當前位置：首頁 > 新聞中心 > 行業新聞
行業新聞

鉛冶煉工藝流程

鉛的火法冶煉方法主要有燒結—鼓風爐熔煉法、氧氣底吹熔煉（SKS）—鼓風爐還原法、浸沒式頂吹（ISA或Ausmelt）熔煉—鼓風爐還原法、氧氣頂吹卡爾多（Kaldo）轉爐法、氧氣底吹（QSL）法和基夫賽特（Kivcet）法。在上述方法中，氧氣底吹熔煉—鼓風爐還原法和浸沒式頂吹（ISA或Ausmelt）熔煉—鼓風爐還原法已實現了穩定持續的生產，并取得了良好的技術經濟指標，為我國大部分的鉛冶煉廠所采用。

氧氣底吹熔煉—鼓風爐還原法和浸沒式頂吹（ISA或Ausmelt）熔煉—鼓風爐還原法在工藝上都是將冶煉的氧化和還原過程分開，在不同的反應器上完成，即在熔煉爐內主要完成氧化反應以脫除硫，同時產出一部分粗鉛和高鉛渣。高鉛渣均是通過鑄渣機鑄成塊狀再送入鼓風爐進行還原熔煉，產出的粗鉛送往精煉車間電解，產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入煙化爐提鋅。隨著我國對節能減排和清潔生產政策的不斷貫徹落實，上述工藝的弊端也顯現出來，鼓風爐還原高鉛渣塊，液態高鉛渣的潛熱得不到利用，還要消耗大量的焦炭，隨著焦炭價格的提升，煉鉛成本居高不下。電熱前床消耗大量的電能和石墨材料，也增加了冶煉成本，同時需要占用大量的土地和投資。

為了適應環保、低炭、節能降耗的需求，新的技術不斷出現，目前在河南省濟源豫光金鉛，金利公司、萬洋集團各自采用的液態高鉛渣直接還原的三種爐型代表了我國鉛冶煉發展的最高水平。

一、豫光金鉛底吹還原工藝：

取消鼓風爐，不用冶金焦，實現液態渣直接還原，與原有富氧底吹爐氧化段一起，形成完整的液態渣直接還原工業化生產系統。具體技術方案為：鉛精礦、石灰石、石英砂等進行配料混合后，送入氧氣底吹爐熔煉，產出粗鉛、液態渣和含塵煙氣。液態高鉛渣直接進入臥式還原爐內，底部噴槍送入天然氣和氧氣，上部設加料口，加煤粒和石子，采用間斷進放渣作業方式。天然氣和煤粒部分氧化燃燒放熱，維持還原反應所需溫度，氣體攪拌傳質下，實現高鉛渣的還原。工藝流程如圖1。

圖1 豫光煉鉛法的工藝流程圖

生產實踐效果

8萬t/a熔池熔煉直接煉鉛環保治理工程主要包括以豫光煉鉛法為主的粗鉛熔煉系統、大極板電解精煉系統和余熱蒸汽回收利用系統等。項目09年2月正式開工，09年8月進行設備安裝，2010年元月開始空車調試，3月28日熔煉系統氧化爐點火烘爐。目前氧化爐、還原爐、煙化爐、硫酸及制氧系統均正常生產，經幾個月的生產檢驗，各項環保指標優于國標，技經指標達設計水平。

豫光煉鉛新技術的主要特點

（1）流程短：工藝省去了鑄渣工序，淘汰了鼓風爐，減少了二次污染和煙塵率（國際同類技術的煙塵率一般在15%左右，而豫光煉鉛法的煙塵率僅為7～8%）。

（2）自動化水平高：工藝可在氧化、還原等關鍵工序中設置3000多個數據控制點，實現全系統的DCS集中自動控制，用工大幅減少，系統生產更安全穩定性。

（3）低能耗：該工藝不僅利用了渣和鉛的潛熱，熔池熔煉時傳熱傳質效率高，能耗大大降低。粗鉛能耗比氧氣底吹-鼓風爐煉鉛低25%左右，比傳統工藝低約50%。

（4）低排放：采用天然氣、煤粒替代焦炭，達到清潔生產的目標，SO₂排放濃度和遠低于國家標準，僅為氧氣底吹-鼓風爐煉鉛中鼓風爐排放量的10%，同時CO₂排放量僅為氧氣底吹-鼓風爐煉鉛工藝的22%。

