铅烧结矿的鼓风炉还原熔炼共57页
铅冶炼技术线试题库及答案
铅冶炼厂生产技术线竞聘上岗试题1、填空题1）粗铅生产普遍采用（烧结焙烧－鼓风炉还原熔炼）工艺，它具有工艺稳定可靠、对原料适应性强等优点，具有流程长、（返料多）、能耗高等缺点。
2）粗铅生产的原料有（方铅矿）、白铅矿以及再生铅物料等，（废蓄电池）是最主要的再生铅物料。
3）我厂烧结焙烧采用带式烧结机，烧结焙烧的两个目的是：（硫化物氧化）、颗粒状物料（熔结成块）。
4）我厂返粉制备时进行了四段破碎，分别是单轴破碎、（齿辊破碎）、波纹辊破碎、（光辊破碎）。
5）返粉润湿冷却时，依次形成吸附水、（薄膜水）、（毛细水）、重力水，重力水在以返粉为核心的制粒过程中是有害的。
6）我厂鼓风炉采用无炉缸（铅渣连续排放）技术，罗依排放器采用了（铅封）原理。
7）铅鼓风炉大致可分为五个区域，即预热区、（还原区）、（熔化区）、风口区、炉缸区。
风口区又可分为（氧化带）、（还原带）。
8）铅鼓风炉渣中最强的碱性氧化物是（CaO），它能降低炉渣密度，当其含量超过熔解度的极限时，会造成炉渣（熔点）大幅度提高，使燃料消耗增加，生产率降低。
9）焦炭在铅鼓风炉内的反应过程为：下移的赤热焦炭与空气中的氧发生发生氧化燃烧生成（CO2），它遇到赤热焦炭时，又被还原为（CO），它是铅鼓风炉熔炼的主要（还原剂）。
10）我厂采用（烟化炉烟化）法处理铅鼓风炉渣，生产过程中普遍使用（烟煤）做燃料。
11）烟化炉吹炼过程的主要影响因素有：（温度）、燃料和送风量、炉渣成分、（熔池深度）。
12）烟化炉吹炼的实质是（还原挥发过程），即把粉煤和空气的混合物鼓入烟化炉的熔渣内，使铅、锌化合物还原成铅、锌蒸气，它们在炉子上部空间和烟道系统与空气或炉气作用，生成（PbO）、（ZnO）。
13）我厂烧结焙烧烟气采用动力波净化－托普索制酸技术进行无害化处理，动力波净化以水作为洗涤液，气、液相撞后形成高速湍动的（泡沫区）实现（气－液）两相之间的传热、（传质）等过程。
14）WSA制酸过程中使用能降低（反应活化能）的钒催化剂，它以（V2O5）作为活性组分，以碱金属如钾钠等的硫酸盐作为助催化剂，助催化剂使钒酸盐（熔点）降低，从而增大催化剂的活性。
氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新技术
氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新技术氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法一、氧气底吹熔炼—鼓风炉法简介氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法工艺流程为:熔剂、铅精矿或二次铅原料及铅烟尘经配料、制粒或混捏后进行氧气底吹熔炼,产出烟气、一次粗铅和铅氧化渣,烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器收尘后采用二转二吸工艺制酸,尾气排放,铅烟尘返回配料。
铅氧化渣经铸块后与焦块、熔剂块混合后入鼓风炉进行还原熔炼,产出炉渣、烟气和粗铅,烟气经收尘后放空,铅烟尘返回配料。
工艺主要设备包括可旋转式氧气底吹熔炼炉,多元套管结构氧枪（多通道水冷高温喷镀耐磨底吹氧枪）,特殊耐磨材质的氧枪口保护砖，浅层分格富铅渣速冷铸渣机（铅氧化渣铸渣机）,带弧型密封罩和垂直模式壁中压防腐余热锅炉，全封闭铅烟尘输送配料等, 新型结构鼓风炉（双排风口大炉腹角高料柱）等。
工艺的核心设备是氧气底吹熔炼炉。
熔炼炉炉型结构为可回转的卧式圆筒形,在炉顶部设有2～3 个加料口,底侧部设有3～6 个氧气喷入口,炉子两端分别设一个虹吸放铅口和铅氧化渣放出口。
炉端上方设有烟气出口。
铅精矿的氧化熔炼是在一个水平回转式熔炼炉中进行的。
铅精矿、铅烟尘、熔剂及少量粉煤经计量、配料、圆盘制粒后, 由炉子上方的气封加料口加入炉内, 工业纯氧从炉底的氧枪喷入熔池。
氧气进入熔池后, 首先和铅液接触反应, 生成氧化铅(PbO ) , 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(PbS) 进行反应熔炼, 产出一次粗铅并放出SO 2。
