簡介
爐渣煙化(slag fuming) 是指使爐渣中的有價金屬揮發出來,並以氧化物形態
回收的過程。為爐渣貧化的一種方法,常用以處理鉛鼓風爐渣和
錫反射爐渣。
原理
爐渣煙化可分為還原揮發與硫化揮發兩大類。鉛鼓風爐爐渣的煙化屬於前者,錫爐渣的煙化屬於後者。
鉛鼓風爐爐渣的煙化是爐渣中的ZnO被碳質還原劑還原成金屬鋅:
ZnO+CO=Zn↑ +CO2
金屬鋅在1273K以上的煙化溫度(鋅的沸點是1180K)下以蒸氣形態揮發進入冷凝室及煙道中,並被吸入的空氣重新被氧化為ZnO,最終以ZnO粉的形態收集在布袋收塵室中。由此可知。這種煙化過程實質上只是ZnO從含鋅低的物料,經煙化後富集在另一種含鋅高的物料中。
錫爐渣的煙化是爐渣中的SnO與加入的硫化劑(如FeS2)發生硫化揮發反應:
生成的SnS在高的煙化溫度下揮發進入煙道中重被氧化,以SnO2形態收集在收塵設備中。
工藝
爐渣煙化可在迴轉窯和煙化爐中進行。現代鉛鋅冶煉廠和煉錫廠大都採用煙化爐。迴轉窯用以處理固體爐渣,過程進行的最高溫度低於煙化爐的最高溫度。煙化爐用以處理液態爐渣,其實質就是液態爐渣的壓風吹煉,吹煉過程中根據需要可同時加入還原劑或硫化劑。迴轉窯處理固態爐渣的過程是連續進行的,加熱用的燃料可以用液態重油或氣態天然氣或煤氣,其最高溫度以不使爐料熔化形成爐結為限。煙化爐吹煉液態爐渣一般是間斷進行的,周期的長短視爐渣含金屬量以及廢渣含金屬量而定,液態爐渣吹煉的高溫過程靠壓入粉煤燃燒放出的熱來維持。
爐渣經煙化處理後,大都作廢渣處理。這種廢渣成分穩定,對環境污染不嚴重,可以露天堆存。
套用
煙化法除了用於處理鉛爐渣與錫爐渣以外。還可用於處理各種含低鋅氧化物料和含低錫物料,如濕法煉鋅廠的鋅浸出渣,鋼鐵生產過程收集的低鋅煙塵,煉銅廠產的含鋅爐渣,低品位的氧化鉛鋅礦。含錫低的(3%~4%Sn)錫中礦,含錫較高的硬頭等。