浅谈炼铅工艺选型(终稿)教程.doc

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，发改委发布了《铅锌行业准入条件》，从工艺、产能、环保等多对铅行业设立了准入门槛。行业门槛提高粗铅冶炼分为传统工艺和新工艺两大类。SO2 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PbO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：I—Y炼铅法； SKS (水口山) 法；熔融铅氧化渣侧吹还原技术；“三连炉”炼铅等新工艺。上述工艺中，I—Y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I—Y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） 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SO2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SO2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 20～70%,也能处理含铅锌渣料;2.主要金属回收率高，综合回收较好；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。 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1980~1981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1200~1300℃。产出粗铅含硫0.1~0.5%，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1%~3%。烟气中的SO2浓度为40~65%。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