反应生成的一次粗铅和铅氧化渣沉淀分离后, 粗铅虹吸或直接放出,铅氧化渣则由铸锭机铸块后, 送往鼓风炉工段还原熔炼, 产出二次粗铅。
出炉SO 2 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, 送硫酸车间处理。
熔炼炉采用微负压操作, 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, 由于混合物料是以润湿、粒状形式输送入炉的, 加上在出铅、出渣口采取有效的集烟通风措施, 从而避免了铅烟尘的飞扬。
铅冶金学第5章
5.1 概述
表5-1 铅锌炉渣成分实例
炼铅鼓风炉直接 熔炼产出的炉渣 ( Slag)，通常含锌6～ 20％、含铅1.5～ 3.0%，一般应予以处 理以回收其中的锌、 铅及其他有价金属。 处理铅锌炉渣的 方法目前在工业上实 际采用的是两种： 烟化炉吹炼； 回转窑挥发。 项 目 冶炼炉型 沈冶 株冶 韶冶 会泽铅锌矿 铅鼓风炉 铅鼓风炉 炼锌鼓风炉 化矿鼓风炉
5.3 其他方法处理炉渣
水碎渣
其他处理炉渣的方法还有回转 窑(Rotatory Kiln)挥发、旋涡熔炼、 电炉熔炼、氯化挥发和悉罗熔炼等， 这里主要介绍回转窑挥发。
回转窑挥发铅水碎渣工艺流程
焦粉 配料 空气 回转窑挥发
废渣（送渣场）
烟气 冷却 烟气 收尘
回转窑挥发法产物有： 氧化锌 窑渣 烟气
2.85 9.89 21.49 30.96 8.31 0.01 0.9～1.5 7.71 0.0046
5.2 烟化炉处理炉渣(Fuming furnace)
液态熔炼炉渣周期性地加人烟化
烟化炉处理炉渣 的原理与过程:
炉，再往熔渣中鼓人空气和粉煤进行
吹炼，熔渣中的铅、锌、锗等金属被
还原挥发，金属蒸气在炉子上部空间 和前部废热利用装置里，被三次风口 吸人的空气氧化变成氧化物再予以回 收。
加热期：温度迅速提高到1250-1300℃,在弱还原气氛下使大部分Pb、Ge得以挥发,
空气过剩系数0.8-0.9。 还原期：减少空气量，加大粉煤量，保持CO的还原气氛，使Zn与剩余的Pb、 Ge迅速挥发,空气过剩系数0.5-0.7。 （四）产物 （1）烟尘（含Zn：40-60%、Pb：15-30% ） （2）烟气（用于废热锅炉） （3）废渣（Zn：1-2%、Pb：0.1-0.2%、Ge：0.0007-0.001% 与炉渣比较 ？ 与炉渣比较 ？
铅鼓风炉喷吹粉状燃料强化熔炼工业试验
过制 酸 回收 ， 除 或 减 轻 Ｓ ２对 环 境 的 污 染 危 害 。 消 。 虽然 直 接炼 铅 工艺 具有 过 程强化 、 染小 等 优势 ， 污 但 由于 技术 转让 费高 、 资 大 、 料系 统复 杂或 因为是 投 备 间断 操作 、 料适 应性 等 。 原 限制 了这 些技 术 的推广 应
ｄ ｓ ｉ ｘ ｅｉ ｎｓｈ ｖ ｏ ｏ ｄｔｃｎｃｌ ｎ — ｏ ｏ ｃ ｎ ｅ ｅ ． ｅｔｃｎｑ ｅ ｈ ｔｎｅｔｄｍｉｔｒ ｅ — ｕｔ ａ ｅ ｐ ｒ ｒｌ ｍｅ ｔ ａ ｅ ｔ ｏ ｈ ｉ — ｄｅ ｎ ｍｉ ｉｄｘ ｓ Ｔｈ ｈ ｉｕ ａ ｊｃｅ ｘ ｕｅ ｆ ｍｉ ｇ ｇ ｅ ａａ ｃ ｅ ｔ ｉ ｏｓ
９ ３ ７． ４％ 。
关键词 ： 风炉 ； 鼓 粗铅 冶炼 ； 喷吹 ； 粉状燃 料 中图分类号 ： １ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７ ５ ５ ２ ０ ）２ ０ ４ ３ １０ —７ ４ （０ ６ ０ —０ １ 一Ｏ
Ｉ ｄ ｓ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｈｅ ｎ ｍ ｅ ｔｎ ｐｅ ｉ ｅ ｆＬｅ ｄ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌＳ ｒ ｎ ｔ ｎｉ ｇ Ｓ ｌ ｉ ｇ Ｅｘ ｒ ｍ ｎｔｏ ａ
维普资讯
・
１ ・ ４
有 色金 属 （ 冶炼部 分 ） ２ ０ ０ ６年 ２期
铅鼓 风炉喷吹粉状燃 料强化熔炼工业试验
王 吉坤 ， 廷 熙 周
（ 南冶金 集 团 总公 司 。 南 昆明 ６ ０ ５ ） 云 云 ５ ０ １
