1、年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 1年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告第一章 总 论1.1 概 述云南振兴实业集团有限责任公司委托中国恩菲工程技术有限公司对云南沙甸铅业股份有限公司拟建设的云南沙甸铅业股份有限公司 10万 t/a 铅冶炼项 目进行可行性研究，委托书要求采用氧气底吹熔 炼熔融电热底吹还原法炼铅工艺，烟气进行制酸，并要求水、渣、气保证达到国家环保标准要求后排放，以维护当地的环境条件良好。项目建设地点为云南省个旧市沙甸区冲坡哨工业区，工业区场地开阔，建厂条件良好。1.2 项目概况及建设条件1.2.1 企业简介云
2、南振兴实业集团有限责任公司是云南沙甸铅业股份有限公司的控股公司，始建于 1996 年，是云南省个旧市第一家民营企业集团。截至 2010 年底，在册员工 2158 人，公司总资产达 8 亿元， 2010 年产值达 18 亿元。集 团下属有 6 个分厂、子公司，形成了以铅锌有色金属为主业，涉及化肥及附属产品、电源产品、 电瓷 产品等其他支撑性业务的生产体系。公司同时也是云南省唯一一家拥有从粗铅冶炼到蓄电池终端产品生产的完整铅产业链条的深加工民营企业。目前集团工业生产能力总体情况为：年产粗铅 2 万 t、铅锭 6 万 t、铅酸蓄电池极板 600 万套、铅酸蓄电池 80 万只、锌锭 2 万 t、普钙
3、40万 t、硫酸 20 万 t、磷酸一 铵 6 万 t、硅氟酸 2 万 t、硅氟酸钠 3000t、高压电瓷 1000t、高压电器 5 万套。年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 21.2.2 项目概况云南沙甸铅业股份有限公司年产 10 万 t 铅冶炼项目建设所在地位于云南省红河州个旧市沙甸区冲坡哨乡。经纬度是北纬度 2323，东经 10323，距个旧市区 20 公里，开 远市区 10 公里，蒙自市区 30 公里，位于个开蒙城市群中心，326 国道从厂区前经过，厂址位置交通较为方便。工艺方案：配料一制粒一氧气底吹一熔融电热底吹还原一
4、铅火法精炼一铅电解；底吹炉烟气一余热锅炉一电收尘一烟气制酸一尾气吸收；还原炉渣一烟化炉一铅锌氧化烟尘外卖。1.2.3 建设条件（1）原料熔 炼 生 产 规 模 为 年 产 电 铅 100000t，年 处 理 铅 精 矿 （干 基 ）203805t，铅 精矿 部 分 自 产 ，其 余 外 购 ，汽 车 运 输 入 厂 。（2）燃料原煤：粉煤制备车间年需原煤(干基)约 37013t；发生炉煤气：粉煤制备车间年需发生炉煤气约 1920103m3/h，电解精炼火法车间年需发生炉煤气约 5200103m3，铜浮渣反射车间年需发生炉煤气约 4300103m3；轻柴油：氧气底吹熔炼炉及底吹电热还原炉开炉、保
5、温使用轻柴油作燃料，年需要量为 330t，由柴油罐车运输 入厂。轻柴油采用GB/T252-2000 标准中的 0#柴油。项目用煤、柴油等外购。（3）供水根据业主提供资料，目前使用水源来自开远三角海水库，已同白坡水库签订了供水协议，水质满足生活生产用水要求，备用水源由云南锡业供水公司提供，本项目要求无污水零排放，污水在厂内循环使用。本设计不包括水源及输水管线设计。年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 3（4）供电云南省红河供电局同意从工程建设场地东南方向引 35kV 电源，二路不同的母线段至本项目总降压变电站。（5）区域地理概况初步