（5）清潔化生產：密閉性好的熔煉設備縮短了工藝流程，減少了無組織排放量，實現了鉛清潔化生產。終渣含鉛指標比國際同類工藝低2%左右，資源利用率提高。

二、金利側吹還原工藝：

熔煉爐產出的高鉛渣定期的由排放口放出，熔融狀態下通過溜槽加入到側吹還原爐中、側吹還原爐設有熱渣加入口和冷料加入口。還原粒煤、熔劑經配料由冷料口加入。還原爐兩側設煤氣、工業氧噴槍為還原爐提供熱源，還原爐下部側墻設鉛虹吸放出口，還原鉛由虹吸口連續排出轉送精煉車間，還原爐端墻下部設有排渣口，當虹吸排鉛停止時，即為一個周期的終點。排渣口放渣，為進一步回收渣中的鋅，此渣經前床貯存后送煙化爐處理。側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，是否經尾氣處理，依煤粒含硫而定。

圖2 金利側吹爐工藝流程圖

金利液態高鉛渣還原爐工業性試驗裝置工程的設計和建設于2008年底完工，包括一座8m2的側吹還原爐、相應的煙氣處理系統、冷料配料、上料系統及供氣系統。2009年初進入試運行階段。工業性試驗共分三個階段，其內容包括裝置的適應性、渣型的選擇、工況、供氣、還原粒煤與還原周期調整等試驗。其間對設施進行了必要的維護和修改：爐子下部面積擴大為13m2,試驗工作于2009年8月底完成，達到了與底吹熔煉爐放渣制度相適應的穩定運行。各項技術條件和指標較穩定。2009年9月初即轉入示范性生產。停止了高鉛渣的鑄塊和鼓風爐的生產。還原爐第一爐期共進行了5個月，2010年3月20號更換爐襯，2010年3月底第二爐期開始運行.

金利新技術的工藝技術特點

（1）側吹還原爐能耗低，產出煙氣量和二氧化硫排放量遠低于鼓風爐，同等規模的煙氣量為鼓風爐的30%，二氧化硫排放量約為10%。

流程短捷，揚塵點少，易于密閉通風除塵，有效的防治了鉛塵的彌散，經測定，操作崗位鉛含量小于0.03mg/m³，衛生通風除塵后的排放鉛塵濃度6mg/m³。

（2）經金利公司生產10個月的冶煉數據核算，側吹還原爐焦爐煤氣和無煙粒煤消耗折合標煤為197kgce/t-pb，比鼓風爐純鉛能耗380kg，折合標煤369 kgce/t-pb的指標大幅降低。

（3）側吹還原爐渣含鉛小于2%，而鼓風爐渣含鉛3—4%，側吹還原爐鉛回收率為97.1%，鼓風爐鉛回收率95.5%。

（4）過程簡單，工序少，作業穩定，易操作，可實現DCS控制和管理，提高了勞動生產率。

（5）經金利公司統計計算，粗鉛單位或成本為550元左右，比鼓風爐單位成本840元明顯降低。

（6）側吹還原爐、煙化爐與熔煉爐放置在一個廠房內，省略了鼓風爐上料、熱渣鑄造系統，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、中聯公司于2009年合作開發“三連爐”煉鉛新工藝，采用氧化爐—還原爐—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，工人勞動強度小，環保效果好，實現了鉛冶煉生產的低碳模式。“三連爐”煉鉛工藝流程圖見圖3。

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、氧氣側吹爐等，還原爐為氧氣側吹還原爐，煙化爐增加滲鉛裝置改進。生產系統具體為硫化物精礦、石灰石、石英砂、含鉛煙塵物料進入氧化爐熔煉爐內充分混合、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行電解精煉。氧化爐產生的液態高鉛渣通過溜槽直接流入氧氣側吹還原爐，高鉛渣與煤、熔劑，經鼓入的富氧空氣強烈攪拌而激烈反應，產出的粗鉛經虹吸道流出，含有微量SO₂氣體經鍋爐回收余熱后進入脫硫塔處理排空。還原爐產出的爐渣通過直接流入煙化爐提鋅。

