利用新技术改造传统的铅冶炼行业
河南有色金属网站 www.hnnm.cn 时间:2004-01-01 00:00 来源:
摘要:氧化底吹炉熔炼--鼓风炉还原新技术的应用,解决了铅冶炼的环境污染问题。该工艺流程简单,投资省,自动化高,是我国炼铅行业技术改造的最佳工艺选择。
关键词:氧气底吹炉熔炼--鼓风炉还原 铅冶炼 环保
⒈前言
目前,我国铅冶炼厂主要采用传统的烧结--鼓风炉炼铅方法,此方法在国内外的粗铅生产中,仍占有主要的地位。从上世纪70年代开始,我国就着手对烧结--鼓风炉铅厂进行技术改造,改造主要目的是解决烧结机烟气制酸和提高设备的装备水平:如烧结机采用了钢性滑道、柔性传动、返烟风机,鼓风炉实现了热风熔炼和连续放液工艺;近年来烧结机烟气又实现了非稳态制酸或托普索制酸工艺,取得了一定的效果,但是尚不能真正解决全系统的污染问题。随着国家日益重视环境保护,传统炼铅方法由于对环境污染比较严重而面临着生存的严峻挑战。
近30年来,世界上不少国家致力于炼铅新工艺的研究开发,并先后实现了工业化生产:如Kivcet法、PSL法、Kaido法以及氧气顶吹喷枪浸没熔炼法。其中有些方法已经过多年的生产工艺日趋成熟,有些方法还处于发展之中,这些方法的共同特点是:流程短,烟气SO2浓度高,与传统技术相比,易于实现SO2的回收利用和解决生产区的劳动卫生条件。以上工艺的应用解决了炼铅行业的污染问题,推动了铅冶炼的发展。由于知识产权保护,引进技术需要巨额的技术转让费用,同时建设投资很高,铅行业不可能全部使用引进技术,这制约了中小铅企业的发展。所以必须研究开发具有自主知识产权的新技术。我国自80年代工开始进行铅冶炼新工艺的研究开发,至1998年半工业性实验完成,并通过了有色金属总公司组织的成果鉴定,专家一致认为该工艺技术先进、过程顺利、环保效果明显。
⒉氧气底吹熔炼--鼓风炉还原炼铅法
2002年8月,河南豫光金铅股份有限公司铅冶炼烟气(尘)综合治理项目示范工程建成并一次投产成功,该项目采用了氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅新工艺。
氧气底吹熔炼--鼓风炉还原炼铅新工艺是我国自主开发的炼铅新技术,具有自主知识产权。其核心是将氧化和还原分别在不同的熔炼中反应。该工艺能很好地解决铅冶炼烟气SO2制酸和铅烟尘的污染问题,具有工艺流程简单、环境好,能实现清洁生产的特点。
⒉1反应机理和工艺过程
铅精矿的氧化熔炼在密闭水平回转式熔烧炉中进行。铅精矿、铅烟灰、熔剂及少量的粉煤(精矿含硫比较低时)经计量、配料、制粒后,由炉子上方的加料口加入炉内,工业氧气从炉子的底部经氧枪喷入熔池。氧气进入溶池后,首先和铅液反应生产氧化铅(PbO),其中一部分氧化铅在激烈的搅拌状态下和熔池中的硫化铅(PbS)进行交互反应生成一次粗铅、氧化铅和二氧化硫,所产生的一次粗铅与铅氧化渣沉淀分离后,粗铅由虹吸道直接放出,铅氧化渣经铸渣机铸块后,送鼓风炉进行还原熔炼,产生二次粗铅。底吹炉熔炼产生的SO2经余热锅炉降温和电收尘器后送硫酸车间进行制酸。
⒉2技术指标分析
氧气底吹熔炼一次沉铅率与铅精矿品位、熔炼制度有关:铅精矿的品位越高,一次粗铅的产出率越高。同时在熔炼过程中氧气与物料的比例应合理控制,才能控制好熔炼制度。为适应下一步鼓风炉生产需要,铅氧化渣含铅应控制在40%左右,相应的一次粗铅的产出率一般控制在30%-40%左右。由于使用工业纯氧进行氧化熔炼,物料中的硫燃烧比较充分,一次粗铅中含S≤0.2%,铅氧化渣含S≤0.6%。控制好氧料比,适当降低氧化熔炼温度,使氧化熔炼的温度控制在950-1150℃范围内,可以控制熔炼过程中产生的烟尘率在15%以下,从而提高底吹炉的生产效率。
铅氧化渣和烧结声相比,铅氧化渣比较致密,孔隙率比烧结块低,同时铅氧化渣是熟料,其在鼓风炉还原熔炼过程中熔化速度较烧结块要快,从而增加了鼓风炉还原熔炼的难度。因而铅氧化渣还原熔炼时,可以利用椅型鼓风炉进行还原熔炼。利用普通铅鼓风炉进行铅氧化渣还原溶炼时,必须对渣型进行调整、适当控制单位时间内铅氧化渣的处理量、适当提高焦率以便控制鼓风炉还原熔炼的指标。通过技术条件的完善,鼓风炉冶炼铅氧化渣,可以控制弃渣含Pb≤4%。虽然新工艺较传统工艺渣含铅高1%-1.5%,但由于新工艺中鼓风炉渣量仅为传统工艺渣量的50%-60%,所以铅在弃渣中的损失不会增加。#p#分页标题#e#
⒉3生产主要经济技术指标
(1)原料含铅 56%-60%
(2)氧气底吹炉沉铅率 30%-40%
(3)氧料比 &nb