鉛冶煉工藝流程

1、v1.0可編輯可修改鉛冶煉工藝流程選擇氧氣底吹熔煉一鼓風(fēng)爐還原法和浸沒式頂吹（ISA或Ausmelt）熔煉一鼓風(fēng)爐還原法在工藝上都是將冶煉的氧化和還原過程分開，在不同的反應(yīng)器上完成，即在熔煉爐內(nèi)主要完成氧化反應(yīng)以脫除 硫，同時(shí)產(chǎn)出一部分粗鉛和高鉛渣。高鉛渣均是通過鑄渣機(jī)鑄成塊狀再送入鼓風(fēng)爐進(jìn)行還原熔煉， 產(chǎn)出的粗鉛送往精煉車間電解，產(chǎn)出的爐渣流至電熱前床貯存保溫，前床的熔渣流入渣包或通過溜 槽進(jìn)入煙化爐提鋅。隨著我國對節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)政策的不斷貫徹落實(shí)，上述工藝的弊端也顯現(xiàn) 出來，鼓風(fēng)爐還原高鉛渣塊，液態(tài)高鉛渣的潛熱得不到利用，還要消耗大量的焦炭，隨著焦炭價(jià)格 的提升，煉鉛成本居高不下。電熱

2、前床消耗大量的電能和石墨材料，也增加了冶煉成本，同時(shí)需要 占用大量的土地和投資。為了適應(yīng)環(huán)保、低炭、節(jié)能降耗的需求，新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，目前在河南省濟(jì)源豫光金鉛，金 利公司、萬洋集團(tuán)各自采用的液態(tài)高鉛渣直接還原的三種爐型代表了我國鉛冶煉發(fā)展的最高水平。一、豫光金鉛底吹還原工藝：取消鼓風(fēng)爐，不用冶金焦，實(shí)現(xiàn)液態(tài)渣直接還原，與原有富氧底吹爐氧化段一起，形成完整的 液態(tài)渣直接還原工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)。具體技術(shù)方案為：鉛精礦、石灰石、石英砂等進(jìn)行配料混合后， 送入氧氣底吹爐熔煉，產(chǎn)出粗鉛、液態(tài)渣和含塵煙氣。液態(tài)高鉛渣直接進(jìn)入臥式還原爐內(nèi)，底部噴 槍送入天然氣和氧氣，上部設(shè)加料口，加煤粒和石子，采用間斷進(jìn)放渣作

3、業(yè)方式。天然氣和煤粒部 分氧化燃燒放熱，維持還原反應(yīng)所需溫度，氣體攪拌傳質(zhì)下，實(shí)現(xiàn)高鉛渣的還原。工藝流程如圖1。11v1.0可編輯可修改n _i- r rUBTifl / Ih舒I枚%卜取出骨t撐空圖1豫光煉鉛法的工藝流程圖生產(chǎn)實(shí)踐效果8萬t/a熔池熔煉直接煉鉛環(huán)保治理工程主要包括以豫光煉鉛法為主的粗鉛熔煉系統(tǒng)、大極板電解精煉系統(tǒng)和余熱蒸汽回收利用系統(tǒng)等。項(xiàng)目09年2月正式開工，09年8月進(jìn)行設(shè)備安裝，2010年元月開始空車調(diào)試，3月28日熔煉系統(tǒng)氧化爐點(diǎn)火烘爐。目前氧化爐、還原爐、煙化爐、硫酸及制氧系統(tǒng)均正常生產(chǎn)，經(jīng)幾個(gè)月的生產(chǎn)檢驗(yàn)，各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)優(yōu)于國標(biāo)，技經(jīng)指標(biāo)達(dá)設(shè)計(jì)水平。豫光煉鉛新技術(shù)的

4、主要特點(diǎn)(1)流程短：工藝省去了鑄渣工序，淘汰了鼓風(fēng)爐，減少了二次污染和煙塵率(國際同類技術(shù)的煙塵率一般在15虬右，而豫光煉鉛法的煙塵率僅為78%)。(2)自動化水平高：工藝可在氧化、還原等關(guān)鍵工序中設(shè)置3000多個(gè)數(shù)據(jù)控制點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的DC隙中自動控制，用工大幅減少，系統(tǒng)生產(chǎn)更安全穩(wěn)定性。(3)低能耗：該工藝不僅利用了渣和鉛的潛熱，熔池熔煉時(shí)傳熱傳質(zhì)效率高，能耗大大降低。粗鉛能耗比氧氣底吹-鼓風(fēng)爐煉鉛低25就右，比傳統(tǒng)工藝低約 50%(4)低排放：采用天然氣、煤粒替代焦炭，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目標(biāo)，SQ排放濃度和遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，僅為氧氣底吹-鼓風(fēng)爐煉鉛中鼓風(fēng)爐排放量的 10%同時(shí)CO排放量僅為氧