6、勘察场地内未见对建筑有影响的崩塌、滑坡及泥石流等地质灾害。勘探深度范围无土洞等不良的地质作用，场地稳定适宜建筑。初步判定拟建场地土类为中硬场地土，场地类型为类，勘探深度范围内未揭露地下水位。建筑场地自然地形高差较大，标高介于 12621306m 之间，地形起伏较大， 场地土层为膨胀土，胀缩等级为级。（6）气象条件项目建设地区属亚热带炎热带半干旱气候，雨季集中在 6、7、8 三个月。年平均降雨量约 800mm，年平均蒸发 量约 2400mm。年平均气温18.5，极端最高气温 36，冬季平均气温 8.5。相对湿度：旱季64% 71%，雨季 76%81%。冬季大气压 870.59hPa，夏季大气压8
7、63.93hPa。全年盛行风向为南西风。地震烈度为 7 度。（7）交通运输云南沙甸铅业股份有限公司 10 万 t/a 铅冶炼项 目拟建于云南红河州个旧市沙甸区冲坡哨乡内，距个旧市区 20 公里，开远市区 10 公里，蒙自市区 30 公里，位于个开蒙城市群中心。临近的滇越铁路为米轨鸡街车站，至厂区为 6 公里，新建玉蒙铁路蒙自北站将替换滇越铁路鸡街车站，至厂区约十公理。公路 326 国道可直达厂区。现在及将来的运输依靠铁路为主，短途运输以汽车为主，货流主要包括：昆明-建水-沙甸，昆明-开远-沙甸，沙甸-蒙自- 河口 3 个方向。1.3 项目设计范围设计内容包括厂区内所有生产及其它生产辅助设施，具
8、体包括：铅年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 4原料仓及配料系统、熔炼车间、硫酸车间、粉煤制备、氧气站、鼓风机空压机房、软水站、 锅炉水处理站、余 热发电站、 电解车间、铜浮渣处理车间、贵金属车间、柴油发电机房、厂区内配 电系统、厂区内循环水系统、脱硫车间、厂区总平面及道路、厂区综合管网等。1.4 编制依据及原则1.4.1 编制依据本可行性研究报告的编制依据：云南振兴实业集团有限责任公司和中国恩菲工程技术有限公司签订的技术咨询合同。1.4.2 编制原则（1）可行性研究报告内容和深度满足国家有关部门和行业协会的相关标准、 规范。（
9、2）国家发展和改革委员会第 40 号令产业结构调整指导目录(2005 年本 )。（3）国家发展和改革委员会、财政部、国土资源部、商务部、中国人民银行、海关 总署、国家税务总局、国家 环境保 护总局、国家安全生产监督管理总局等九部委发改运行20061898 号文件关于规范铅锌行业投资行为加快结构调整指导意见的通知。该通知规定：“新建铅冶炼项目，单系 统规模必须达到 5 万 t/a（不含 5 万 t）以上，必须采用富氧强化熔炼、艾 萨炉熔炼、卡尔多炉熔炼等先进的工艺和双转双吸制酸系统，循环水利用率达到 95%以上”。（4）国家发展和改革委员会 2007 年第 13 号公告，该公告制定的铅锌行业准入
10、条件中规定：“新建铅冶炼项 目，粗铅冶炼须采用先进的具有自主知识产权的富氧底吹强化熔炼或者富氧顶吹强化熔炼等生产效率高、能耗低、环 保达标、 资源综合利用效果好的先进炼铅工艺和双转双吸或其他双吸附制酸系统。 ”年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 5（5）冶炼采用的工艺技术是国内先进而成熟可靠的，能够做到节能减排、环保达 标，少占用土地。（6）在冶炼过程中充分回收其它有价金属。（7）环保、安全、节能和有关安全措施符合国家和当地的相关法律法规。（8）铅冶炼项目必须满足国家制定的铅锌行业准入条件。（9）综合考虑、讲究效益，兼顾二期，又
11、相 对独立。（10）人性化管理，适度考虑行政管理、生活福利设施。1.5 建设方案1.5.1 规模方案本项目铅冶炼生产规模为年产电铅 10 万 t。1.5.2 产品方案本项目主工艺铅冶炼系统产出电铅；氧气底吹熔炼炉产出的 SO2烟气送往制酸系统副产硫酸；铅还原炉渣烟化产出铅锌烟尘，铜浮渣处理产出铜锍， 电解阳极泥送贵金属车间产出金银锭。具体见表 1-1。表 1-1 产 品 方 案 表产品名称 产 量 质 量 产品去向电铅锭 100000t/a Pb99.994% 出售硫 酸 92836t/a（按 100% H2SO4计） H2SO498% 出售铜 锍 3009t/a Cu40% 出售氧化锌烟尘
