1、浅谈炼铅工艺选型【摘要】 本文介绍了国内外的主要炼铅技术,“三连炉”炼铅法的工艺特点,对比分析了主要炼铅工艺的优缺点,肯定了“三连炉”炼铅法的优势。【关键词】 铅冶炼;三连炉;底吹氧化;高铅渣;侧吹还原;综合能耗一、 概述 为促进铅锌行业的结构调整和产业升级,国家发改委发布了铅锌行业准入条件,从工艺、产能、环保等多方面对铅锌行业设立了准入门槛。行业门槛的提高,促使我们在改建或新建冶炼项目的工艺选型上变得更加谨慎,对环境保护、再生资源的利用和节约能耗等方面变得更加重视,工艺选型成为了我们冶炼企业的首要课题。粗铅冶炼可分为传统工艺和新工艺两大类。长期以来,我国炼铅厂基本上都采用传统的烧结鼓风炉工艺
2、生产。由于传统炼铅的工艺、环保及能耗指标已经不能满足日趋严格的环保法规和节能降耗等要求,故该工艺已被国家列为限期淘汰的生产工艺。针对传统工艺的生产流程长、能耗高、返料量大、SO 2 利用率低、铅蒸气和铅粉尘污染环境、劳动条件差等问题, 世界各国开展了大量研究。自20世纪50年代以来, 国内外先后研究开发了多种直接炼铅新工艺。按照实现强化作业的技术手段可分为闪速熔炼和熔池熔炼两大类。属于闪速熔炼的有:基夫赛特法( Kivcet)、奥托昆普熔炼法、柯明科法和沃克拉法。其共同特点是:将炉料经过充分磨细和深度干燥后,用工艺过程气体高速送入高温反应器内,在高度分散状态下实现PbS的氧化和造渣过程,含Pb
3、O的炉渣再经过还原处理。 属于熔池熔炼的有:QSL法、艾萨法(ISASMELT)或赛罗炼铅法、奥斯麦特法、诺兰达法以及圣约瑟夫法等。其冶金反应过程集中于被工艺气体强烈搅动的熔体中, 对炉料的物理状态要求不高。瑞典波立顿公司开发的顶吹转炉熔炼法( TBRC法),也称卡尔多法(Kaldo)。兼有闪速熔炼和熔池熔炼的特点。目前,国内大部分铅冶炼企业都在陆续引进国外炼铅技术或联合开发新技术,正在对传统的烧结焙烧鼓风炉还原熔炼工艺进行改造升级。传统的炼铅工艺正在逐渐被直接炼铅工艺所取代,直接炼铅已成为现代炼铅技术的主流。国内自主联合开发的炼铅新技术有:IY炼铅法; SKS (水口山) 法;熔融铅氧化渣侧
4、吹还原技术;“三连炉”炼铅等新工艺。上述工艺中,IY炼铅法和SKS法已经实现了稳定持续的生产,并取得了良好的技术经济指标,为我国大部分的铅冶炼厂所采用。SKS法和IY炼铅法在工艺上都是在熔炼炉内主要完成氧化脱硫,同时产出一部分粗铅和高铅渣。高铅渣均是通过铸渣机铸成块状再送入鼓风炉进行还原熔炼,产出的炉渣流至电热前床贮存保温,用烟化炉提锌。二、国外炼铅新技术2.1闪速熔炼2.1.1基夫赛特法(Kivcet)前苏联全苏有色金属矿冶科学研究所开发的“氧气鼓风旋涡电热熔炼”即基夫赛特法( Kivcet),属于闪速熔炼一电热还原法。其反应过程主要在基夫赛特炉的反应塔空间进行。该法将含铅物料、熔剂同工业氧
5、气(95%)喷入竖炉内,反应温度1300-1400,硫化铅精矿在悬浮状态下完成氧化脱硫和熔化过程,生成粗铅、高铅炉渣和含SO 2的烟气,并放出大量热。焦炭在反应塔内的沉淀熔体上面形成赤热的焦炭层,将含有一次粗铅和高铅炉渣的熔体进行过滤,使高铅渣中的PbO被还原出金属铅来,在这里,约有80%90%的氧化铅被还原。熔体中氧化锌也被还原进入烟尘。工艺特点:1.连续作业,氧化和还原在一个炉内完成,生产环节少;2.烟气量少,烟气SO 2浓度高;3.烟尘率低,烟尘直接返回炉内冶炼;4.带走的热少,余热利用好。工艺优点:1.原料适应性强,原料Pb 2070%,也能处理含铅锌渣料;2.主要金属回收率高,综合回
