剂加入烟化炉内，得到混合物料；(2)以天然气作为烟化炉的燃料，并使用助燃空气作为天然气的助燃，对混合物料进行烟化处理，分别得到富锡烟气和贫锡炉渣；(3)将富锡烟气通入余热锅炉，分别得到含锡烟气和锅炉烟尘；(4)将含锡烟气通入表面冷却器，分别得到表冷烟尘和表冷烟气；(5)将锅炉烟尘和表冷烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品1；(6)将表冷烟气通入布袋收尘器，分别得到布袋烟尘和布袋尾气；(7)将布袋烟尘进行烟尘制粒，得到含锡烟尘产品2；(8)将布袋尾气依次通入脱硝系统、脱硫系统和制酸系统，得到尾气，最后进行尾气达标排放；(9)将贫锡炉渣经炉渣溜槽加入炉渣水淬池内进行水淬，得到水淬渣；(10)将水淬渣进行装运，称量，得到尾渣，最后进行尾渣资源化利用。2.根据权利要求1所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述熔剂为石灰石和石英砂。3.根据权利要求2所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述低锡物料、石灰石和石英砂均依次通过皮带秤、送料皮带、炉顶料仓和进料皮带秤输送至烟化炉内。4.根据权利要求1所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硫化剂为硫精矿。5.根据权利要求4所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硫精矿依次通过皮带秤、送料皮带、炉顶硫精矿仓和进料皮带秤输送至烟化炉内。6.根据权利要求1所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(2)中，所述天然气来自于天然气气源，并通过流量阀站输送至烟化炉内。7.根据权利要求6所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(2)中，所述助燃空气来自于助燃空气站，并通过流量阀站输送至烟化炉内。8.根据权利要求7所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(2)中，所述天然气和助燃空气通过烟化炉天然气烧嘴从侧面喷入烟化炉内液态炉渣中燃烧，并通过控制天然气的助燃空气燃烧系数在95％-98％之间调节还原气氛。9.根据权利要求8所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，所述烟化炉天然气烧嘴安装在沿烟化炉长方向的最下层水套上，两面对称安装。10.根据权利要求1所述的一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，其特征在于，步骤(2)中，所述炉渣的含锡量低于0.2％。

技术总结
本发明公开了一种用天然气做燃料的锡物料烟化方法，具体包括以下步骤：(1)将低锡物料、熔剂和硫化剂加入烟化炉内；(2)以天然气作为烟化炉的燃料，并使用助燃空气作为天然气的助燃，进行烟化处理；(3)将富锡烟气通入余热锅炉；(4)将含锡烟气通入表面冷却器；(5)将锅炉烟尘和表冷烟尘进行烟尘制粒；(6)将表冷烟气通入布袋收尘器；(7)将布袋烟尘进行烟尘制粒；(8)将布袋尾气处理后达标排放；(9)将炉渣经炉渣进行水淬；(10)装运，称量，得到尾渣后资源化利用。本发明提供了一种清洁的天然气做燃料用于烟化炉熔炼的方法，提高了烟化冶炼效率，减少了烟化工艺的金属损失，提高了烟化产品质量，同时降低了温室气体排放。同时降低了温室气体排放。同时降低了温室气体排放。


技术研发人员：宋兴诚 李正永 唐都作 袁海滨
受保护的技术使用者：云南锡业股份有限公司锡业分公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/7/12