12、18325t/a Zn57.91% 出售银 锭 200.933t/a 符合 GB4135-2002 出售碲 渣 3405t Sb: 63.83% 出售1.5.3 粗铅冶炼工艺方案粗铅冶炼工艺可分为传统工艺和新工艺两大类。传统炼铅工艺即烧结工艺。年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 6烧结机产出的烟气含 SO2浓度低，硫回收率低，一般为80% 85%。烧结过程铅尘低空弥散污染难以根治。烧结过程化学反应热难以回收利用。烧结工艺能耗较高。上世纪 80 年代以来，世界上先后发明了 QSL 法、Kivcet 法、氧气底吹炼铅法(SKS)、I
13、SA(Ausmelt) 法、Kaldo 法等炼铅新工艺。这几种炼铅新工艺均较好地克服了烧结过程造成的 SO2 和铅尘的污染问题。对这几种炼铅新工艺评述如下。Kivcet 法：（1）原料适应性较差可搭配处理浸出渣，但要求入炉原料成分均匀稳定，不适合处理多品种物料（2）生产成本高电耗高，吨铅电耗 400600kWh；氧耗大，吨铅总氧耗 500600m 3。（3）铅回收率低实际生产数据：渣含 Pb7%。（4）熔炼工艺控制难度大原料喷咀火焰温度允许波动范围20 ；焦炭层温度允许波动范围50 。（5）备料复杂入炉原料需要深度干燥，含水 1%以下；入炉原料需要磨矿，粒度 1mm。世界上采用该技术的共有 4
14、 家，已关停 2 家。其中该技术的发明者哈萨克斯坦的 Kivcet 炉，1997 年停炉，不再生 产。厂方介绍停产原因有三个： 生产成本高 渣含铅高 维修工作量大 。年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 7ISA（Ausmelt）法：（1）原料适应性强原料预处理简单。（2）动力消耗大富氧浓度低：O 22838%，需配备大功率的喷枪鼓风机和套筒风机。（3）燃料消耗大不能实现完全自热，熔炼硫化矿时仍需配煤，配煤（焦）率为3% 7%。（4）铅直收率低采用顶吹炉还原，实际生产渣含铅：Pb812%。（5）熔炼作业率低喷枪寿命短，一般为 1d
15、3d；熔炼炉作业率较低，实际生产为 70%75%。（6）熔炼烟尘率较高：20%（7）炉衬寿命较短（8）操作控制难度较大QSL 法：（1）渣含铅高：Pb5 9%（2）烟尘率高：2535%（3）氧化、还原过程在同一炉中同时进行，工艺控制难度大世界上采用该技术的共有 4 家，已关停 2 家。其中中国 QSL 厂1990 年建成， 1996 年关闭。Kaldo 法：（1）炉寿短，炉帽更换周期 15d30d（2）备料复杂，入炉原料需深度干燥（3）烟气中 SO2时断时续，制酸复杂（4）烟尘率 3035%，湿尘返回，干燥能耗高，铅直收率65%年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No boo
16、kmark name given. 8中国引进的 Kaldo 炼铅 生产线已关闭，改建氧气底吹炼铅厂。氧气底吹炼铅法是中国有色工程设计研究总院开发的先进炼铅工艺， 该工艺获 得了 2003 中国有色金属工业科学技术一等奖、2004 国家科技进步二等奖和 2007 中国矿业国际合作最佳技术创新奖。有关专利技术已受到国家知识产权保护（专利号：200310113789.3）。氧气底吹炼铅法已被中国九部委联合发文指定为我国首选炼铅工艺。氧气底吹炼铅法发展至今，共形成三代技术，三种规模生产装置。三代技术:第一代技术：氧气底吹熔炼鼓风炉还原炼铅法。1983 年被中国国家科委列为中国重点科技攻关项目。199