摘要 ： 用从 风 口区喷粉状燃料来部份替代冶金焦 ， 采 工业试验 取得很 好的技术经济指标 。半 焦与褐煤 的 混合物喷吹工 艺转入 工业 化生 产一年多来 ， 生产技 术经济指标 稳定 ， 劳动强 度降低 。５个 多月生产统 计 指标显 示 ， 床 能 力 提高 １ ．４ 焦 率 下 降 １ ％ ． 业 成 本 下 降 １ ．３ 置 换 比 １ １ ， 回收 率 炉 Ｏ ４ ％， ５ 作 ９ １ ％。 ．２ 铅
铅冶炼工艺流程
铅冶炼工艺流程选择氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法在工艺上都是将冶炼的氧化和还原过程分开，在不同的反应器上完成，即在熔炼炉内主要完成氧化反应以脱除硫，同时产出一部分粗铅和高铅渣。
高铅渣均是通过铸渣机铸成块状再送入鼓风炉进行还原熔炼，产出的粗铅送往精炼车间电解，产出的炉渣流至电热前床贮存保温，前床的熔渣流入渣包或通过溜槽进入烟化炉提锌。
随着我国对节能减排和清洁生产政策的不断贯彻落实，上述工艺的弊端也显现出来，鼓风炉还原高铅渣块，液态高铅渣的潜热得不到利用，还要消耗大量的焦炭，随着焦炭价格的提升，炼铅成本居高不下。
电热前床消耗大量的电能和石墨材料，也增加了冶炼成本，同时需要占用大量的土地和投资。
为了适应环保、低炭、节能降耗的需求，新的技术不断出现，目前在河南省济源豫光金铅，金利公司、万洋集团各自采用的液态高铅渣直接还原的三种炉型代表了我国铅冶炼发展的最高水平。
一、豫光金铅底吹还原工艺：取消鼓风炉，不用冶金焦，实现液态渣直接还原，与原有富氧底吹炉氧化段一起，形成完整的液态渣直接还原工业化生产系统。
具体技术方案为：铅精矿、石灰石、石英砂等进行配料混合后，送入氧气底吹炉熔炼，产出粗铅、液态渣和含尘烟气。
液态高铅渣直接进入卧式还原炉内，底部喷枪送入天然气和氧气，上部设加料口，加煤粒和石子，采用间断进放渣作业方式。
天然气和煤粒部分氧化燃烧放热，维持还原反应所需温度，气体搅拌传质下，实现高铅渣的还原。
工艺流程如图1。
图1 豫光炼铅法的工艺流程图生产实践效果8万t/a熔池熔炼直接炼铅环保治理工程主要包括以豫光炼铅法为主的粗铅熔炼系统、大极板电解精炼系统和余热蒸汽回收利用系统等。
项目09年2月正式开工，09年8月进行设备安装，2010年元月开始空车调试，3月28日熔炼系统氧化炉点火烘炉。
目前氧化炉、还原炉、烟化炉、硫酸及制氧系统均正常生产，经几个月的生产检验，各项环保指标优于国标，技经指标达设计水平。
铅鼓风炉熔炼
1、设计任务书设计一个日处理350吨的铅鼓风炉1.1、原始数据烧结块日处理量：（吨）选取代号：A日处理量：350吨21.2、烧结块成分1.3、焦炭的化学成分（%）1.4、焦炭灰分组成（%）1.5、烟尘的化学成分（%）1.6、炉渣主要成分（%）Fe 26% SiO25% CaO 17%21.7、粗铅品位：95.5%2铅2.1、铅的物理性质铅是一种化学元素。
人类最早提炼出来的金属之一。
埃及前王朝时期就有铅制人像。
古罗马人已经了解铅能耐腐蚀，广泛用铅做水管。
古埃及用铅化合物做瓷釉。
中国商代中期，在铸造青铜器时已加入金属铅，西周的铅戈中，含量也很高。
铅在地壳中的含量为 1.6×10-3％，很少以游离状态存在于自然界，主要矿物有方铅矿(PbS)、白铅矿(PbCO3)、硫酸铅矿(PbSO4）。
铅是铀和钍的衰变产物，因此也存在于各种铀矿和钍矿中。
铅的元素符号为Pb，英文名为lead，是蓝灰色或银灰色金属，但略带蓝色，在空气中失去光泽，变成暗灰色。
其结晶属于等轴晶系（八面体及六面），原子序数为82，为第IV族元素，原子量为207.21。
熔点327.502℃，沸点1740℃，密度11.3437克／厘米3，莫氏硬度1.5，很柔软，纯铅在重金属中是最柔软的，具有良好的展性，可以压成铅皮，捶成铅箔，但延性甚小，不能拉成铅丝。
铅的物理性质见下表：铅的物理性质2.2、铅的化学性质铅的原子价是2和4。
铅在各种成分的大气、水和常用化学物质体系中是相当稳定的。
常温下在干燥的空气中铅不会氧化。
但铅在潮湿及含有CO 2的空气中，在其表面先生成氧化亚铅（Pb 20 )，再慢慢转化成碱式碳酸铅（3PbC03·Pb（OH ）：）薄膜，此膜可阻止铅在大气中进一步氧化，使铅在常温下大气中长期不被腐蚀。
