氧气底吹熔炼鼓风炉还原炼铅新技术

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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。

氧气底吹熔炼技术

氧气底吹熔炼技术

氧气底吹熔炼技术一、有色行业:有色金属行业二、技术名称:氧气底吹熔炼技术三、适用范围:铅、铜及其它硫化矿物的提取冶金企业四、技术内容:1.技术原理采用氧气底吹熔炼技术取代铅烧结工艺,实现了自热熔炼,硫化矿物的反应热通过余热锅炉回收余热得以充分利用,冶炼强度大大提高,从而大大降低能耗。

2.关键技术关键技术是氧气底吹熔炼工艺及熔炼炉、氧枪、熔炼炉余热锅炉、铸渣机等与该工艺配套的技术装备。

3.工艺流程铅硫化矿物及二次原料和熔剂铅烟尘配料制粒后,直接进入氧气底吹熔炼炉中进行熔炼,产生的高温SO 2烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器收尘后送两转两吸制酸;产出的一次粗铅送精炼;产出的铅氧化渣经铸渣机铸块后送鼓风炉还原。

铜硫化矿物经氧气底吹熔炼产出铜锍,送吹炼。

五、主要技术指标:1.与该节能技术相关生产环节的能耗现状传统铅烧结工艺吨粗铅单位产品综合能耗为450~500kg 标准煤。

2.主要技术指标吨铅电耗100~120kWh ;吨铅焦耗180~220kg ;吨铅氧耗250~300m 3;吨铅(余热锅炉)产4.0MPa 蒸汽0.6~1.0t 。

六、技术应用情况:经专家鉴定,该项技术水平达到国际先进。

该技术获得了中国有色金属工业科学技术一等奖,国家科技进步二等奖。

氧气底吹炼铅技术已有5 家采用并投产。

氧气底吹炼铜技术有3 家采用。

七、典型用户及投资效益:典型用户有河南豫光、水口山、安徽池州、灵宝新凌等。

河南豫光,国家经贸委贴息贷款项目:年产粗铅8万吨,节能技改投资额1.8亿,建设期18个月,每年节约1.2万吨标准煤,投资回收期4年。

水口山,国家经贸委贴息贷款项目:年产粗铅12万吨,节能技改投资额3.5亿,建设期18个月,每年节约1.8万吨标准煤,投资回收期4年。

八、推广前景和节能潜力:氧气底吹熔炼技术推广前景广阔,据了解,国内还将有10~15家采用该技术。

“十一五”期间,该技术在行业能推广需要总投入约为3亿元,可取得总节能量19.5万吨标煤。

高铅渣氧气侧吹炉还原熔炼工艺的简单介绍

高铅渣氧气侧吹炉还原熔炼工艺的简单介绍

高铅渣氧气侧吹炉还原熔炼工艺的简单介绍高铅渣氧气侧吹炉还原熔炼工艺的简单介绍底吹炉产生的高铅渣在氧气侧吹炉中进行还原,产出粗铅、含锌炉渣和含烟气。

含铅的返料、熔剂(石灰石)进入侧吹炉车问的配料储仓。

由于侧吹炉还原是间断、周期性作业(通常2小时一周期),故加料也是周期性的,配料工班将返料、石灰石、和煤,通过称量按给定的比例送到总皮带运输机。

如此配制的炉料送到炉上的加料口,在预定的时间段内将规定数量的上述物料通过加料口连续加到炉渣熔体的表面。

通常使用1个加料口加料。

在加入炉料和煤的同时通过下排鼓风风咀向炉渣熔体送入含氧的鼓风(工业氧或工业氧与空气的混合气)。

在炉渣熔体中发生煤的燃烧反应(见反应式1—3) 、燃气的燃烧反应(反应4-5),和氧化铅的还原反应(反应6-8),以及造渣组分间进行造渣反应(反应10--11)。

与此同时入炉物料中含有的其它高价态杂质金属(如铁、锌、锑、砷、等)的氧化物也进行不同程度的还原。

C+O2 = CO2 (1)2C+ O2 = 2CO (2)CO2+ C = 2CO (3)CH4+2O2=CO2+2H2O (4)CH4+1.5O2=CO+2H2O (5)PbO+C=Pb+CO (6)PbO+CO=Pb+CO2 (7)PbO·SiO2+CO= Pb+CO2+SiO 2 (8)2Fe3O4+C=6FeO+CO2 (9)同时还有造渣反应发生2FeO+SiO2 = 2 FeO·SiO2 (10)CaO+ SiO2 = CaO·SiO2 (11)煤和煤气或天然气燃烧为侧吹炉进行的还原过程补充了必要的热能。

