水口山炼铅法.doc

水口山炼铅7NJ0v5w*Te9D8T.l1.1研发概况 d B0 U( |7 f h5 |2 U??1988年我国开始引进QSL炼铅工艺谈判，至1993年试投产，因各种原因，该工艺在我国未获成功，故难以推广。我国在1985年由国家计委、国家科委立项，把治理铅冶炼污染列为重点科研攻关项目。确定在沈阳冶炼厂开展湿法炼铅扩大试验和在水口山矿务局开展氧气底吹氧化—电炉还原熔炼扩大试验研究。1998年中国有色工程设计研究总院带头，组织池州冶炼厂、河南豫光金铅集团、温州冶炼厂和水口山矿务局五方集资，进行氧气底吹熔炼——鼓风炉还原工业试验，取得成功。1999年国家计委、国家经贸委分别批准用该工艺在池州冶炼厂建设3万t/a的示范性工厂和在河南豫光金铅集团进行5万t/a铅冶炼厂的技术改造。生产实践有明，对于我国目前生产上采用的烧结—鼓风炉炼铅老工艺改造，水口山法是一项污染少、投资省、见效快的可取方案。) P- R+ U. a* H* V( F4 @: L+ a$ e1.2水口山炼铅工艺铅精矿的氧化熔炼是在一个水平回转式熔炼炉中进行，该底吹炉结构与QSL炉相似，不同之处是只有氧化段而无还原段，因而炉子的长度比较短。铅精矿、铅烟尘、熔剂及少量粉煤经计算、配料、圆盘制粒后，由炉子上方的气封加料口加入炉内，工业氧从炉底的氧枪喷入熔池，氧气进入熔池后，首先与铅液接触反应，生成氧化铅，其中一部分氧化铅在激烈的搅动状态下，和位于熔池上部的硫化铅进行反应熔炼，产出一次粗铅并放出SO2。反应生成的一次粗铅和氧化铅渣沉淀分离后，粗铅经虹吸或直接放出，铅氧化渣则由铸锭机铸块后，送往鼓风炉还原熔炼，产出二次粗铅。出炉SO2烟气采用余热锅炉或汽化冷却器回收余热，经电收尘器收尘后，烟气送往制酸。熔炼过程采用微负压操作，整个烟气排放系统处于密封状态，从而有效防止了烟气外逸。同时，由于混合料是以润湿、粒状形式输送入炉的，加上在出铅、出渣口采用有效的集烟通风措施，从而避免了铅烟尘的飞扬。由于在吹炼炉内只进行氧化作业。不进行还原作业，工艺过程大为简化。氧气底吹熔炼一次成铅率与铅精矿品位有关，品位越高，一次粗铅产出率越高，为适应下一步鼓风炉还原要求，铅氧化渣含应在40%左右，略低于传统法炼铅原烧结块含铅率，相应地，一次粗铅产出率一般为35%～40%，粗铅含S0.2%。在氧气底吹熔炼过程中，为减少PbS的挥发，并产出含S、As低的粗铅，需要控制铅氧化渣的熔点不高于1000℃，CaO/SiO2比（0.7～0.8）有利于降低鼓风炉渣含铅。考虑以两个因素，铅氧化渣中CaO/SiO2比控制在0.6～0.7之间为宜。和烧结块相比，铅氧化渣孔隙率较低，同时，由于是熟料，其熔化速度较烧结块要快，熔渣在鼓风炉焦区的停留时间短，从而增加了鼓风炉还原工艺的难度。但是，生产实践证明，采用鼓风炉处理铅氧化渣在工艺上是可行的，鼓风炉渣含Pb可控制在4%以内。通过炉型的改进、渣型的调整、适应控制单位时间物料处理量等措施，渣含Pb可望进一步降低。另外，尽管现有指标较烧结-鼓风炉工艺渣含Pb量1.5%～2%的指标稍高，但由于新工艺鼓风炉渣量仅为传统工艺鼓风炉渣量的50%～60%，因而，鼓风炉熔炼铅的损失基本不增加。在技改过程中，利用原有的鼓风炉作适当改进即可，这样，可以节省基建投资。该工艺的一个重要组成部分是氧气站，目前，国内工业纯氧的制备技术有两种，一种为传统的深冷法，一种为变压吸附法。前者生产能力大，氧气纯度高，但成本高，氧气单位电耗一般为0.6～0.7kWh/Nm3；后者投资省，成本低，氧气单位电耗低于0.45kWh/Nm3。国产1500m3/h的吸附制氧设备已研制成功，其氧气纯度达93%以上。对于1×104t/a规模的炼铅厂，氧气需要量一般为700～800m3/h。采用变压吸附法制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要。水口山炼铅法工艺流程如图所示。$N%K.{!C(z$Q1.3工业应用6 A2 p9 g( h6 g, z: C- S??河南豫光金铅集团和池州有色金属公司是我国第一批采用氧气底吹—鼓风炉还原炼铅新工艺取代烧结—鼓风炉熔炼的工厂，工厂设计的重点在于如何解决工业化生产装置的连续稳定运行，以保证生产指标的实现。主要针对该工艺的特殊性，对如下装置进行了工业化的研究和设计：(1)氧气底吹熔炼选择合适的氧枪距、冷却介质、送氧强度以及氧枪套砖材质，并在结构上便于氧枪的更换。(2)工业化生产的氧枪结构与工业化试验装置截然不同，在结构上充分考虑了冷却措施、保护气体的运用和枪头的可更换性。(3)氧气底吹炉烟气采用余热锅炉冷却方式，锅炉在设计中充分考虑了烟尘率高且易黏结的特性，垂直烟道即为余热锅炉辐射段，水平段为余热锅炉对流段，并配套有机械振打清灰系统。(4)富铅渣的铸块采用带式铸渣机，其结构、冷凝速度、铸模