铅在熔融状态下，氧化过程加剧，最初生成Pb 20，继续升温则生成Pb0，温度升至330~450℃时，Pb0转化成Pb 203，温度升至450~490℃时，Pb 203转化成Pb 304（红丹），温度升至550一600℃时，Pb 304转化成Pb0（黄丹）。
硫化铅精矿熔炼的方法和原理
硫化铅精矿熔炼的方法和原理铅冶炼就是将铅金属从矿石、精矿或二次铅料中提炼出来, 生产铅的方法可以分为火法冶炼和湿法冶炼。
目前, 炼铅几乎采用的全是火法, 湿法炼铅虽已进行长期试验研究, 有的已进行了半工业试验规模, 但仍未工业应用。
火法炼铅普遍采用传统的烧结焙烧-鼓风炉熔炼流程, 该工艺占世界产铅量65%左右, 铅锌密闭鼓风炉生产的铅约为5%, 其余约30%是从精矿直接熔炼得到。
直接熔炼的老方法有沉淀熔炼和反应熔炼。
沉淀熔炼是用铁作还原剂, 在一定温度下使硫化铅发生沉淀反应, 即PbS+FePb+FeS, 从而得到金属铅。
反应熔炼是将一部分PbS氧化成PbO或PbSO4, 然后使之与未反应的PbS发生相互作用而生成金属铅, 主要反应为PbS+2PbO3Pb+SO2或PbSO4+PbS2Pb+2SO2。
这两种炼铅方法金属回收率低、产量小、劳动条件恶劣, 现在大型炼铅厂已不采用。
20世纪80年代以来开始工业应用的直接炼铅方法主要是氧气闪速电热熔炼基夫塞特法和氧气底吹熔池熔炼QSL法, 它们将传统的烧结焙烧-还原熔炼的两个火法过程合并在一个装置内完成, 提高了硫化矿原料中硫和热的利用率, 简化了工艺流程, 同时改善了环境。
其他的熔炼方法如富氧顶吹、富氧底吹熔炼法均可以达到简化流程、改善环境的目的。
2.1 熔炼的传统方法2.1.1 烧结焙烧-鼓风炉熔炼法烧结焙烧-鼓风炉熔炼法属传统炼铅工艺, 铅冶炼厂大部分都采用这一传统工艺流程, 此法即硫化铅经烧结焙烧后得到烧结块, 然后在鼓风炉中进行还原熔炼产出粗铅。
图2-1为该方法的工艺流程图。
图2-1 烧结焙烧-鼓风炉熔炼工艺流程图2.1.1.1 硫化铅精矿焙烧-鼓风炉熔炼法概述最早的硫化铅矿焙烧方法是将块矿堆积起来进行氧化焙烧, 称为堆烧法, 而对碎的富铅矿则采用灶或窑来焙烧。
到19世纪末, 随着浮选技术的发展及普及, 才开始将富集的粉状铅精矿加入反射炉内进行粉末焙烧或烧结焙烧。
铅冶炼工艺及用能特点
铅冶炼工艺及用能特点（一）生产工艺流程目前国内外通用的炼铅工艺可分为粗炼和精炼，其中粗炼分为火法和湿法。
火法炼铅概况为传统炼铅法与直接炼铅法两大类，而直接炼铅法可简单分为闪速熔炼和熔池熔炼两种。
具体分类见图1-1（铅冶炼工艺）和图1-2（火法炼铅工艺）。
图17铅冶炼工艺U 卡尔多炉法寓吹熔炼法图1-2火法炼铅工艺珏夫赛特法SKS 法戴:萨炉炼铅法谿池熔炼 富施顶吹熔炼法 1Y 炼铅法奥斯麦特法铅冶炼工艺烧结一鼓风炉还原法闪速烯炼奥托昆普法QS1法僚］依底吹熔燎法1.传统炼铅法传统炼铅法即烧结一鼓风炉还原熔炼工艺，其主要设备为烧结机和鼓风炉，分两段分别完成氧化和还原过程，该工艺本身存在一些缺陷：烧结过程中SO2浓度偏低，烟气SO2转换率只能达90%左右，SCh利用率低；烧结过程产生的反应热不能有效回收利用，鼓风炉熔炼时需消耗大量冶金焦，能耗较高；烧结烟气中浓度低，不能有效夹带粉尘量大，烧结返料约80%,烧结成本高；鼓风炉烟气SO2回收，环保压力大；工作、卫生及操作环境差，难以实现清洁生产，对职工健康危害大。
由于该工艺较为成熟，且投资小，目前在国外铅生产仍占有重要作用，而国内该工艺己经列入《产业结构调整指导目录（2011年版）》淘汰类，属于淘汰类工艺。
2.直接炼铅法直接炼铅法分为闪速熔炼和熔池熔炼：闪速熔炼的典型代表有基夫赛特法、奥托昆普法；溶池熔炼的典型代表有QS1法、水口山法（SKS）.艾萨炉、卡尔多法等。
（1）基夫赛特法的关键设备为基夫赛特炉，主要由反应塔、电热还原区、铜水套和包括余热锅炉在内的直升烟道组成，该法在反应塔内完成氧化过程和80%左右的还原过程，在电热还原区完成20%左右还原过程。
该炼铅方法有以下特点：原料适应性强，对原料品位没有过多要求，可处理铅精矿、多金属金矿、锌渣、铅烟尘和二次铅物料等；炉子运行稳定、连续，炉体寿命长，维修费用低，作业率可高达95%以上；主金属回收率高，铅回收率98%,金银回收率99%,锌回收率60%以上；工作环境卫生条件好，烟尘率低，炉体密闭，烟尘烟气逸散少，工艺环保性好；烟气中S02浓度高，制酸成本低；自动化程度高，工人劳动强度低，所需员工数量少。