这必要的热能用于将底吹炉的高铅渣从1000℃提高到1200℃,用于补偿侧吹炉发生的各项热损失;煤和煤气或天然气燃烧的另一作用是起还原剂的作用,将铅的氧化物(简单的和与SiO2化合态的PbO)还原成金属铅,这是本工序的目的。

另一重要还原反应是磁铁矿的还原(反应9),我们知道底吹炉产出的高铅渣中Fe3O4含量达整个渣量的10%,或更多。

氧气底吹转炉炼铅法

氧气底吹转炉炼铅法

金属硫化物精矿不经焙烧或烧结焙烧直接生产出金属的熔炼方法称为直接熔炼。

对硫化铅精矿来说,这种粒度仅为几十微米的浮选精矿因其微粒小,比表面积大,化学反映和熔化过程都有可能很快进行,充分利用硫化矿粒子的化学活性和氧化热,采用高效、节能、少污染的直接熔炼流程处理是合理的。

传统的烧结—鼓风炉流程将氧化——还原两过程分别在两台设备中进行,存在许多难以克服的弊端。

随着能源、环境污染控制以及生产效率和生产成本对冶炼过程的要求越来越严格,传统炼铅法受到多方面的严峻挑战。

具体说来,传统法有如下主要缺点:(1)随着选矿技术的进步,铅精矿品位一般可以达到60%,这样精矿给正常烧结带来许多困难,导致大量的熔剂、反粉或还有炉渣的加入,将烧结炉料的含量降至40%~50%。

送往熔炼的是低品位的烧结块,致使每生产1t多炉渣,设备生产能力大大降低。

(2)1t PbS精矿氧化并造渣可放出2x106kJ以上的热量,这种能量在烧结作业中几乎完全损失掉,而在鼓风炉熔炼过程中又要另外消耗大量昂贵的冶金焦。

(3)铅精矿一般含硫15%~20%,处理1t精铅矿可生产0.5t硫酸,但烧结焙烧脱硫率只有70%左右,故硫的回收率往往低于70%,还有30%左右,还有30%左右的硫进入鼓风炉烟气,回收很困难,容易给环境造成污染。

(4)流程长,尤其是烧结及其返粉制备系统,含铅物料运转量大,粉尘多,大量散发的铅蒸汽、铅粉尘严重恶化了车间劳动卫生条件,容易造成劳动者铅中毒。

近30年来,冶金工作者力图通过PbS受控氧化即按反映式PbS+O2=Pb+SO2的途径来实现硫化铅精矿的直接熔炼,以简化生厂流程,降低生产成本,利用氧化反应的热能以降低能耗,产出高浓度的SO2烟气用于制硫,减小对环境污染。

但由于直接熔炼产生大量铅蒸汽、铅粉尘,且熔炼产物不是粗铅含硫高就是炉渣含铅高,致使许多直接熔炼方法都不很成功。

冶金工作者通过Pb-S—O系化学势图的研究,找到了获得成分稳定的金属铅的操作条件,但也明确指出,直接熔炼要么产出高硫铅,要么形成高铅渣;要获得含硫低的合格粗铅,就必须还原处理含铅高的直接熔炼炉渣。

氧气底吹炼铅新工艺概况

氧气底吹炼铅新工艺概况

氧气底吹炼铅新工艺概况氧气底吹炼铅新工艺技术优点技术的先进性氧气底吹熔炼鼓风炉还原炼铅法是一种熔池熔炼新工艺,优点如下:(1)富氧空气鼓入熔池中,熔体被搅动,使连续加入熔池的物料迅速完成冶炼过程,传热、传质效率高,在不加入任何燃料的前提下,能实行自热熔炼;(2)底吹炉密闭性能好,炉气SO2浓度高且稳定,无烟气外溢,解决了烧结锅法生产过程中产生的低浓度SO2烟气和烟尘对环境造成污染的不良现状,充分有效地回收利用了SO2生产硫酸;(3)由于底吹炉属熔池熔炼,炉内脱硫充分,高铅渣含硫低,解决了鼓风炉还原后排出的气体SO2污染问题;(4)该工艺机械化、自动化程度高,克服了其它炼铅法所带来的工人劳动强度大等问题,作业环境优雅,实行了清洁文明生产;(5)原料适应性广,能直接处理硫化矿,同时可以处理各种废铅物料及再生料;(6)原料制备简单,入炉粒料含水5—7%,无需深度干燥,由于采用湿料运输和制备,所以车间防尘设施简化;(7)底吹熔炼炉单位生产能力高,氧的利用率高,能耗低,单位成本大大降低。

2、技术的成熟、可靠性本企业新建的氧气底吹炼铅新工艺产业化示范项目一次性投料生产的成果和各项经济技术指标达到并超过了设计指标的事实,证明了该工艺技术是成熟的,产业化生产时可靠的。