5、氣底吹-鼓風(fēng)爐煉鉛 工藝的22%(5)清潔化生產(chǎn)：密閉性好的熔煉設(shè)備縮短了工藝流程，減少了無組織排放量，實(shí)現(xiàn)了鉛清潔化生產(chǎn)。終渣含鉛指標(biāo)比國際同類工藝低2%右，資源利用率提高。二、金利側(cè)吹還原工藝：熔煉爐產(chǎn)出的高鉛渣定期的由排放口放出，熔融狀態(tài)下通過溜槽加入到側(cè)吹還原爐中、側(cè)吹還22v1.0可編輯可修改原爐設(shè)有熱渣加入口和冷料加入口。還原粒煤、熔劑經(jīng)配料由冷料口加入。還原爐兩側(cè)設(shè)煤氣、工 業(yè)氧噴槍為還原爐提供熱源，還原爐下部側(cè)墻設(shè)鉛虹吸放出口，還原鉛由虹吸口連續(xù)排出轉(zhuǎn)送精煉 車間，還原爐端墻下部設(shè)有排渣口，當(dāng)虹吸排鉛停止時(shí)，即為一個(gè)周期的終點(diǎn)。排渣口放渣，為進(jìn) 一步回收渣中的鋅，此渣經(jīng)前床貯存

6、后送煙化爐處理。側(cè)吹還原煙氣通過余熱鍋爐回收余熱，表面 冷卻器降溫，布袋收塵器收塵后，是否經(jīng)尾氣處理，依煤粒含硫而定。圖2 金利側(cè)吹爐 工藝流程圖金利液態(tài)高鉛渣還原爐工業(yè)性試驗(yàn)裝置工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)于2008年底完工，包括一座8m2的側(cè)吹還原爐、相應(yīng)的煙氣處理系統(tǒng)、冷料配料、上料系統(tǒng)及供氣系統(tǒng)。2009年初進(jìn)入試運(yùn)行階段。工業(yè)性試驗(yàn)共分三個(gè)階段，其內(nèi)容包括裝置的適應(yīng)性、渣型的選擇、工況、供氣、還原粒煤與還原周 期調(diào)整等試驗(yàn)。其間對設(shè)施進(jìn)行了必要的維護(hù)和修改：爐子下部面積擴(kuò)大為13m2,試驗(yàn)工作于2009年8月底完成，達(dá)到了與底吹熔煉爐放渣制度相適應(yīng)的穩(wěn)定運(yùn)行。各項(xiàng)技術(shù)條件和指標(biāo)較穩(wěn)定。2009年

7、9月初即轉(zhuǎn)入示范性生產(chǎn)。停止了高鉛渣的鑄塊和鼓風(fēng)爐的生產(chǎn)。還原爐第一爐期共進(jìn)行了5個(gè)月，2010年3月20號更換爐襯，2010年3月底第二爐期開始運(yùn)行. 金利新技術(shù)的工藝技術(shù)特點(diǎn)(1)側(cè)吹還原爐能耗低，產(chǎn)出煙氣量和二氧化硫排放量遠(yuǎn)低于鼓風(fēng)爐，同等規(guī)模的煙氣量為 鼓風(fēng)爐的30%二氧化硫排放量約為10%流程短捷，揚(yáng)塵點(diǎn)少，易于密閉通風(fēng)除塵，有效的防治了鉛塵的彌散，經(jīng)測定，操作崗位鉛含 量小于m3,衛(wèi)生通風(fēng)除塵后的排放鉛塵濃度6mg/n3o(2)經(jīng)金利公司生產(chǎn)10個(gè)月的冶煉數(shù)據(jù)核算，側(cè)吹還原爐焦?fàn)t煤氣和無煙粒煤消耗折合標(biāo)煤為197kgce/t-pb ,比鼓風(fēng)爐純鉛能耗 380kg,折合標(biāo)煤369 k

8、gce/t-pb 的指標(biāo)大幅降低。(3)側(cè)吹還原爐渣含鉛小于 2%而鼓風(fēng)爐渣含鉛 34%側(cè)吹還原爐鉛回收率為 %鼓風(fēng)爐鉛回收率%33v1.0可編輯可修改(4)過程簡單，工序少，作業(yè)穩(wěn)定，易操作，可實(shí)現(xiàn)DCS制和管理，提高了勞動生產(chǎn)率。(5)經(jīng)金利公司統(tǒng)計(jì)計(jì)算， 粗鉛單位或成本為 550元左右，比鼓風(fēng)爐單位成本 840元明顯降低。(6)側(cè)吹還原爐、煙化爐與熔煉爐放置在一個(gè)廠房內(nèi)，省略了鼓風(fēng)爐上料、熱渣鑄造系統(tǒng)，建 筑面積顯著減少。三、萬洋三連爐工藝：萬洋公司與豫北金鉛公司、中聯(lián)公司于2009年合作開發(fā)“三連爐”煉鉛新工藝，采用氧化爐一還原爐一煙化爐三爐相連，熱渣直流，三臺熔池熔煉爐由兩道連接溜槽

