1中国铅锌冶炼技术进展与发展思路

全国第十二届铅锌冶金学术年会论文集 1 中国铅锌冶炼技术进展与发展思路

中国恩菲工程技术有限公司蒋继穆

摘要：本文就中国近十年铅锌冶金工业取得的成就进行阐述，并就我国铅锌工业的发展方向提出建议。

关键词：铅锌技术发展

中国2012年生产精铅4646kt、锌锭4829kt；占同年世界铅总产量（10485kt）的44.31%，占同年世界锌总产量（12625kt）的38.25%，是世界最主要的铅锌生产国。

就铅、锌生产工艺技术而言，中国近十年取得了长足的进步。

1 铅冶炼

从上世纪80年代起，中国已着手为淘汰铅冶炼落后工艺，改善环境开展了多项工作。1984年由科技部立项，在湖南水口山开展氧气底吹熔炼——电热焦炭还原火法炼铅半工业试验；在沈阳冶炼厂开展了氯化物浸出电积的湿法炼铅半工业试验；经过两年多的研发工作，铅底吹熔炼取得了阶段性成果，而电热焦炭还原设施受资金影响，建设简陋，试验无果而终。铅湿法冶炼试验，技术上没有任何问题，但加工成本偏高、不经济，无法产业化。

1986年政府决定引进鲁奇公司的QSL炼铅工艺，在白银有色金属公司建设一座年产50kt 精铅的冶炼厂。由于是第一家产业化，投产碰到一些工程问题，几经修改，又赶上铅价低迷期，生产赔本，白银公司决定停止QSL生产线运行，直至今日。

国家环保政策日趋严格，政府决定2000年关闭所有烧结锅炼铅工艺。这些工厂急需一种清洁工艺取代烧结过程造成的铅尘及SO2的低空污染。恩菲与三家企业联合在水口山开展了氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅半工业试验，取得了良好的结果。1999年由恩菲设计，在豫光和池州所建的两座示范性底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅厂于2002年建成并顺利投产运行。

该新的炼铅工艺，不仅有效解决了烧结过程严重的铅尘及SO2的低空污染，实现了清洁生产，同时能耗由烧结——鼓风炉熔炼工艺的680Kgce/t粗铅，降至380Kgce/t粗铅，银回收率提高了1~2个百分点，硫捕集率＞99%。用该工艺改造烧结——鼓风炉炼铅厂，原有设施得到充分利用，改造费用低、深受用户欢迎。短短几年内用此新工艺改造或新建的铅冶炼厂有32家（单系列设计产能为精铅60、80、100、200kt/a等四种规格），其中有17家、20条生产线已投产运行，总产量已达1640kt/a。氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅工艺，虽已获快速推广应用，并已出口印度，建成投产了100kt/a精铅的Dariba冶炼厂，但工艺并不完美。采用鼓风炉还原，液态氧化铅渣需用铸渣机浇铸并冷却成块，渣的显热白白浪费，过程能耗增加；为连续冷却渣

中国铅锌冶炼技术进展与发展思路——蒋继穆

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块，铸渣机拉得较长，增大了厂区占地面积；鼓风炉还原需用价格较高的冶金焦作还原剂，增大了粗铅成本。

为此，中国开展了底吹炉液态氧化铅渣直接还原的研发工作，已有四种工艺用于工业生产：第一种是侧吹炉供焦炉煤气加粒煤还原，第二种是用底吹炉供天然气加粒煤或碎焦还原，第三种是用侧吹炉供氧气加块煤和焦粒还原，第四种是电热底吹还原。四种方式均解决了鼓风炉还原存在的不足，能耗由380kgce/t粗铅降至230~260Kgce/t粗铅，成本下降了100~150元/t粗铅。已有十多条生产线采用液态渣直接还原技术，并投产运行，包括由“ENFI”设计的单系列年产200kt粗铅的河南金利铅厂。

底吹炼铅工艺在开创资源综合利用方面也有多项成果，如云南祥云飞龙集团及河南安阳岷山等铅厂参杂处理大量锌渣及铅银渣，综合回收铅、锌、铟、镉、银等有价金属；水口山矿务局处理高铜含铅物料回收铜独有诀窍；河南豫光用其处理二次金属回收蓄电池铅膏中的硫和铅，获去年国家科技进步二等奖，为蓄电池铅膏的经济、环保、有效综合回收利用提供了新途径。

河南灵宝市鑫华铅业有限公司，与北京矿冶研究总院合作，经多年研发，成功开发了铅闪速熔炼——电炉还原炼铅工艺。于2011年建成投产了年产100kt铅的冶炼厂。该工艺的特点是在闪速炉熔池加焦炭还原，使渣含铅降至8%左右直接排至电热焦还原炉，将铅进一步还原的同时挥发锌，电炉可替代烟化炉。这较现有炼铅工艺流程更短。

