铅锌冶炼用压团焦炭及其制备方法

技术领域

本发明涉及冶炼用焦炭技术领域，尤其涉及一种铅锌冶炼用压团焦炭及其制备方法。

背景技术

焦炭是冶金行业普遍应用的燃料，价格相对较高，特别是2022年，燃料整体价格飞速上涨，铅锌冶炼行业生产成本也随之大幅度增加。焦炭在生产过程中产生细小的焦粉占约20%，市场售价与焦炭价差约1000～1300元/t，无烟煤与焦炭差价更大，如果将焦粉、无烟煤和洗煤利用起来，这对降低密闭鼓风炉铅锌冶炼成本起到绝对性作用。如何利用焦粉制备热值高且符合环保要求的压团焦炭是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铅锌冶炼用压团焦炭及其制备方法，使用低成本的原料和简单的工艺流程制备出达到冶炼指标的产品，降低铅锌冶炼成本。

为实现此技术目的，本发明采用如下方案：铅锌冶炼用压团焦炭的制备方法，包括如下步骤：

S1、将原料输送至混合机进行混合，混合之后送入碾磨机充分研磨，使物料粒度达到1mm以下；

S2、研磨后的物料输送至制团机，在20MPa压力下制作成椭球形团矿，团矿直径约8cm；

S3、制好的团矿自然风干72h；

S4、风干后的团矿输送至热风干燥仓内，在150℃～200℃温度下吹热风12～15h，即可用作冶炼，得到成团焦炭产品。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的制备方法所用原料成本低，所用设备为冶炼工厂常用设备，不需要进行大规模技术改造即可完成本工艺流程，操作步骤简单，设备利用率高，使用本制备方法得到产品冶炼产生的密闭鼓风炉前床炉渣中锌和铅含量在8%～9%范围内，与原来使用焦炭效果相同；炉渣在处理过程中使用的粉煤消耗量基本一致，证明本方法制备得到的压团焦炭与原焦炭性能相同，能够等效替代；因此，使用本方法制得产品进行冶炼每年至少节约焦炭费用4000万元，带来了明显的经济效益。

本发明的优选方案为：

原料包括40~85wt%焦粉、5~30wt%无烟煤、5~30wt%洗精煤和5~10wt%木质素磺酸盐类粘合剂。

原料包括40~83wt%焦粉、5~30wt%无烟煤、5~30wt%洗精煤、2~7wt%粘土和5~10wt%木质素磺酸盐类粘合剂。

焦粉为焦炭生产过程产生的粒度在3mm以下的副产物。

木质素磺酸盐类粘合剂中木质素磺酸盐质量浓度在45~50wt%，粘合剂为采购自山东泰山纸业有限公司或锦州金城造纸厂采用亚硫酸盐法生产的木质素磺酸盐粘合剂。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。

原料中焦粉、无烟煤、和洗精煤的成分如下表1：

粘土主要成分：Al

粘合剂以木质素磺酸钙热值、灰分、含碳量和硫元素为准，热值13330J/g，灰分：19.31%，元素含量：N 0.12%，C 41.24%，S 6.047%，H 5.21%。

实施例1

铅锌冶炼用压团焦炭的制备方法，按如下步骤：

S1、将料仓内的40kg焦粉、30kg无烟煤、20kg洗精煤输送至混合机进行混合，混合之后与10kg木质素磺酸盐质量浓度50%粘合剂一起送入碾磨机充分研磨，使物料粒度达到1mm以下。

S2、研磨后的物料输送至制团机，在20MPa压力下制作成长轴直径约8cm椭球形团矿。

S3、制好的团矿自然风干72h。

S4、风干后的团矿输送至热风干燥仓内，在150℃～200℃温度下吹热风12～15h，得到产品1。

实施例2

铅锌冶炼用压团焦炭的制备方法，按如下步骤：

S1、将料仓内的50kg焦粉、20kg无烟煤、15kg洗精煤和5kg粘土输送至混合机进行混合，混合之后与10kg木质素磺酸盐质量浓度50%粘合剂一起送入碾磨机充分研磨，使物料粒度达到1mm以下。