17、9 年在水口山完成半工业试验。2001 年完成工业化装置工程设计。2002 年 8 月第一套生产装置顺利投产，当月达产达标。氧气底吹熔炼彻底解决了烧结造成的烟气 SO2 和铅尘的污染问题，还原炉还原具有渣含铅低，烟尘率低，铅直收率高的优点，焦耗较传统烧结工艺大幅度减少。第二代技术：氧气底吹熔炼熔融侧吹还原法2005 年发明。2007 年被确定为中国国家重大产业技术开发项目，国家拨付专项资金予以支持。2008 年完成工业化装置的工程设计。2009 年 2 月开始工业生产试验。2009 年 10 月试验成功，实现连续稳定生产，并达产达标。采用侧吹熔融还原炉代替鼓风炉，底吹炉产出的熔融铅氧化渣通过溜
18、槽直接流入还原炉，使用廉价的还原剂代替冶金焦，铅冶炼能耗和生产成本显著降低，同时，侧吹还原炉的环保较鼓风炉也显著改善。第三代技术：氧气底吹熔炼熔融电热底吹还原法。年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 92009 年发明并通过专家论证。2010 年 2 月完成工业化装置的工程设计。2011 年 11 月投产，现已连续稳定生产。采用熔融电热底吹还原炉代替鼓风炉，底吹炉产出的熔融铅氧化渣通过溜槽直接流入还原炉，较第二代技术能更有效地降低还原剂和燃料消耗，且更有效降低渣含铅，提高直收率。更适合 10 万 t/a 以上规模采用。三种规模生产
19、装置：第一种规模：68 万 t/a 粗铅产量第一种规模的第一套生产装置 2002 年 8 月投产。第二种规模：1012 万 t/a 粗铅产量。第二种规模的第一套生产装置 2005 年 8 月投产。第三种规模：1820 万 t/a 粗铅产量第三种规模的第一套生产装置预计 2010 年 8 月投产。氧气底吹炼铅法具有如下技术特点：（1）环保好熔炼过程在密闭的熔炼炉中进行，生产中能稳定控制熔炼炉微负压操作，有效避免了 SO2 烟气外逸；氧枪底吹作业，熔炼车间噪音小；生产过程中产出的铅烟尘均密封输送并返回配料，有效防止了铅尘的弥散污染；底吹炉产出的铅氧化渣为熔融渣，送入还原炉过程中无粉尘飞扬污染。（2
20、）对原料适应性强底吹炉可处理各种品位的硫化矿；底吹炉可搭配处理锌系统残渣，如铅银渣等；底吹炉可搭配处理其它各种二次铅原料，如废蓄电池等；底吹炉更适合同时处理多品种物料； 年产 10 万吨铅冶炼项目可行性研究报告Error! No bookmark name given. 10实际生产中，底吹炉入炉原料 Pb 的品位波动在 30%75% 均能正常作业。（3）有价元素回收率高铅回收率高：还原终渣含铅 2.5%3.5%；贵金属回收率最高：底吹炉和还原炉 2 段产粗铅，对贵金属实施 2 次捕集， 实际 Ag,Au 进入粗铅率99%；底吹炉脱硫率高，S 回收率95% 。（4）能耗低底吹炉采用纯氧熔炼，电
21、力消耗小；吨铅电耗 250300kWh；吨铅总氧耗 300350m 3，在熔炼硫化矿时，底吹炉熔炼过程中不需要补热；回收了底吹炉烟气中的余热，每生产 1t 粗铅同时能产出0.4t0.8t 蒸气(4MPa)；熔炼炉已产出一次粗铅，还原炉处理的物料量大幅度减少，还原剂和动力消耗相应大幅度减少，煤耗大幅度减少，吨铅煤耗200kg230kg。（5）作业率高底吹炉和还原炉炉衬寿命远高于 ISA（Ausmelt）炉，实际生产高达 3 年；底吹炉氧枪和还原炉喷枪寿命长，一般为 3060d；熔炼炉只有在更换氧枪时才停止加料；作业率85%，年有效作业时间7500h。（6）操作控制简单熔炼炉和还原炉工艺控制容易，操作简单；已投产的 11 家氧气底吹炼铅厂均在 1 个月内达到了设计能力。（7）自动化水平高整个生产系统采用 DCS 控制。（8）单机处理能力大