铅精矿还原熔炼设计任务书
绪论 (2)设计任务书 (4)工艺概述 (5)冶金过程计算 (20)总结 (28)在所有金属的冶炼中，铅冶炼一直是个难点。
世界已查明的铅资源储量为15×105t，中国的铅储量为900×104t，在世界上居第二位。
中国铅产量接近世界的1/4，居世界第一位。
中国的铅消费也在增加，成为世界第二大消费国，仅次于美国。
2003年中国铅消费量为116.82×106t。
随着铅工业的发展，中国铅冶炼的技术装备水平也在提高，但与国外相比仍有差距，主要体现在以下几个方面：（1）铅冶炼企业规模较小（2）技术装备相对落后（3）再生资源利用率低（4）环境污染比较严重（5）技术经济指标偏低目前，世界上以硫化铅矿为原料铅，冶炼生产仍以烧结—还原熔炼工艺为主，其产量占世界铅产量的70%以上，密闭鼓风炉熔炼工艺约占10%，新炼铅工艺占10~15%.中国铅冶炼的情况与上述情况大致相同，，对矿产铅而言，烧结—还原熔炼工艺占65%，ISP工艺占12%。
新工艺占23%。
中国铅冶炼烧结设备主要是烧结机、烧结锅和少接盘，还原熔炼设备主要是鼓风炉。
硫化铅精矿采用鼓风炉烧结机烧结脱硫，烟气SO2浓度可达到3~4%，可通过制酸对烟气进行处理，回收其中的SO2，制酸尾气经吸收处理可达标排放。
采用吸风烧结机、烧结锅和烧结盘烧结脱硫，烟气量难以控制，烟气SO2浓度很低，无法制酸，其他烟气处理方法成本高，困难较大，只能直接排放，对大气环境造成严重污染。
无论何种烧结方式，烧结块含硫都在2~3%，因此鼓风炉产出烟气也会含有低浓度SO2，一般SO2浓度在400毫克/m3左右，远远超过国家有关排放标准允许浓度。
鼓风炉烟气中SO2均未经处理直接排放，也会对大气造成污染。
ISP工艺将铅锌精矿混合冶炼，一般铅锌比例为1:2，烧结烟气中SO2浓度为5%左右，可采用两转两吸接触制酸工艺回收其中的SO2，烟气可达标排放。
中国采用的铅冶炼新工艺有氧气底吹技术、氧气顶吹技术和卡尔多法。
重金属冶金学--铅冶金--铅烧结矿的鼓风炉还原熔炼
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3、还原反应反应热力学
1）金属氧化物CO还原（间接还原）
在铅的还原熔炼过程中，炉料所 含的各种物质都参与如下反应。 MeO=Me＋1/2O2 CO＋1/2O2=CO2 MeO＋CO=Me＋CO2 （3-1） （3-2） （3-3）
由式（1）与式（2）得式（3）： 不同温度下各种金属氧化物还原反 应平衡的pCO/pCO2比较见图3-2。 由图可见，在1000℃时金属氧化 物还原的先后顺序是: Cu2O、PbO、NiO、CdO、SnO2、 Fe3O4、FeO、ZnO、Cr2O3、MnO。
18
在有碱性氧化物FeO和 CaO参与下，铅的氧化物 被还原的顺序为PbO·SiO2、 PbO、2PbO·SiO2，其中 PbO·SiO2最易被还原。 由于CaO与SiO2形成多 种硅酸盐，所以在配料时 CaO:SiO2的比值对还原反 应进行的程度有很大关系。 （生成 3CaO·SiO2 的△G 最负）
第 三 节
铅烧结矿的鼓风炉还原熔炼
一、概述 1、鼓风炉还原熔炼目的
使铅的氧化物还原，并与贵金属和铋等聚集进入粗铅，而 使各种造渣成分（包括SiO2、CaO、FeO、Fe3O4等）及锌等进 入炉渣，以达到相互分离。
1
1、鼓风炉还原熔炼目的
目的：使铅的氧化物还原，并与贵金属和铋等聚集进入粗 铅，而使各种造渣成分（包括SiO2、CaO、FeO、Fe3O4等）及 锌等进入炉渣，以达到相互分离。 当原料含铜较高时，可产出铅冰铜将铜富集；若原料含铜 不太高，可将铜富集于粗铅中，此时铜在炉渣中的损失将稍大。
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5、铅烧结块中其他组分在还原熔炼中的行为
• 铅烧结块中除含主金属铅和主要杂质金属铁的化合物之外，还含 有锌、铜、砷、锑、铋、镉等氧化物，它们在熔炼中的行为分别 叙述如下：
冶炼工艺流程铅冶炼工艺流程