9、串接在一起組成一整體；兩 連接溜槽分別連接在前一臺熔池熔煉爐的出渣口和后一臺熔池熔煉爐的熔融渣加料口之間，充分利 用液態(tài)高鉛渣和還原爐渣的潛熱，緊湊的布置使得流程短占地很少，工人勞動強(qiáng)度小，環(huán)保效果好， 實(shí)現(xiàn)了鉛冶煉生產(chǎn)的低碳模式?！叭B爐”煉鉛工藝流程圖見圖 3。翻石灰石，屈砂脆塵f I 1 I里 竽 含的氣-TP- 啞葉用觸金強(qiáng)辭選湛 臃如服施排空圖3萬洋“三連爐”煉鉛工藝流程圖如圖3所示，“三連爐”中氧化爐可以是氧氣底吹爐， 也可以是奧斯麥特(Ausmelt )爐、艾薩(ISA) 爐、氧氣側(cè)吹爐等，還原爐為氧氣側(cè)吹還原爐，煙化爐增加滲鉛裝置改進(jìn)。生產(chǎn)系統(tǒng)具體為硫化物 精礦、石灰石、石英砂

10、、含鉛煙塵物料進(jìn)入氧化爐熔煉爐內(nèi)充分混合、迅速熔化和氧化，生成一次 粗鉛、高鉛渣和煙氣。粗鉛送到下道工序進(jìn)行電解精煉。氧化爐產(chǎn)生的液態(tài)高鉛渣通過溜槽直接流 入氧氣側(cè)吹還原爐，高鉛渣與煤、熔劑，經(jīng)鼓入的富氧空氣強(qiáng)烈攪拌而激烈反應(yīng)，產(chǎn)出的粗鉛經(jīng)虹吸道流出，含有彳量SO氣體經(jīng)鍋爐回收余熱后進(jìn)入脫硫塔處理排空。還原爐產(chǎn)出的爐渣通過直接流 44v1.0可編輯可修改入煙化爐提鋅。與氧氣底吹熔煉一鼓風(fēng)爐還原工藝相比，三爐通過溜槽直接相連，液態(tài)高鉛渣直接流入側(cè)吹還 原爐內(nèi)，充分利用了高鉛渣的潛熱，取消了鑄渣機(jī)，避免了高鉛渣塊產(chǎn)生的煙塵飛揚(yáng)現(xiàn)象；還原爐 熱渣直接流入煙化爐內(nèi)，潛熱也得到了充分利用，進(jìn)入煙化爐內(nèi)不

11、需要提溫期，可以直接噴入粉煤 還原提鋅，降低了煤耗，縮短了煙化提鋅時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)取消了電熱前床和熱渣吊運(yùn) 過程，既節(jié)省了設(shè)備投資，也降低了生產(chǎn)電耗以及避免了渣包運(yùn)輸帶來的環(huán)境問題。萬洋公司氧氣側(cè)吹爐在新鄉(xiāng)中聯(lián)公司多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于2011年3月10日一次性開爐成功，運(yùn)行半年來，生產(chǎn)穩(wěn)定連續(xù)，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)值。前期氧化段底吹爐為X, 110120min放一次渣，產(chǎn)出液態(tài)高鉛渣量為2835t/爐，渣含鉛4350%此次設(shè)計(jì)的氧氣側(cè)吹爐為，高鉛渣在一個(gè)還原周期內(nèi)完全可以降至1%以下。為了考慮后面煙化爐的生產(chǎn)，使熔池內(nèi)的鋅盡可能的保留在渣中，生產(chǎn)中控制渣含鉛不大于2%萬洋、

12、豫北“三連爐”工藝特點(diǎn)與氧氣底吹熔煉一鼓風(fēng)爐還原法和浸沒式頂吹(ISA或Ausmelt)熔煉一鼓風(fēng)爐還原法相比，“三連爐”工藝具有以下的優(yōu)勢：(1)取消了鑄渣機(jī)，避免了高鉛渣冷卻鑄塊過程中水汽迷漫、碎沫飛揚(yáng)的現(xiàn)象，生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)一 步改善，也省下了鑄渣機(jī)的設(shè)備投資。(2)高鉛渣在熔融液態(tài)下直接還原，充分利用了高鉛渣熔體的潛熱，節(jié)省了大量的燃料，使噸 鉛生產(chǎn)能耗下降。(3)側(cè)吹還原爐的高溫爐渣直接流入煙化爐，不需要電熱前床保溫，煙化爐省略提溫階段，充 分利用了熔渣的熱能，可直接進(jìn)入還原提鋅，節(jié)省了粉煤，也提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)氧化鋅品質(zhì)更 好。(4)高鉛渣還原只采用單一的煤作為燃料和還原劑，起到加熱和