S2、研磨后的物料输送至制团机，在20MPa压力下制作成长轴径约8cm椭球形团矿。

S3、制好的团矿自然风干72h。

S4、风干后的团矿输送至热风干燥仓内，在150℃～200℃温度下吹热风12～15h，得到产品2。

实施例3

铅锌冶炼用压团焦炭的制备方法，按如下步骤：

S1、将料仓内的60kg焦粉、30kg洗精煤和3kg粘土输送至混合机进行混合，混合之后与7kg木质素磺酸盐质量浓度50%粘合剂一起送入碾磨机充分研磨，使物料粒度达到1mm以下。

S2、研磨后的物料输送至制团机，在20MPa压力下制作成长轴径约8cm椭球形团矿。

S3、制好的团矿自然风干72h。

S4、风干后的团矿输送至热风干燥仓内，在150℃～200℃温度下吹热风12～15h，得到产品3。

实施例4

铅锌冶炼用压团焦炭的制备方法，按如下步骤：

S1、将料仓内的70kg焦粉、20kg无烟煤、10kg洗精煤和3kg粘土输送至混合机进行混合，混合之后与7kg木质素磺酸盐质量浓度50%粘合剂一起送入碾磨机充分研磨，使物料粒度达到1mm以下。

S2、研磨后的物料输送至制团机，在20MPa压力下制作成长轴径约8cm椭球形团矿。

S3、制好的团矿自然风干72h.

S4、风干后的团矿输送至热风干燥仓内，在150℃～200℃温度下吹热风12～15h，得到产品4。

实施例5

铅锌冶炼用压团焦炭的制备方法，按如下步骤：

S1、将料仓内的83kg焦粉和10kg无烟煤输送至混合机进行混合，混合之后与7kg木质素磺酸盐质量浓度50%粘合剂一起送入碾磨机充分研磨，使物料粒度达到1mm以下。

S2、研磨后的物料输送至制团机，在20MPa压力下制作成长轴径约8cm椭球形团矿。

S3、制好的团矿自然风干72h。

S4、风干后的团矿输送至热风干燥仓内，在150℃～200℃温度下吹热风12～15h，得到产品5。

实施例6

铅锌冶炼用压团焦炭的制备方法，按如下步骤：

S1、将料仓内的90kg焦粉和10kg木质素磺酸盐质量浓度50%粘合剂输送至碾磨机充分研磨，使物料粒度达到1mm以下。

S2、研磨后的物料输送至制团机，在20MPa压力下制作成长轴径月8cm椭球形团矿。

S3、制好的团矿自然风干72h。

S4、风干后的团矿输送至热风干燥仓内，在150℃～200℃温度下吹热风12～15h，得到产品6。

直接生产得到的焦炭的理化指标如表2：

表2焦炭理化指标

对产品1-6进行技术指标和反应性技术指标检测，具体由中钢集团鞍山热能研究院有限公司生产的KF-300E焦炭反应性测定装置检测焦炭的转鼓率、反应性和反应后强度三项指标，由连石检测有限公司按照国家规定的检测方法检测固定碳(煤的工业分析方法高温炉法GB/T212-2008)、硫(煤的全硫测定方法 库仑滴定法 GB/T214-2007)、挥发份(煤的工业分析方法 高温炉法GB/T212-2008，焦炭工业分析的测定方法 GB/T2001-2013)、灰分(煤的工业分析方法 缓慢灰化法 GB/T212-2008，焦炭工业分析的测定方法 GB/T2001-2013)，煤的发热量(煤的工业分析方法 GB/T213-2008)。结果如表3和表4所示。

表3技术指标

表4 反应性技术指标

本发明实施例得到6个产品使用过程中的灰分造渣，不影响前床渣的铅锌含量，效果很好；挥发份较高，生产中烟气在洗涤净化工序中除去，不影响含硫烟气制酸；挥发份在洗涤净化后形成的酸泥另行处理，提取有价金属。

本发明提供的方法原料多样化，无烟煤、焦粉、洗精煤、粘土均可按照一定的比例配比制成满足替代焦炭，配比阈值大，配比灵活。工艺简单成熟，充分利用原有设备，节省投资，经济效益明显。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。