冶炼工艺流程铅冶炼工艺流程铅冶炼工艺流程选择氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法在工艺上都是将冶炼的氧化和还原过程分开，在不同的反应器上完成，即在熔炼炉内主要完成氧化反应以脱除硫，同时产出一部分粗铅和高铅渣。
高铅渣均是通过铸渣机铸成块状再送入鼓风炉进行还原熔炼，产出的粗铅送往精炼车间电解，产出的炉渣流至电热前床贮存保温，前床的熔渣流入渣包或通过溜槽进入烟化炉提锌。
随着我国对节能减排和清洁生产政策的不断贯彻落实，上述工艺的弊端也显现出来，鼓风炉还原高铅渣块，液态高铅渣的潜热得不到利用，还要消耗大量的焦炭，随着焦炭价格的提升，炼铅成本居高不下。
电热前床消耗大量的电能和石墨材料，也增加了冶炼成本，同时需要占用大量的土地和投资。
为了适应环保、低炭、节能降耗的需求，新的技术不断出现，目前在河南省济源豫光金铅，金利公司、万洋集团各自采用的液态高铅渣直接还原的三种炉型代表了我国铅冶炼发展的最高水平。
一、豫光金铅底吹还原工艺：取消鼓风炉，不用冶金焦，实现液态渣直接还原，与原有富氧底吹炉氧化段一起，形成完整的液态渣直接还原工业化生产系统。
具体技术方案为：铅精矿、石灰石、石英砂等进行配料混合后，送入氧气底吹炉熔炼，产出粗铅、液态渣和含尘烟气。
液态高铅渣直接进入卧式还原炉内，底部喷枪送入天然气和氧气，上部设加料口，加煤粒和石子，采用间断进放渣作业方式。
天然气和煤粒部分氧化燃烧放热，维持还原反应所需温度，气体搅拌传质下，实现高铅渣的还原。
工艺流程如图1。
图1 豫光炼铅法的工艺流程图生产实践效果8万t/a熔池熔炼直接炼铅环保治理工程主要包括以豫光炼铅法为主的粗铅熔炼系统、大极板电解精炼系统和余热蒸汽回收利用系统等。
项目09年2月正式开工，09年8月进行设备安装，2010年元月开始空车调试，3月28日熔炼系统氧化炉点火烘炉。
目前氧化炉、还原炉、烟化炉、硫酸及制氧系统均正常生产，经几个月的生产检验，各项环保指标优于国标，技经指标达设计水平。
铅烧结矿的鼓风炉还原熔炼
熔炼压力对炉内气体组成和反应速率有一定影响。在高压下 ，气体在炉内的停留时间增加，有利于铅烧结矿的还原反应 进行。
操作参数对熔炼过程的影响
01
送风量
送风量的大小直接影响到炉内的氧气供应和燃烧强度，从而影响铅烧结
矿的还原效率和产品质量。
02
配料速度
配料速度决定了炉内物料反应的速度和时间，对最终产品的质量和产量
铅烧结矿的鼓风炉还原熔 炼
• 引言 • 铅烧结矿的特性 • 鼓风炉还原熔炼过程 • 鼓风炉还原熔炼的影响因素 • 鼓风炉还原熔炼的优化和改进 • 结论
01
引言
目的和背景
目的
铅烧结矿的鼓风炉还原熔炼是一种将铅烧结矿中的铅、锌等有价金属还原熔炼 成粗金属的方法。
背景
随着全球矿产资源的不断开采，低品位、复杂难处理矿石的利用问题日益突出。 铅烧结矿作为一种常见的低品位矿石，其高效、环保的冶炼技术成为研究热点。
熔炼过程中的排放主要包含烟气、炉渣和废水等，其中 烟气是主要的污染源。
能源消耗与生产规模、工艺参数、原料性质等因素有关， 降低能耗是提高生产效率的重要方向。
通过采用先进的工艺技术和设备，可以有效降低污染物 排放，提高环保水平。
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鼓风炉还原熔炼的影响因素
原料的品质和配比
原料品质
铅烧结矿的品质对鼓风炉还原熔炼的 效率和产品质量有重要影响。高品质 的铅烧结矿通常含有较低的杂质，能 够提高熔炼过程的效率并降低能耗。
鼓风炉还原熔炼在处理复杂铅烧结矿 方面具有较大的优势，能够处理多种 含铅矿物，并实现多组分的综合回收。
鼓风炉还原熔炼具有较高的熔炼效率、 较低的能耗和较好的环保性能，能够 满足当前对环境保护和资源综合利用 的要求。
铅鼓风炉岗位操作培训资料讲解学习
铅鼓风炉还原熔炼岗位培训资料叶柏瑞2017-7-231. 鼓风炉还原熔炼的目的是什么？铅鼓风炉还原熔炼的目的有：①使炉料中的铅化合物还原成金属铅，并将贵金属如金、银等富集于粗铅中；②使炉料中各种造渣成分结合生成炉渣并最大限度地使锌进入炉渣中；③有时将Cu、As、Ni、Co等有价金属富集于铅冰铜或砷冰铜中，以便综合回收。
对于处理含硫高的含铅渣料，加入固硫剂，使硫形成硫化物固定在锍中。