6、收较好;3.渣含铅低,2.0%;4.生产成本低,粗铅综合能耗0.35t标煤/t ;5.炉子寿命长,炉寿可达3年,维修费用省。6.劳动条件好;工艺缺点:1. 原料准备比较复杂:对炉料和水分要求严格,粒度要控制在0.5mm以下,最大不能超过1mm,需要干燥至含水在1%以下; 2.一次性投资较高。工业应用:80年代用于大型工业生产。1986年初在哈萨克斯坦的乌斯季卡缅诺尔斯克建成基夫赛特法炼铅厂。1986年意大利Samim公司购买其专利建维斯麦港KSS 厂,目前在生产;1996年底,加拿大Cominco公司120000t/a粗铅的基夫赛特炼铅厂投产成功。工业生产实践充分证明该技术的工业应用是成功的。
7、2.1.2 奥托昆普熔炼法奥托昆普熔炼法是芬兰奥托昆普公司开发的一种熔炼法。从 60 年代起,该公司便在原来炼铜的试验炉上进行炼铅试验,并在 19801981 年完成了中间试验工作,试验结果良好。奥托昆普熔炼法与基夫赛特熔炼法设备很相似。氧化段为闪速熔炼炉,还原段为电炉。奥托昆普法是熔炼炉与还原电炉分开设置,其间用溜槽连接,在电炉中顶吹粉煤进行熔体的还原作业。生产的灵活性好,控制比较方便。硫化铅精矿炉料在回转窑内顺流干燥至含水小于 0.3%。熔炼炉和电炉的温度为12001300。产出粗铅含硫 0.10.5%,渣含铅 20%40%,炉渣放入电炉,并在炉内用两个粉煤喷嘴连续进行还原,使废渣含铅降至
8、 1%3%。烟气中的 SO2浓度为4065%。目前,此工艺已在灵宝市华宝公司投产应用。闪速熔炼工艺流程复杂、设备庞大、投资较大,是目前几种直接炼铅技术中单位产品投资最高的工艺。基夫赛特法特别适合于大型冶炼厂,规模在10 10 4 t/ a 以上的炼铅厂采用该工艺还是比较适宜的。2.2 熔池熔炼2.2.1 QSL法德国鲁奇公司开发的氧气底吹直接炼铅法(QSL法)属于底吹熔池熔炼。原料适应性强, 可以处理二次铅物料和块状物料, 炉料不需要干燥可直接入炉, 备料简单, 流程简短, 投资相对较低。采用氧气底吹熔炼, 底喷粉煤还原, 工艺操作难度大, 还原段工艺技术条件复杂, 还原深度不易控制, 熔池底
9、部的铅层直接暴露在喷枪口高温燃烧气体的冲击搅动下, 不可避免地将增大铅的挥发损失, 炉内澄清分离条件不良。喷枪外径仅3540mm , 氧化段喷枪由 2 根同心管组成, 还原段喷枪分 3 层。氧、氮、粉煤、空气的供应系统过于精细和复杂, 维修困难, 喷枪使用寿命短, 需经常停风换枪, 影响生产稳定连续运行。QSL 法投产周期长, 烟尘率和渣含铅高, 炉渣需进一步贫化处理,因此直收率低。目前采用 QSL 法的炼铅厂有 3 家: 中国西北铅锌冶炼厂, 德国施托贝尔格厂和韩国温山冶炼厂。其中德、韩两厂已有 8 年以上连续生产经验,实际生产能力已达到和超过设计能力。西北铅锌冶炼厂经过试车、局部改造, 再
10、试车后还需进一步改造, 现尚未正式投产。2.2.2 艾萨熔炼法澳大利亚MIM公司和CSIRO共同开发的顶吹浸没熔炼法(简称TSL),也称艾萨法(ISASMELT)或赛罗炼铅法。其源技术赛罗熔炼法(Sirosmet),由澳大利亚联邦科学与工业研究组(CSIRO) 开发。其特点是流程短, 设备结构简单,备料过程很简单, 熔炼技术易于掌握, 可用任何一种当地最经济的燃料,烟气SO2 浓度大于10 %或更高一些。该法可以在同一台反应器内分阶段完成氧化熔炼、还原熔炼和烟化炉渣的整个冶金过程。但一炉制不利于回收处理烟气中的硫, 可采用两段式,在第一台炉子内完成氧化熔炼, 产出约50%的金属铅和富铅渣, 富