中国还引进了国外所有炼铅新工艺。

前面已提到1986年白银有色金属公司引进了QSL炼铅工艺。

1999年云南曲靖引进ISA富氧顶吹熔炼——鼓风炉还原炼铅工艺，产能80kt/a铅。建成投产至今，运行稳定。受氧浓限制，熔炼炉需添加少量燃煤补热，单位能耗略高于底吹熔炼。2003年西部矿业引进了kaldo熔炼铅工艺，产能粗铅50kt/a，2005年建成投产。运行表明铅精矿氧化、还原由单炉间断作业完成，存在炉衬寿命短、作业率低、中间物料多而难以全部搭配处理、造成积压。制酸系统复杂化，其能耗偏高、以上造成炼铅成本高、投产两年后停产至今。

2006年云南锡业股份有限公司引进Ausmelt富氧顶吹炼铅工艺。用单炉分阶段完成氧化、还原、烟化三步作业，设计产能100kt/a铅。2010年5月投产至今，据介绍运行情况良好。目前存在的工程问题是，难以将烟化期产出的高锌尘与氧化、还原期的高铅尘有效分离。

2009年江西铜业公司和株洲冶炼厂先后购买了意大利Kivcet铅许可证，各建一个年产100kt的冶炼厂，两厂均已建成投产。江铜九江的kivcet一直在运行，尚存在上升烟道铅结，清理频繁及直收率偏低等工程问题而未达产。株冶kivcet炉正在试生产阶段。

中国粗铅一直采用电解精炼。1986年白银公司随QSL一起引进了德国鲁奇公司的全火法精

中国铅锌冶炼技术进展与发展思路——蒋继穆 3 炼铅的工艺，也随着QSL工厂的停产而终止运行，中国仍清一色的采用电解精炼。传统的电解厂规模一般单系列在50-80kt/a以下，大都采用小板手工操作，劳动生产率较低。1999随曲靖冶炼厂引进大板技术，阳极立模浇铸、DM机组、阴极制造机组、阴阳极自动排板等机械化生产线。使电解单系列规模提高到100kt/a，电解机械化水平提升了一大步，劳动生产率大幅度提高。该技术也被河南豫光、内蒙呼伦贝尔、山东恒邦、云锡铅厂、江铜九江、株冶等采用。

2 锌冶炼

2.1 火法炼锌

中国是唯一还有4%左右的锌由竖罐生产的国家。因为葫芦岛锌厂开发的高温沸腾焙烧、大型竖罐、大型精馏塔、罐渣漩涡挥炉等技术，将竖罐炼锌技术推向极致。但随着中国燃料价格的上升，竖罐炼锌的竞争力日趋下降。

西南边远地区建有80多台小型电炉，采用热焙砂加焦炭电热蒸锌、用锌雨冷凝器生产粗锌或供湿法炼锌净液用的锌粉。由于利用了热焙砂的显热吨锌电耗只有4000KWh，电炉炼锌流程简短、投资抵、铅、镉、铟等伴生元素回收率较高，环保达标，生产成本较低、有一定竞争力。因单炉最大电功率仅为4000KW，规模小，劳动生产率低，多被具有小型锌矿山的县级或乡镇企业采用，可解决当地就业、财政与远途矿石运输等难题。

中国有5条ISP鼓风炉炼锌生产线，总产能铅加锌为500kt/a。由于烧结过程环保难以达标，韶关冶炼厂两条生产线其中1条已关闭，另1条已列入限期关闭，正在选择清洁工艺异地兴建铅厂与锌厂。

广西等省区用锌焙砂加还原媒压团，通过韦氏炉蒸锌生产工业用氧化锌粉，2010年产量折金属锌127kt。

中国火法炼锌不超过锌总产量的20%，近10年技术上无大进展。

2.2 湿法炼锌

中国以湿法炼锌为主，占锌总产量的80%以上。湿法炼锌工业中以硫化锌精矿沸腾炉焙烧——焙砂浸出——浸出液净化——新液电积——电锌铸锭为主要生产工艺，其中只有浸出工序各不相同，分为常规法和热酸浸出法。

常规法浸出渣含锌约20%，以前多用回转窑挥发，存在能耗高、粉尘污染严重、劳动条件差等缺点，发展受限。

热酸浸出在中国以“黄钾铁矾法”及自主研发的“低污染铁矾法”为主，中小型锌厂有的采用“喷淋除铁法”，目前国内尚无采用锌焙砂浸出——“针铁矿法”和“赤铁矿法”除铁工艺的锌冶炼厂。