通常采用的固硫剂为铁粉，形成FeS固硫。
2. 鼓风炉还原熔炼的基本原理和主要反应？①基本原理炉料中的金属氧化物等在高温下与还原剂作用，发生化学反应将其中的金属还原出来。
还原反应可用通式表示：MeO n+M X=Me+X m O n式中，Me代表金属、O代表氧、X代表还原剂，m、n为系数。
在铅鼓风炉中，通常用焦炭作为热源及还原剂。
②主要反应C+O2=CO2+热CO2+C=2CO-热PbO+CO=Pb+CO22PbO.SiO2+FeO+CaO+2CO=2Pb+2CO2+CaO.FeO.SiO2CaCO3=CaO+CO2PbSO4+4CO=PbS+4CO2ZnSO4=ZnO+SO3PbS+FeO+CO=Pb+FeS+CO2PbS+Cu2O+CO=Pb+Cu2S+CO23. 鼓风炉所用原、辅材料有哪些？有和要求？鼓风炉所用原、辅材料有：烧结块或团块、焦炭、返渣、萤石、黄铁矿、铁粉、石灰石等。
团块要求：Pb＞20%、S＜8%、渣成分满足技术要求、水分小于10%、强度高。
焦炭要求：含固定碳＞75%、灰份小于14%、水分＜6%、块度30-100mm、发热值6000-7000Kcal/kg、着火点600-800℃。
返渣要求：块度30-150mm。
萤石要求：CaOF2＞50%，块度30-100mm。
黄铁矿：块度30-150mm。
铁粉要求：Fe＞55%。
石灰石：CaO＞52%，块度30-100mm。
注：萤石及黄铁矿一般在处理炉况时使用。
4. 铅鼓风炉产物有哪些？有什么要求？铅鼓风炉产物有：粗铅、炉渣、冰铜、铅烟尘。
鼓风炉还原造锍熔炼无害化处置铅废料工业试验研究报告
鼓风炉复原造锍熔炼无害化处置铅废料工业试验研究唐谟堂黄潮唐朝波长宏*〔中南大学冶金与环境学院，中国410083〕摘要提出和采用鼓风炉复原造锍熔炼无害化处置高危重金属(铅) 固体弃物的新方法，该方法用黄铁矿烧渣等氧化铁废料和含铅氧化铁矿中的的氧化铁组分作固硫剂，对铅烟灰、铅泥、硫酸铅渣、废电瓶熔炼渣等铅废料进展鼓风炉强复原造锍熔炼,使有毒重金属及绝大局部硫都转化为粗铅、铁锍和水淬渣等可出售的有用资源。
该技术已很成熟，进展了一年零五个月的4㎡鼓风炉复原造锍熔炼一步炼铅工业试验，共处置各类铅废料31530t, 含重金属的氧化铁废料和高铁氧化铅矿10510t；投入铅8408t, 锌861.8t, 砷315.3t及硫1492.4t；共生产粗铅7907t(Pb7650t), 铁锍5930t, 水淬渣36930t。
在炉料含铅18~20%的情况下指标仍然较好:1) 床能力＞25t/(m2•d),2) 铅冶炼回收率＞90%, 3) 固硫率＞98.50%,4) 焦炭消耗0.98~1.24(t/t铅) ；外排烟气的二氧化硫、铅及镉等排放浓度均到达GB16297-1996二级标准。
该技术以废治废,变废为宝，流程简短,本钱低廉, 经济效益显著,对铅废料和氧化铁废料，特别对含铅低〔Pb ＜20%〕的重金属(铅)废料和含金黄铁矿烧渣的无害化处置和资源化利用以及含铅氧化铁矿铅资源的开发利用具有重大意义。
关键词：铅废料；氧化铁废渣；重金属废弃物；鼓风炉复原造锍熔炼为防止和减少二氧化硫烟气的污染，人们研究了沉淀熔炼、碱性熔炼、和石灰〔石灰石〕固硫等多种固硫熔炼工艺[1-2]。
其中采用铁屑固硫的有沉淀熔炼、再生铅的回转窑冶炼和鼓风炉炼铅。
由于铁屑价格贵，来源有限，因此，这种固硫方法不能广泛采用，鼓风炉炼铅要求炉料含硫＜2%。
与上不同，ZL001 13284.9号专利用氧化铁废料或含重金属的氧化铁矿作固硫剂，直接由有色金属硫化精矿或含硫物料冶炼粗金属或合金，烟气中二氧化硫达标排放[3]。
铅鼓风炉喷吹粉状燃料强化熔炼工业试验
铅鼓风炉喷吹粉状燃料强化熔炼工业试验王吉坤,周廷熙(云南冶金集团总公司,云南昆明 650051)摘要:采用从风口区喷粉状燃料来部份替代冶金焦,工业试验取得很好的技术经济指标。
半焦与褐煤的混合物喷吹工艺转入工业化生产一年多来,生产技术经济指标稳定,劳动强度降低。
5个多月生产统计指标显示,炉床能力提高10144%,焦率下降15%,作业成本下降19113%,置换比1112,铅回收率97134%。
