河南隆江冶金設備有限公司-官網博客

     鼓風爐熔煉再生鉛原料是典型的還原過程。其任務在于使鉛和銻濃縮在一種金屬中，而其余的所有部分都轉化成渣?？赡艿玫揭恍盗康谋~（當爐料的硫含量高于1～2%時）。

        所處理的再生原料的特征是原料中有兩種不同的爐料組分-在高溫條件下飽和蒸氣壓力高的組分和飲和飽和蒸氣壓力低的組分。

屬于第一類的首先是銻和鉛的化合物。第二類較廣。它包括其它有色金屬（例如銅）的化合物、鐵的化合物和無礦巖石。

        最容易轉入氣相的是銻化合物。在772℃下蒸氣壓力（Psb₂O₃）為了7.98千帕。

    鉛的硫化物具有高的揮發性。

        應當把高價氧化物和硫酸鹽的離解過程、固相和氣相組分之間、固相和液相組分之間的相互作用歸入鼓風爐里的交互反應。例如，硫酸鉛在溫度高于707℃時明顯離解，PbO₂在627℃下實際上完全分解成PbO。未分解的硫酸鉛與硫化物按下列反應相互作用：

        PbSO₄＋Pb_S=2Pb＋2SO₂           (1)

        SO₂的平衡壓力在597℃時為3.99千帕，在673℃時為100.4千帕。

        鼓風爐爐身的固體爐料受到上升的氣流穿透，氣流的組分之一是CO-風口區焦炭未完全燃燒的產物。正如前面指出過的那樣，有色金屬氧化物是容易還原的。還原過程基本上是在固相中按固態-氣態流程進行的。

        氧化鉛在177℃下按下列反應開始還原：

        PbO＋CO=Pb＋CO₂                   (2)

        銻的氯化物（Sb2O3）按下列反應還原：

        Sb₂O₃＋CO=2Sb＋CO₂                 (3)

        溫度范圍為400～700℃。

        反應式（191）和（192）是所希望的，因為熔煉的目的是制取鉛銻合金。

     隨著爐料向風口區（最高溫度區）移近，固態和液態組分之間的反應以及液相中的相互作用均在發展。

        在這方面，圖1所列出的PbO-Sb₂O₃系統最有意義。從圖上可以看出，Sb₂O₃使PbO的熔點大大降低。氧化物相與金屬相之間確立平衡：

        3PbO＋2Sb←→Sb₂O₃＋3Pb             (4)

     反應的平衡常數可通過活度反映出來：

        K=apbasb₂o₃／a³pboa²sb          (5)

圖1 PbO-Sb₂O₃系統狀態圖

        溫度為802℃時鉛中銻的平衡濃度與渣中Sb₂O₃含量的相關關系如下：

        Sb₂O₃(%)            20      24      30      36      40

        Sb(%)            0.018    0.04    0.13    0.40    1.0

        所列數據證明，PbO是銻的氧化劑。因此，為了最大量地把銻轉入金屬鉛，需要在爐中創造用氣態還原劑（CO）還原鉛和銻氧化物的條件。

     金屬鐵在熔煉中也能起到還原作用。鐵以爐料組分入爐，有時也專門以熔劑投爐。氧化鐵是造渣所必需的，金屬鐵用于下列反應的相互作用：

        PbO＋Fe=FeO＋Pb           (6)

        PbS＋Fe=FeS＋Pb               (7)

     液態熔煉產品、渣和金屬在爐缸內聚集，并在那里按照密度分層。鉛從爐缸下部不斷排出（通過流槽），渣通過放在爐缸上部的出料口周期性地排出，這為在“金屬與渣”界面上的過程進行創造了有利條件，并使系統接近平衡狀態。

     鼓風爐熔煉的缺點是爐塵排出量大，僅能碎料燒結塊，且用昂貴的焦炭。

        鼓風爐熔煉的實踐  熔煉再生含鉛原料所采用的爐子在結構上不同于還原熔煉從精礦中生產的鉛燒結塊的爐子,只有尺寸較小而已。這是以處理富料為條件的?；旧侠镁匦谓孛娴乃谞t。在外國的實踐中，某些情況下采用圓形和橢圓形的鼓風爐。在國內的實踐中采用的鼓風爐如圖2所示。風嘴部分的截面積2～5米²。為了向爐中供給空氣，裝一些開口直徑為110～120毫米的幾個風嘴。風口壓力為25～30千帕。爐子裝有蒸發冷卻水套。蒸發冷卻使熔煉過程穩定，提高維修間期，減少結瘤。利用再生能源可產生0.5～0.6兆帕壓力的蒸氣（3～4噸／小時）。

圖2 熔煉再生鉛原料的鼓風爐（圖中的單位為mm）

        采用240～300℃熱風進行熔煉可達到最佳技術經濟指標。熱風在同時減少15～20%焦炭的條件下可加快熔煉過程，調節爐氣和爐料間的熱交換，在降低渣中的氧化亞鐵含量后，可利用較難熔的鈣質爐渣。結果減少了鉛隨著渣的損失。

        用爐頂平臺向爐中裝料。借助翻轉電動料車把燒結塊、焦炭、蓄電池廢料裝入爐中。裝入料的高度保持在爐頂平臺水平面以下1.5～2.0米處。烏克蘭鋅廠處理燒結塊和廢鉛蓄電池時采用以下成分的爐料：燒結塊20～25%，廢鉛蓄電池和廢料塊70～73%，焦炭7～8%。

        鉛不斷通過虹吸從爐子里放入澆包，再運往精煉車間。渣（冰銅）周期性地（或不斷地）放入前床，在前床從渣中分離出金屬珠滴，然后金屬渣鐵入渣溝水碎并送往渣堆。在生產第三種產品----冰銅時，將冰銅注入鏈模并送去加工。渣的產出率為燒結塊和廢鉛總量的35～45%。渣的成人旭：SiO₂30～45%，Al₂O₃9～11%，FeO20～30，CaO14～19%，鉛0.5～1.5%，銻0.5～1.5%，銅0.2～0.25%，錫0.5～1.25%。

        表1列出的是鼓風爐熔煉再生鉛原料的物料平衡，表2列出的是金屬在鼓風爐熔煉產物中的分配情況。

表1  鼓風爐熔煉再生鉛原料的物料平衡

表2  金屬在鼓風爐熔煉產物中的分配情況（%）

        有色金屬隨渣的損失直接取決于爐料的還原完全程度。與渣貧化的同時，粗鉛中金屬雜質的含量增長，單位產量高。雜質漂浮在料鍋的表面。

        鼓風爐熔煉鉛蓄電池廢料的熱平衡列于表3（以100千克爐料計算；焦炭耗量12%；灰分10%，廢氣中CO含量14%，CO₂含量14%）。

表3  鼓風爐熔煉鉛蓄電池廢料的熱平衡

        熱收入的基本項是焦炭和有機化合物的燃燒。損失的熱主要是被水套中的水和煙氣帶趕走的。

        與其它處理塊狀再生原料的方法相比，鼓風爐熔煉具有生產率高和工藝連續操作的特點。

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