與氧氣底吹熔煉—鼓風爐還原工藝相比，三爐通過溜槽直接相連，液態高鉛渣直接流入側吹還原爐內，充分利用了高鉛渣的潛熱，取消了鑄渣機，避免了高鉛渣塊產生的煙塵飛揚現象；還原爐熱渣直接流入煙化爐內，潛熱也得到了充分利用，進入煙化爐內不需要提溫期，可以直接噴入粉煤還原提鋅，降低了煤耗，縮短了煙化提鋅時間，提高了生產效率；同時取消了電熱前床和熱渣吊運過程，既節省了設備投資，也降低了生產電耗以及避免了渣包運輸帶來的環境問題。

萬洋公司氧氣側吹爐在新鄉中聯公司多次試驗的基礎上，于2011年3月10日一次性開爐成功，運行半年來，生產穩定連續，各項技術經濟指標達到了預期目標值。前期氧化段底吹爐為Φ3.8m×11.5m，110～120min放一次渣，產出液態高鉛渣量為28～35t/爐，渣含鉛43～50%，此次設計的氧氣側吹爐為8.4m²，高鉛渣在一個還原周期內完全可以降至1%以下。為了考慮后面煙化爐的生產，使熔池內的鋅盡可能的保留在渣中，生產中控制渣含鉛不大于2%。

萬洋、豫北“三連爐”工藝特點

與氧氣底吹熔煉—鼓風爐還原法和浸沒式頂吹（ISA或Ausmelt）熔煉—鼓風爐還原法相比，“三連爐”工藝具有以下的優勢：

（1）取消了鑄渣機，避免了高鉛渣冷卻鑄塊過程中水汽迷漫、碎沫飛揚的現象，生產環境進一步改善，也省下了鑄渣機的設備投資。

（2）高鉛渣在熔融液態下直接還原，充分利用了高鉛渣熔體的潛熱，節省了大量的燃料，使噸鉛生產能耗下降。

（3）側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，可直接進入還原提鋅，節省了粉煤，也提高了生產效率，同時氧化鋅品質更好。

（4）高鉛渣還原只采用單一的煤作為燃料和還原劑，起到加熱和還原的作用。與鼓風爐相比煤比焦炭價格低廉，與國內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，對建廠條件的適應性更好，推廣前景更廣。

（5）側吹還原爐床能率很高，時間上可以與底吹爐、煙化爐相匹配，取消了電熱前床，節省大量的電能及石墨電極，使能耗降低。

（6）側吹還原爐熔池熔煉反應激烈，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，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，節省投資。

（9）生產操作簡單，指標易于控制，工人勞動強度小，生產操作環境好。

四、幾種工藝技術參數的比較：

表1 幾種工藝的技術經濟指標對比

注：以上技術經濟指標均來自相關廠的報道。

五、結論：

1、液態高鉛渣直接還原技術具有成熟可靠、實用性強、節能效果明顯等特點，實現了直接煉鉛，節約能源消耗，減少CO₂、SO₂排放，其經濟技術指標已達到國際先進水平。

2、以上三種工藝技術相比較，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。“豫光法”底吹還原爐投資高，設備龐大，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：還原爐爐體采用內耐火材料，外用水淋降溫，爐內的耐火材料壽命為3-6個月，（最近正在改為銅水套）。其2：風口采用底吹爐上用的多孔風口，不但風口易損，而在緊急情況下（如設備事故，突然停電、停風、停氣），風口無法關閉，只有任其燒損或堵塞，重新開車起動困難。其3：鉛的還原劑采用的是焦爐煤氣，因而不適宜用于沒有煤氣的地區。因此，由新鄉中聯公司開發的氧氣側吹爐應為無天然氣地區建設的工廠首選方案。

3、“氧氣側吹爐熔池熔煉技術”已被國家發改委列入“十一五”國家重點（第三批）節能技術推廣項目，公告文號，2010年第33號。

分享到：

點擊次數：更新時間：2013-07-23 16:49:46 【打印此頁】【關閉】

上一條:銅冶煉行業準入漸嚴設環保門檻

下一條：銅冶煉業的發展狀況

聯系方式

當前位置：首頁 > 新聞中心 > 行業新聞 行業新聞

鉛冶煉工藝流程

相關文章

當前位置：首頁 > 新聞中心 > 行業新聞
行業新聞