关键词:鼓风炉;粗铅冶炼;喷吹;粉状燃料中图分类号:TF812 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2006)02-0014-03Industrial Strengthening Smelting Experiment of LeadBlast Furnace by Injecting Powdery FuelWAN G Ji 2kun ,ZHOU Ting 2xi(Yunnan Metallurgical Group ,Kunming ,Yunnan 650051,China )Abstract :The powdery fuel is used to substitute partly for metallurgical coke injected from blast 2hole area 1In 2dustrial experiments have got good technical 2and 2economic indexes 1The technique that injected mixture of semi 2coke and brown coal has been used in industry for one year ,technical 2and 2economic indexes was steady 15months statistic ’s indexes show that the furnace capacity has enhanced 10144%,coke rate and produce cost have reduced 15%and 19113%respectively ,replacement ratio was 1112,lead recovery ratio was 97134%1K eyw ords :Blast furnace ;Lead smelt ;Injection ;Powdery fuel作者简介:王吉坤(1943-),男,云南楚雄市人,教授级高级工程师,博士生导师 目前世界上采用传统的“烧结焙烧———鼓风炉还原熔炼”工艺的企业占炼铅企业总数的75%以上,铅金属产量占世界铅总产量的80%以上。
铅鼓风炉岗位操作培训资料
铅鼓风炉还原熔炼岗位培训资料叶柏瑞2017-7—231. 鼓风炉还原熔炼的目的是什么?铅鼓风炉还原熔炼的目的有：①使炉料中的铅化合物还原成金属铅，并将贵金属如金、银等富集于粗铅中；②使炉料中各种造渣成分结合生成炉渣并最大限度地使锌进入炉渣中；③有时将Cu、As、Ni、Co等有价金属富集于铅冰铜或砷冰铜中，以便综合回收。
对于处理含硫高的含铅渣料，加入固硫剂，使硫形成硫化物固定在锍中。
通常采用的固硫剂为铁粉，形成FeS固硫。
2. 鼓风炉还原熔炼的基本原理和主要反应？①基本原理炉料中的金属氧化物等在高温下与还原剂作用，发生化学反应将其中的金属还原出来。
还原反应可用通式表示：MeO n+M X=Me+X m O n式中，Me代表金属、O代表氧、X代表还原剂，m、n为系数。
在铅鼓风炉中，通常用焦炭作为热源及还原剂。
②主要反应C+O2=CO2+热CO2+C=2CO-热PbO+CO=Pb+CO22PbO.SiO2+FeO+CaO+2CO=2Pb+2CO2+CaO。
FeO.SiO2CaCO3=CaO+CO2PbSO4+4CO=PbS+4CO2ZnSO4=ZnO+SO3PbS+FeO+CO=Pb+FeS+CO2PbS+Cu2O+CO=Pb+Cu2S+CO23。
鼓风炉所用原、辅材料有哪些?有和要求？鼓风炉所用原、辅材料有:烧结块或团块、焦炭、返渣、萤石、黄铁矿、铁粉、石灰石等.团块要求：Pb＞20%、S＜8％、渣成分满足技术要求、水分小于10％、强度高。
焦炭要求：含固定碳＞75%、灰份小于14%、水分＜6％、块度30—100mm、发热值6000-7000Kcal/kg、着火点600-800℃。
返渣要求:块度30-150mm.萤石要求:CaOF2＞50％，块度30—100mm。
黄铁矿: 块度30—150mm.铁粉要求：Fe＞55%。
石灰石：CaO＞52％,块度30-100mm。
注：萤石及黄铁矿一般在处理炉况时使用。
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