13、還原的作用。與鼓風(fēng)爐相比煤 比焦炭價(jià)格低廉，與國內(nèi)其他的還原爐相比不需要天然氣或煤氣作為燃料，使不具有天然氣或煤氣 的廠家也可采用此種工藝，對建廠條件的適應(yīng)性更好，推廣前景更廣。(5)側(cè)吹還原爐床能率很高，時(shí)間上可以與底吹爐、煙化爐相匹配，取消了電熱前床，節(jié)省大 量的電能及石墨電極，使能耗降低。(6)側(cè)吹還原爐熔池熔煉反應(yīng)激烈，還原程度徹底，為了保證鋅的回收，渣含鉛控制不大于2%(7)煙化爐采用滲鉛改進(jìn)，既增加了鉛的回收率，也提高了氧化鋅的品位。(8)三爐相連，熱渣直流，占地很少，節(jié)省投資。(9)生產(chǎn)操作簡單，指標(biāo)易于控制，工人勞動強(qiáng)度小，生產(chǎn)操作環(huán)境好。四、幾種工藝技術(shù)參數(shù)的比較：表1幾種工

14、藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比項(xiàng)目豫光底吹-液態(tài)渣還原工藝金利底吹-液態(tài)渣還原工藝萬洋、豫北“三連爐”工藝55v1.0可編輯可修改工藝流程短短短工作環(huán)境揚(yáng)塵點(diǎn)較少，環(huán)境好揚(yáng)塵點(diǎn)少，環(huán)境更好揚(yáng)塵點(diǎn)少，環(huán)境更好高：1）氧化段產(chǎn)出部分粗鉛；2）高：1）氧化段產(chǎn)出部分粗鉛；高：1）氧化段產(chǎn)出部分粗鉛；采用富氧熔煉，反應(yīng)速度較快；2）采用富氧熔煉，反應(yīng)速度較快；2）采用富氧熔煉，反應(yīng)速度較快；生產(chǎn)效率3）氧化段生成的液態(tài)高鉛渣直接3）氧化段生成的液態(tài)高鉛渣直接3）氧化段生成的液態(tài)高鉛渣直接流流入還原爐，流程緊湊，效率高。流入還原爐，流程緊湊，效率高。入還原爐，流程緊湊，效率高。原料適應(yīng)性原料適應(yīng)性廣原料適應(yīng)性廣原

15、料適應(yīng)性廣粗鉛品位98-99%98-99%98-99%SO 濃度：8-10%SO 濃度：8-10%SO濃度：810%煙氣SO濃度及收率SO收率：98%SO收率：98%SO收率：98%鉛總收率98%97 98%97 98%脫硫率98%98%98%氧化段：1214%氧化段：12-14%氧化段：1214%煙塵率還原段：1213%還原段：10%還原段：10%氧化段：3%氧化段：3%氧化段：3%熔劑率還原段：23%還原段：23%還原段：23%氧氣單耗3360m3/t360 m3/t320330 m3/t電耗100kWh/t80 96 kwh/t68 80 kwh/tjn煤耗150kg/t69 kg/t1

16、31 kg/t天然氣耗75Nrn/tt混合礦含鉛4565%45 65%43 47%混合礦含硫1418%1618%1618%還原爐床能力5080 t/（m 2 日）終渣含鉛3%2%2%綜合能耗（注）276 kgce/t230 kgce/t230 kgce/t投資額較大小注：以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均來自相關(guān)廠的報(bào)道。五、結(jié)論：1、液態(tài)高鉛渣直接還原技術(shù)具有成熟可靠、實(shí)用性強(qiáng)、節(jié)能效果明顯等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了直接煉鉛， 節(jié)約能源消耗，減少 C SO排放，其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。2、以上三種工藝技術(shù)相比較， 其氧化熔煉均采用了底吹爐工藝， 則還原爐采用的爐型和還原劑不 同?！霸ス夥ā钡状颠€原爐投資高，設(shè)備龐大，必須要有天然氣來參加還原，而“金利法”采用的爐型 與萬洋基本相同，但其 1:還原爐爐體采用內(nèi)耐火材料，外用水淋降溫，爐內(nèi)的耐火材料壽命為3