11、铅渣流入第二台炉内进行还原熔炼和再进一步烟化, 最终产出符合环保要求的炉渣。该法投资较低, 能力规模可大可小, 对原料的适应性强,既可单独处理铅精矿, 也可单独处理蓄电池泥等二次资源, 或两者混合处理, 计算机过程控制技术成熟。近几年来, 世界范围内推广应用的速度较快。顶吹沉没还原熔炼的工业生产实践也暴露出富铅渣还原段存在某些技术问题, 如粉煤制备和用量的控制难度较大, 导致还原炉的操作不太稳定, 渣含铅波动较大, 烟尘率高、炉期短等问题尚需进一步解决。目前, 多采用氧化熔炼处理高品位原料回收金属铅, 高铅渣水碎后或配入烧结机物料中烧结后入鼓风炉还原熔炼, 或作为铅精矿出售。德国诺丁汉冶炼厂处
12、理物料为铅精矿+ 蓄电池泥, 入炉物料铅品位高达70%以上, 粗铅产率达90%。2.2.3 卡尔多法(Kaldo)卡尔多炼铅法是瑞典波利顿公司开发的一项铅冶炼技术。它是氧气在冶金顶吹转炉上的一种应用。该技术通过一支多层结构的喷枪将氧气、燃料及炉料喷入自身旋转的梨型炉膛内, 在炉膛空间强烈氧化并熔融 , 落入熔池后继续完成氧化熔炼过程。当熔池达到一定深度后停止加料, 通过溜槽加入还原煤, 使渣中的氧化铅还原为金属铅, 并贫化炉渣。当还原过程结束后提起喷枪, 倾动炉体倒渣和粗铅, 然后再重新开始氧化熔炼。由于采用阶段作业的工艺过程, SO 2 气体不连续, 因此, 应用受到一定限制。该法是将加料、
13、氧化、还原、放渣/放铅四个步骤在一台炉内完成,周期性作业。还原期SO 2烟气很少,不得不在氧化期吸收、压缩冷凝一部分SO 2为液体,在还原期再气化后补充到烟气中以维持烟气制酸系统的连续运行,操作麻烦。工艺特点:1.对原料的适应性好。既可用来冶炼铅精矿及铅尘,也用来处理废铅电池和炼铜;2.节省能耗。氧化和还原在同一个炉子内完成,所需的能量主要由硫化铅精矿直接熔炼的反应提供;3.设备简单,自动化程度高;4.烟气采用湿式收尘;5.烟气SO2采用部分冷凝技术;6.作业环境好。1979年,用来处理含铅烟尘的首台卡尔多炉在瑞典的隆斯卡尔冶炼厂诞生。1992年,伊朗某公司用卡尔多炉处理氧化铅精矿生产铅,年生
14、产能力4.1万t。到目前为止,世界上已有12台卡尔多炉投产。从国外已有的多台卡尔多炉的使用情况以及国内的试生产实际情况来看,卡尔多炉炼铅已是成熟的技术,该工艺有劳动条件好,生产效率高,成本低等优点,尤其是它在环保方面的先进指标,更使得它卓尔不群。到目前为止,包括西部矿业股份有限公司的卡尔多炉在内,亚洲共引进了三套卡尔多炉炼铅技术。该工艺的主要问题是:周期性间断操作,作业过程繁杂,不利于SO 2的回收利用;炉衬耐火材料寿命短,工艺能耗较高;入炉物料需复杂的干燥系统。2005年青海某公司引进后,由于炉衬寿命、成本等问题,一直未能连续正常运行。卡尔多炉技术在国内并没有得到很成功的推广,包括西部矿业股
15、份公司的卡尔多炉据说都已经停产了。没有得到广泛推广。三、 国内目前自行开发的直接炼铅新技术3.1 ISA - YMG粗铅冶炼新工艺(富氧顶吹+鼓风炉还原炉)ISA - YMG炼铅法是云南冶金集团总公司引国外顶吹浸没熔炼技术而对烧结鼓风工艺进行改造研发的一种新技术。该技术引进了ISA炼铅法中的氧化熔炼部分,并结合其公司比较成熟的鼓风炉还原熔炼技术,在此基础上组合开发的一种新炼铅工艺。硫化铅精矿、返回的烟尘和熔剂通过加料口加入ISA 炉, 富氧空气、煤经喷枪喷入熔池, 使硫化铅物料氧化脱硫, 产出含SO 2的烟气, 经收尘后送制酸系统, 烟尘返回熔炼。原料中40%50%的铅直接以粗铅形态产出, 小
