粗铅火法精炼工业实践

本文阐述了西北铅锌冶炼厂粗铅火法精炼 工艺试运行情况!对试运行存在的问题进行了 分析 $
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场订单等因素 确定$ 精炼 工艺设计流 程为&除铜
4加锌脱银 4真空脱锌4碱精炼 4浇铸 $ =>0 炼铅工艺 产 出 的 粗 铅 成 分 为 "? %&@A #’"( $#’+15B3 #’###+ $ #’##!&!>C #’#! $#’#(!>9 #’###1 $#’##!1!:9 #’###1 $ #’##!%!D8 #’#!($#’#-" !BE !!## E ! $!BA !$- E7$$ 本次 试车所确定的工艺流程为 & 除铜 4 加锌脱银 4 真空脱
主要设备及参数 主要设备及参数见表 -$
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!!!! 年 " 月第 ! 期
粗铅火法精炼工业实践 ( (( 刘沈宁
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通常将铅液中的 #$ 除至 %&’" 较为合适 ( 而此 次 试 生 产 #$ 除 到 平 均 %&%")" ( 熔 析 渣 产 出 率 !&*)"( 但含 #$ 较低 ( 只有 *&+)" ! 与国外有关工厂 相比 ( 此次试车熔析渣含 #$ 低 ( 含 ,- 高 ( 产渣率高 ! 待工厂气动吸附装置投入使用后 " 熔析渣含铜将会 大幅度提高 " 产渣率也会相应降低 ! 熔析除铜作业 约需 . /! #+$ 加硫除铜 % 加硫除铜是除铜工序技术性最 强的环节 ( 首 先 是 加 硫 方 式 ( 其 次 是 温 度 点 的 掌 握 ! 将熔析除铜铅泵入硫除铜锅中 ( 快速降温至 ++% # 左 右 ( 进行机械 搅 拌 " 随 之 加 入 硫 磺 ( 硫 磺 的 加 入 量 根据铅液中的含铜量计算确定 ( 一般按 #$$0%’ $’&) 进行控制 ! 硫磺尽量加入旋涡中心( 避免漂浮在铅液 面上氧化燃烧 " 同时硫磺分批加入 ")% 123 加完 ! 加 完硫磺再加 *%! 木屑在 ++% # 恒温 ( 搅拌 )&*&+ /( 吊 开搅拌机升温 " 温度升至 +4% # 时捞渣 ! 在试生产的后期 " 探索出一套较适合的加硫除 铜操作方法 " 除铜效果明显好转 ( 基本能一次将铅液 中的铜除至 %&%’" 以下 " 而且硫渣产率也不高 " 只有
第三次试生产 第三次试生产更是致命的! 由于缺发对白银
!"# 工艺存在的工艺与机械问题的有效研究机制的
认识以及系统解决问题的能力机制的建立 ! 加之组 织#管 理 上 的 缺 陷!对 存 在 的 问 题 没 有 解 决 又 添 进 一些 不 应 有 的 人 为 因 素 ! 在 这 种 情 况 下 ! 进 行 第 三 次试生产其结果是可想而知的 " 由 于 这 些 问 题 的 存 在 !加 之 市 场 的 变 化 !公 司 经济状况不佳等原因 ! 使得该项目从第三次试车搁 浅后至今近十年不能发挥作用 ! 本应为公司产生效 益!并 为 炼 铅 行 业 的 治 理 提 供 依 据 的 工 程 !变 成 问 题项目 !教训是深刻的 " 笔者主张将单烟道改为双烟道 $ 去掉电热前床 延 长炉 体 ! 增 设 第 三 支 点 $ 将 原 烟 化 炉 系 统 锅 炉 与 还原段烟气汽化水套组成一个体系 ! 改过热蒸汽为 饱和 蒸 汽 % 克 服 铅 # 锌 烟 灰 过 热 易 粘 结 问 题 &$ 氧 化 段排烟机改回原来的小机型并加变频 $ 新建渣处理 系统 % 与 )"* 工艺合并考虑 &"
设备名称 熔铅锅灶 熔铅锅灶 真空脱锌锅灶 熔析锅 捞渣机 双沟桥式起重机 铅锭码垛机组 滑阀真空泵 油增压泵 搅拌器 搅拌器 铅泵 铅泵
- 1(#’( $! 直收率只有 &!# 5 精炼产品二 号精铅的杂 质含量为 "?%&@A #’##! !B3 #’##! !>C #’#!!>9 #’#!! :9 #’##- !D8 #’#, $
度 " 渣含铅高的原因一方面是熔析温度偏低 ( 粗铅熔 化不完全 ( 未熔的铅块随渣捞出 ( 操作条件控制不 好 & 另一方面是捞渣设备不过关 ( 大量的铅液随渣捞 出 % 因此 " 在今后的生产中 " 粗炼工艺控制 ’ 熔析温 度控制 ’ 捞渣设备改进须重点攻关 !