16、于10%的铅进入烟尘, 约有40%45%的铅以高铅渣形态产出, 使还原熔炼的物料量大幅减少。含铅50%的高铅渣铸块后送YMG熔炼工艺处理, 生产粗铅;含铅低于2.5%的还原熔炼渣送烟化炉回收其中的锌; 烟气冷却收尘后排空。与传统炼铅工艺相比, 该工艺具有以下特点: 1.节能。充分利用硫化铅精矿的氧化潜热, 节约燃料消耗。2.强化。工艺气体在熔池中产生的强烈搅拌作用, 熔炼速度快, 过程强化。3.投资低、操作维护方便。4.环保。由于采用富氧熔炼, 烟气量少,改善环境质量。5.简便。炉体结构紧凑 , 直接产出部分粗铅, 降低还原系统的负荷,还原渣可烟化回收铅和锌。6.备料系统简单, 燃料可用粉煤、
17、碎焦。工艺优点:1.处理能力大,生产效率高;2.原料适应性强,在生产实践中,可处理优质铅精矿、含Cu、Zn严重超标的杂矿、电铅铜浮渣等多种杂料。3.设备配套灵活。ISA炉与鼓风炉(YMG)之间用铸渣机连接,可以连续生产,也可断开生产,互相制约度小。4.环保效果好。ISA炉的密闭性好,烟气泄漏点少,作业环境好;5.烟气SO 2浓度高,完全满足制酸要求,S回收利用率高。6.整个工艺采用DCS控制,自动化程度高。IY法炼铅5万t/a工业生产装置于2002年月在河南豫光金铅公司和安徽池州冶炼厂先后一次投产成功,并在一个月内达产。10万t/a工业生产装置于2005年8月在水口山有色金属公司一次投产成功,
18、当月达产。直至目前,我国采用此方法的有二十多家企业,整体运行效果较好。3.2 SKS法(富氧底吹+鼓风炉还原炉)SKS法是水口山矿务局与北京有色冶金设计研究总院共同开发的。该技术引进了QSL炼铅法中的氧化熔炼部分。1998年,多家单位出资合作利用水口山底吹炼铅试验车间,开展了氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅试验工作,经试验证明,该工艺可靠、指标可行。由于底吹炉烟气SO 2浓度高,利于制酸,硫的回收率高达95%96%,同时由于取消了烧结返粉破碎,彻底根治了SO 2和铅扬尘污染。底吹熔炼过程不需外加燃料,完全自热并可利用部分余热发电节能。更主要的是底吹过程约有50%的铅通过交互反应直接产出粗铅,进入鼓
19、风炉的高铅渣含铅40%45%,鼓风炉熔炼的物料与烧结工艺比相应减少约50%,因此,焦炭耗量明显下降,生产成本低于传统工艺。工艺特点:1.操作控制简单。工艺控制要求简单;连续出铅;连续放渣;2.鼓风炉渣含铅低,烟尘率低,操作控制最简单。3.环保效益好。采用富氧熔炼,烟气量小,产生的SO 2浓度达到8%12%,可利用两转两吸工艺进行制酸,尾气达标排放,成品硫酸清澈透明、质量好;4.自动化水平高,采用DCS控制系统,实现配料、制粒、供氧、熔炼、余热锅炉等全流程及设备的集中控制。5.一次出铅率可达60%,焦炭消耗节省30%40%,综合能耗低。 6.回收率高。底吹炉的回收率:Pb97%;S95%;Ag,
20、Au99%;7.作业率高。炉衬寿命长,氧枪寿命长,实际生产作业率95%。6.生产效率高。生产成本低。工艺优点:1.对原料适应性强。既可直接处理各种品位的铅精矿,也可以处理各种含铅物料、次生料,如铅极板、废旧蓄电池等。2.投资省。技术及设备均由国内提供,相同生产规模较国外同类技术投资节省40%70%,相同生产规模较传统工艺投资可节省10%。3.投资性价比好。生产效率高,设计5万吨规模,实际产能达到10万吨;4.工艺配置紧凑,无大量返料系统,烟尘采用真空密闭输送;5.能耗低。采用纯氧熔炼,实现完全自热;回收利用烟气余热, 综合能耗300kg标煤/t粗铅;6.适用于传统工艺改造。用底吹炉及配套系统取