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铅泵和搅拌机有待改进 铅泵故障主要表现在铅泵叶轮被磨坏 " 有时泵
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粗铅火法精炼工业实践
工艺流程 粗铅火法精炼流程通常依据粗铅成分 ’ 产品市
一两锅铅液叶轮就被损坏 " 需要频繁地更换( 备件难 以跟上 " 而且更换叶轮很不方便 ( 严重地影响试生产 的顺利进行 ! 搅拌机的故障主要是操作不当造成的 " 叶轮常 被一些固体添加剂 : 如锌等 ; 打坏 ( 搅拌轴也常常被损 坏 " 有时全部搅拌机均有故障 ( 给试生产造成不良影 响 ! 同时由于搅拌轴太长 " 且太细( 产生的旋涡太深 " 造成铅液振荡( 引起整个锅体晃动 ! 后在搅拌机上增 加一个导流筒" 并对搅拌轴进行适当的加粗和缩 短 " 加上在工艺操作上采取了一些措施 ( 才使搅拌机 运行有所好转 " 但锅体晃动仍未解决 : 设计上的系统 误差所致; !
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冶炼
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冶炼
型炼铅厂都采用电解精炼法 ! 国外先前建设的铅精 炼厂主要以火法精炼为主 $ 白银公司西北铅锌冶炼 厂铅冶炼系统设计采用火法精炼工艺 ! 并于 !11( 年 底至 !11" 年间进行了三个多月试运行 $ 此次试生 产 共 处 理 本 厂 =>0 炉 产 粗 铅 % !#& $5 产 出 精 铅
铅精炼通常分为火法和电解法两种 ! 我国大中
表!
主要设备及参数
规格型号 数量及能力
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锌 4浇铸 $
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"#$ 试生产 !’,’! 除铜 "!% 粗铅重熔除渣 $ 将 =>0 炉产出的粗铅块吊
;作 者 简 介 (
刘 沈 宁 F!1(& ) G ! 男 ! 河 北 昌 黎 人 !!1+- 年 毕 业 于 东 北
大学 ! 高级工程师 ! 现任白银公司装备工程部主任 $
!!!!"
;摘
要<
坏 % 该工序作业时间较长 ( 一般为 ’4 /( 主要是过程 控制衔接不好( 有必要进一步研究 %
’&+&+
真空脱锌 将合格的除银铅泵入真空脱锌锅中 ( 快速升温
至 **% #( 加锅盖抽真空 ( 控制温度 **%6 *"% #( 真空 度 ’6 ! ,9 "经过 46 " / 的真空脱锌作业 " 铅液中的锌 由 %&*%8 6 %&4*8 脱 至 %&%’8 ( 平 均 脱 锌 率 高 达
%&%%)8 " 且所形成的贫银壳中间留有直径约 ’ 1 的
圆孔时 " 除银结束 % 尽快把合格的除银铅液泵入真 空脱锌锅 " 防止银返溶 % 此次试生产中 ( 除银结束时 泵铅遇到不少困难 " 其原因是除银终点温度太低 ( 常 常在 +)%6 ++% # " 铅液温度太低 " 粘度增大 " 铅泵负 荷增加 " 常被损坏 % 实践中发现 " 只要二次除银时加 锌量适当 " 搅 拌 )% 123 再捞一次 贫银锌渣 " 升 温至
粗铅火法精炼工业实践
刘沈宁
" 白银有色金属公司装备工程部 ! 甘肃 白银
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阐述了西北铅锌冶炼厂粗铅火法精炼工艺试运行情况 ! 总结了操作经验 ! 指出存在的问题 " 粗铅 # 火法精炼 # 冶炼工艺
; 关键词 <
; 中图分类号 <
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; 文献标识码 <
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; 文章编号 < $*+%,*$-( $%--. %-.,--%%,-%
入熔析除铜锅中熔化 ! 温度控制在 "##$"(# % 较为 理想 ! 捞渣前用压渣锤将铅液上部的大块渣反复压 入铅液中使之熔化 5 这样捞出的渣含铅降低 5 且块状 渣少 $ 该过程连续操作效率高 ! 保持锅内一定的铅 液面熔化速率快 $ 在这种方式下5 重熔温度可以控制 在 ""##&!# %% ! 温度偏低熔化速率慢 5 温度过高熔化 速率很快 ! 但锅容易被烧漏 $ "- % 熔析除铜 $ 采取强制冷却的方式将捞完浮 渣的粗铅液快速冷却至 %-#$%## % ! 然后自然降温 ! 此时吊装的搅拌机开始搅拌 5 加入木屑和硫除铜渣 ! 搅拌 - 25 温度降至 ,&#$,+# % 时捞渣 $ 木屑的加入 量以 渣 变 得 松 散 便 于 捞 取 为 准 5 一 般 每 锅 加 !## $