21、代烧结系统,特别适合于我国传统炼铅工艺的改造和升级换代。3.3 “三连炉”(富氧底吹+侧吹还原炉+烟化炉)“三连炉”炼铅工艺是万洋集团与豫北金铅、新乡中联合作开发“三连炉”炼铅新工艺。该工艺主要借鉴SKS工艺思路。该工艺采用氧化炉还原炉烟化炉三炉相连,热渣直流,三台熔池熔炼炉由两道连接溜槽串接在一起组成一整体;充分利用液态高铅渣和还原炉渣的潜热,紧凑的布置使得流程短占地很少。“三连炉”炉型结构:氧化段为氧气底吹熔炼炉,还原段为氧气侧吹炉。底吹炉、氧气侧吹还原炉与烟化炉之间由两道连接溜槽串接在一起,两连接溜槽分别连接在前一台熔池熔炼炉的出渣口和后一台熔池熔炼炉的熔融渣加料口之间,使三台熔池熔炼炉
22、联成一个整体设备。还原炉由炉缸和位于炉缸上的炉身构成;侧吹还原炉的炉身由下部炉身和上部炉身组合成一体,下部炉身由铜质水套构成,上部炉身由钢制水套围成,内部衬耐火材料;全炉身的水套内通有循环水路。上部炉身顶设有排烟口和备用下料口,在炉身的上方设有炉料下料口和液态高铅渣下料口,在下部炉身底部前端设有渣虹吸井和出渣口,炉缸底部还设有铅虹吸出口,在炉身的两侧壁上安有三排送风口,一次风口、二次风口和三次风口,一次风口位于炉身下方熔融区内,二次风口设在下部炉身的上部,位于鼓泡层表面之上的区域;三次风口设在上部炉身的上部。生产流程:硫化物精矿、熔剂及含铅烟尘物料进入氧化炉熔炼炉内充分混合、迅速熔化和氧化,生
23、成一次粗铅、高铅渣和烟气。粗铅送到下道工序进行电解精炼。氧化炉产生的液态高铅渣通过溜槽直接流入氧气侧吹还原炉,高铅渣与煤、熔剂,经鼓入的富氧空气强烈搅拌而激烈反应,产出的粗铅经虹吸道流出,含有微量SO 2气体经锅炉回收余热后进入脱硫塔处理排空。还原炉产出的炉渣通过直接流入烟化炉提锌。与氧气底吹熔炼鼓风炉还原工艺相比,三炉通过溜槽直接相连,液态高铅渣直接流入侧吹吹还原炉内,充分利用了高铅渣的潜热,取消了铸渣机,避免了高铅渣块产生的烟尘飞扬现象;还原炉热渣直接流入烟化炉内,潜热也得到了充分利用,进入烟化炉内不需要提温期,可以直接喷入粉煤还原提锌,降低了煤耗,缩短了烟化提锌时间,提高了生产效率;同时
24、取消了电热前床和热渣吊运过程,既节省了设备投资,也降低了生产电耗以及避免了渣包运输带来的环境问题。“三连炉”的技术优势:1.取消铸渣机,避免了热渣铸块过程中的水汽迷漫现象,生产环境改善,省下设备投资。2.高铅渣在熔融液态下直接还原,充分利用熔体的潜热,节省燃料,使生产能耗下降。3.侧吹还原炉的高温炉渣直接流入烟化炉,不需要提温,充分利用了熔渣的热能,可直接提锌,节省粉煤,提高了生产效率。4.高铅渣还原只采用单一的煤作为燃料和还原剂。与鼓风炉相比煤比焦炭价格低廉,与国内其他的还原炉相比不需要天然气或煤气作为燃料,使不具有天然气或煤气的厂家也可采用此种工艺,对建厂条件的适应性更好,推广前景更广。5
25、.床能率很高,时间上可以与底吹炉、烟化炉相匹配,取消电热前床,节省大量的电能及石墨电极,使能耗降低。6.熔池熔炼反应激烈,还原程度彻底,为了保证锌的回收,渣含铅控制不大于2%。7.三炉相连,热渣直流,占地很少,节省投资。8.生产操作简单,指标易于控制,工人劳动强度小,生产操作环境好。9.侧吹还原炉采用竖炉结构,占地少,投资省; 10.可实现高铅渣连续还原或间断还原,可控制还原深度。11.从侧吹炉两侧鼓入的富氧空气或工业氧保证了熔体的强烈鼓泡搅拌,搅拌功率达40-100kw/m3,使炉渣中金属液滴能迅速的下沉与炉渣分层,无须设置大面积的沉淀区域。12.侧吹炉的炉身由铜质水套围成矩形,靠铜水套工作