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富银壳含银偏低 ! 量太大 富银壳含银偏低的原因是对加锌提银的工艺
+*% # 完全可以将银除至 %&%%)8以下 % 此时泵铅时 " 铅液粘度降低 ( 对铅泵造成的损害减小 ( 铅泵不易损
控制还不成熟 " 对金属锌的加入量和加入方式掌握 不好( 需要在今后的生产中逐步摸索以及进行研究 ! ! 下转第 !" 页 "
! !# ! 研究 工艺存在的 工艺与机械问题 " 由于前因以及缺乏严密的技术攻 关与组织保障措施 ! 对该工程系统性技术问题研究 不透 ! 这 次 试 车 前 的 改 造 并 未 达 到 预 期 效 果 ! 如 对 排烟机 # 锅炉的改造 # 排渣问题等 ! 一些系统性技术 问题并未得到解决 ! 试车成功的结论有一点牵强 ! 遗留了一些技术问题 ! 制约了以后对该项目决策的 判断 "
冶炼 良资产为优质工艺! 成为我国炼铅工艺的主导技 术 ! 将世界上首台产业化技术的 !"# 炉建成真正的 一流技术 " 本文只对炉型改造进行简述 ! 参见图 ( ! 在炉型改造的同时! 对其它问题仔细研究一并解 决 " 关键是能适应原料的广泛性 ! 满足工艺条件易 控 ! 资源回收好 "
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白银 !"# 工艺改造的设想与展望
改造设想 笔者以为工艺上存在的主要问题是排渣不顺 #
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展望 双烟道加渣 处理为 基 点 的 创 新 型 !"# 炼 铅 技
测 温不 可 靠 # 气 氛 控 制 与 热 平 衡 不 调 和 # 氧 煤 枪 替 换艰 难 # 喷 枪 风 口 砖 稳 定 性 差 # 风 口 及 炉 体 局 部 砌 层渗 铅 # 给 煤 量 可 控 性 差 $ 设 备 上 存 在 的 主 要 问 题 是排烟机能力过大# 电热前床不起作用反成肠梗 阻 # 氧 煤 枪 可 靠 性 差 % 材 质 与 制 作 精 度 问 题 &# 烟 尘 系统 故 障 多 # 仪 表 保 障 系 统 稳 定 性 差 $ 其 它 主 要 问 题是原料变化大 # 煤粉质量差 # 返尘不稳等 " 针对这 些问题开展系统性的研究与技术攻关! 解决白银
"*8"含铅 ’*8" 将其返回加锌除银工序 %
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存在的主要问题
浮渣量大 !渣含铅高 ! 直收率低 决定浮渣量的主要因素是粗铅品位和熔析温
’&"+"" 与国外有关工厂的指标相差不大 ! ’&+&) 加锌除银
锌对金银有很大的亲和力 ( 可分别形成稳定的 金属间化合物 " 比重比铅小 " 熔点高 " 且不溶于被锌 饱和铅液中 " 以固体银锌壳的状态浮于铅液面上 ( 从 而与铅分离 ! 合格的除铜铅用 4)% 5 ’ / 铅泵泵入除银锅中 ( 快 速升温到 !"%6 *%%# ! 加锌除银分两步进行 ( 第一步 利 用 上 次 加 锌 除 银 留 下 来 的 贫 银 壳 搅 拌 ’*123( 缓 慢降温至 !*%6 !7% #时捞取富银壳 & 第二步在铅液 温度 !*%#时加入锌锭 (锌锭的加入量按经验公式计 算% 加完锌锭待其基本熔化后吊装搅拌机开始搅 拌 " 边搅拌边降温 ( 并用专用耙子将上浮的银锌合金 推向锅四周 " 当温度降到 +*% # " 铅液中含银小于
时加入锌锭锌锭的加入量按经验公式计加完锌锭待其基本熔化后吊装搅拌机开始搅拌边搅拌边降温并用专用耙子将上浮的银锌合金推向锅四周当温度降到圆孔时除银结束尽快把合格的除银铅液泵入真此次试生产中除银结束时泵铅遇到不少困难其原因是除银终点温度太低常常在铅液温度太低粘度增大铅泵负荷增加常被损坏实践中发现只要二次除银时加锌量适当搅拌123再捞一次贫银锌渣升温至完全可以将银除至8以下此时泵铅时铅液粘度降低对铅泵造成的损害减小铅泵不易损主要是过程控制衔接不好有必要进一步研究真空脱锌将合格的除银铅泵入真空脱锌锅中快速升温平均脱锌率高达
."&’’8 % 由于是首次进行真空脱锌实践 " 缺乏操作
经验 " 脱锌时间控制的较长 " 达 46 . /: 作业时间是从 铅液温度达到 **% # " 真空度到 ! ,9 时开始计时 ( 到 停泵起盖结束 ; % 作业时间控制 * / 左右比较合适 " 这样可以缩短作业周期 % 正常条件下从泵送银铅到 脱锌结束约需 ’7 / " 该工序的时间主要用在铅液升 温 上 % 每 锅 铅 蒸 镏 出 的 冷 凝 锌 7%%6 "*% <=" 含 锌