26、面上形成的冷凝炉渣层来抵御炉渣的冲刷和腐蚀,其使用寿命在5年以上。13.适用于传统工艺改造。用底吹炉及配套系统取代烧结系统,特别适合于我国传统炼铅工艺的改造和升级换代。四、 结论近年来, 国内炼铅企业针对传统烧结工艺对环境的污染危害, 积极采用高新技术开对原有工艺进行改造升级。在充分分析国外先进炼铅技术利弊的基础上, 结合我国国情, 通过技术引进和自行研究开发相结合的路子, 在现代炼铅技术的开发研究方面, 取得了好的成果。从目前应用于工业化生产的炼铅工艺中来分析,从严格意义上讲,只有Kivcet和QSL法属一步炼铅,其他的工艺都属于一步炼铅。卡尔多法兼有闪速熔炼和熔池熔炼的特点。因一步炼铅法在
27、实际工业生产中有许多的严格技术要求;对核心技术掌握不够,没能充分消化吸收,而且技术引进费昂贵,因此,一步炼铅法在国内推广及应用缓慢。但是,从铅冶炼行业发展来看,一步炼铅法将是发展的大趋势。国外的炼铅新工艺推广缓慢,除工程造价昂贵以外,在我国应用还存在许多问题:Kivcet 法对物料的制备要求严格,炉料需经深度干燥和球磨,终渣含铅 3%以上,仍有低空污染,生产能耗高;熔炼工艺要求严格,控制难度大;电耗高,建设投资较高; QSL 法的还原段控制较难。由于氧化与还原在同一个装置中完成,终渣含铅为 5%-10%,氧耗高、电耗高。中国 1984 年引进该技术至今未生产。Kaldo 法需间断作业,炉寿短,
28、备料复杂,入炉料需深度干燥,烟气中 SO2时断时续,制酸复杂。每月均需停炉修理炉衬,难以实现较长时间的连续生产。ISA 法的氧化段生产已趋正常,产出的 SO2 烟气可供制酸,但还原段生产稳定性较差,同时,该工艺氧枪更换频繁,一般 4-7 天需更换一次,作业率低,换枪机构复杂,且投资较大;熔炼烟尘率较高;不能实现完全自热,入炉原料中需配煤。中国 2006 年引进该技术至今生产指标不理想。随着我国对铅锌行业的环保、能耗等方面的严格限制,SKS 法和 IY 法的工艺弊端也逐渐凸显出来,高铅渣铸块,高铅渣的潜热得不到利用,而且还要消耗大量焦炭,炼铅成本居高不下。电热前床消耗大量的电能和电极,也增加了冶
29、炼成本。从国内目前的各种炼铅工艺的生产指标及技术掌握程度来分析(见附表 1.2)。比情况表明,“三连炉法”是一种高效、节能、环保的现代冶炼方法。“三连炉”自投产以来,取得了良好的生产指标,而且氧气侧吹还原炉突破了必须用燃气的限制。它具有环保效果好,铅回收率高,综合能耗低,布置紧凑占地小,投资省等优点,是值得大力推广和广泛应用的。对在进行炼铅企业工艺改造或工艺升级上,我谈几点自己的看法:1.要根据企业的资源、技术及管理现状,客观对比分析各种工艺的利与弊。2.在引进技术前,企业要对各种工艺的应用状况进行详细调研,做可行性研究。3.要吃透国家对铅冶炼行业的制定的一些法规及一些限制性调整政策。4.工艺
30、选型要符合国家政策要求,技术要相对先进、可靠并有一定的借鉴性。5.工艺选型要注重环保、指标、能耗、自动化程度及综合利用等方面。6.要考虑工艺对原料的适应性,把再生铅回收纳入考虑,以矿铅冶炼带动再生铅回收的节能减排、清洁生产水平的整体提高,推动二次资源循环利用技术的进步。7.目前,“三连炉”具有成熟可靠、实用性强、节能效果明显等特点,应加大推广。但是,一步炼铅的闪速熔炼法将是发展的大趋势。参考文献(1) 张乐如等 铅锌冶炼新技术 长沙:湖南科学技术出版社 2006年2月(2)铅锌冶金学编委会 铅锌冶金学 北京:科学出版社,2003年3约(3)陈国发 等 铅冶金学 北京:冶金工业出版社 2004年
31、4月(4) 李卫锋 等 硫化铅精矿富氧底吹及富氧顶吹技术 中南大学出版社 2010年12月(5) 彭容秋 铅冶金 长沙: 中南大学出版社 2004年表1 几种工艺的技术经济指标对比序号 项目 万洋冶炼厂 某厂 万洋冶炼厂1 冶炼工艺氧气底吹-鼓风炉还原富氧底吹-液态渣还原 “三连炉”工艺2 工艺流程 较短 短 短3 工作环境 扬尘点较少,环境好 扬尘点少,环境更好 扬尘点少,环境更好4生产效率较高:1.氧化段产出部分粗铅2.反应速度较快3.单位时间内效率高。高:1.氧化段产出部分粗铅;2.反应速度较快3.液态高铅渣直接流入还原炉,流程紧凑效率高。高:1.氧化段产出部分粗铅2.反应速度较快3.液
32、态高铅渣直接流入还原炉,流程紧凑,效率高。5 原料适应性 原料适应性广 原料适应性广 原料适应性广6 粗铅品位 98-99% 98-99% 98-99%7 烟气SO2 浓度 810% 810% 810%8 S利用率 98% S98% 98%9 铅总收率 96.598% 9798% 9798%10 脱硫率 98% 98% 98%11 烟尘率 氧化段:1214%, 氧化段:1214%,还原 氧化段:1214%,还原还原段:67% 段:1213% 段:810%12 氧气单耗 270280m3/t 360 m3/t 320330 m3/t13 电耗 115125kWh/t 8096 kwh/t 688
33、0 kwh/t14 焦耗 170190kg/t 69 kg/t(无烟煤耗) 131 kg/t(煤耗)15 天然气耗 37.4Nm3/t 16 混合矿含铅 4555% 4565% 4565%17 混合矿含硫 1418% 1618% 1618%18 鼓风炉床能力 5065 t/(m2日) 19 还原炉床能力 5080 t/(m2日)20 鼓风炉焦率 1418% 21 终渣含铅 23% 2.53% 2%22 综合能耗 300 kgce/t 230 kgce/t 230 kgce/t表 2 铅产生企业工艺参数对比表生 产 企 业项 目 华宝公司 新凌公司 东方金铅 万洋集团 豫光金铅 金利1 备料 干
34、燥球磨 制粒 制粒 制粒 制粒 制粒2 熔炼方式 闪速 熔池 熔池 熔池 熔池 熔池3 炼铅方式 闪速炉+贫化电炉 底吹+鼓风炉 底吹+底吹 底吹+侧吹+烟化炉 底吹+侧吹+前床+烟化炉 底吹+侧吹+前床+烟化炉4 熔炼炉型 竖直式圆筒 卧式底吹转炉 卧式底吹转炉 圆形底吹炉5 供氧 纯氧 纯氧 底吹纯氧侧吹富氧 纯氧6 作业制度 连续 连续 氧化连续 侧吹间断7 产物 粗铅,排冰铜 粗铅 富铅渣 还原排冰铜8 还原剂 焦粒 天然气 焦粒 天然气 焦粒 煤焦粒 天然气 焦粒 煤气 炭粒9 余热利用 余热锅炉 余热锅炉 余热锅炉 余热锅炉 余热锅炉 余热锅炉10 收尘方式 电收尘+低压脉冲 电收尘+低压脉冲 电收尘+低压脉冲 电收尘+低压脉冲 电收尘+低压脉冲 电收尘+低压脉冲11 烟尘 直接回炉 返回配料 返回配料 返回配料 返回配料 返回配料12 铅回收率 97.5% 97%13 脱硫率 96%14 SO2 浓度 15% 8%15 烟尘率 10% 1520%16 渣含铅 22.5%17 耗氧 175m3/t18 焦耗 炉料的 2% 10%炉料19 综合能耗 213kg标煤/t 230 kg标煤/t20 建设投资 2.2 亿 1.8 亿 1.2 亿 2.8 亿21 规模 10 万吨 10 万吨 8 万吨 20 万吨 40 万吨 26 万吨22 建设期 1 年 7 个月 1 年