(1)作业率经过8个月的试生产,经测算作业率达90%以上。

主要停炉时间是更换氧枪,氧气底吹炉中设有4支氧枪,均由氮气和水保护,喷雾冷却效果好,氧枪平均使用寿命已达50天以上,最长时间57天。

更换氧枪时间较短,一般在2—3小时,炉衬使用至今,仍完好无损。

(2)工艺过程控制通过试生产,操作工已熟练掌握操作技能和工艺条件的控制,主要运用DCS系统对各运转设备及数据监测、观察、分析与处理,同时对氧气底吹炉加料口、放铅口、放渣口及余热锅炉加强管理,熟练掌握了氧枪检查与更换。

目技术内容项“氧气底吹熔炼—鼓风炉还原”炼铅新工艺是由氧气底吹熔炼铅精矿和鼓风炉还原高铅渣,烟气经除尘回收SO2制酸以及制O2、N2系统四大部分组成,其核心技术是氧气底吹熔炼。

科技成果——氧气底吹熔炼技术

科技成果——氧气底吹熔炼技术

科技成果——氧气底吹熔炼技术适用范围有色金属行业铅冶炼企业,规模5-20万t/a均可,亦适用于铜及其它硫化矿物的提取冶金企业行业现状氧气底吹熔炼技术在不断完善与提升,已取得一系列的技术进步。

铅冶炼“氧气底吹熔炼-液态铅渣直接还原”取代“氧气底吹熔炼-鼓风炉还原”,吨粗铅综合能耗由360kgce降至200kgce,吨粗铅减排422.4kgCO2。

液态铅渣直接还原升级改造投资约4000万。

氧气底吹炼铜技术工业化应用以来,吨粗铜综合能耗降至120-140kgce,比2012年全国粗铜平均能耗261.84kgce低很多。

采用氧气底吹炼铜工艺投资比采用其他炼铜工艺投资省至少10%。

目前该技术可实现节能量6万tce/a,减排约16万tCO2/a。

成果简介1、技术原理氧气底吹炼炉为一卧式圆柱体,支撑于设于硐基础的托辊之上,炉体通过齿轮转动,可绕水平轴左右转动。

炉体下部设有氧枪或还原枪,用于氧化硫化矿或还原氧化物。

由于氧气浓度高,烟气量少,炉内衬耐火材料,无冷却水套,热损失少。

铅精矿或铜精矿均可不加任何燃料,实现自然熔炼。

且系统设有烟气余热锅炉生产蒸汽发电,热能利用率高。

故氧气底吹炼铅或炼铜,目前均为世界上所有炼铅炼铜工艺中能耗最低的技术。

2、关键技术氧气底吹熔炼-液态铅渣直接还原炼铅工艺、氧气底吹熔炼-氧气底吹连续吹炼炼铜工艺、熔炼炉、还原炉、底吹连续吹炼炉、氧枪、余热锅炉等与该工艺配套的技术装备。

3、工艺流程铅硫化矿物、二次铅原料(铅膏、含铅玻璃、锌厂铅银渣、钢厂烟灰等)、熔剂及烟尘返料经配料制粒后,直接进入氧气底吹熔炼炉中进行熔炼,产出的高温SO2烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器收尘后送两转两吸制酸;产出的一次粗铅送精炼;产出的熔融铅氧化渣直接流入还原炉。

熔融铅氧化渣与配入的熔剂、碎煤在还原炉内进行还原熔炼,也可以配入适量的铅氧化矿,产出的高温烟气经余热锅炉回收余热和收尘器收尘后送尾气脱硫;产出的二次粗铅送精炼;产出的还原炉渣直接流入烟化炉。

浅析SKS法氧气底吹熔炼炉开炉的基础环节

浅析SKS法氧气底吹熔炼炉开炉的基础环节

浅析SKS法氧气底吹熔炼炉开炉的基础环节(湘南学院吴建林许尚平曹健)氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新工艺及工业化装置开发,彻底改变了中国铅冶炼污染现状,在环境治理上取得突破性进展,是中国有色金属行业的重大技术进步,对国民经济可持续发展具有深远意义。

该工艺属有色金属行业冶炼技术的重大技术创新,达到国际先进技术水平。

其特点是利用氧气底吹炉氧化,替代烧结工艺,彻底解决了原烧结过程中SO2及铅尘严重污染环境的难题。

底吹产出的高铅渣用创新后的鼓风炉还原,有效抑制了低沸点铅物的挥发,克服了其他炼铅新工艺普遍存在的烟尘率高、返尘量大的缺点,且具有金属回收率高、热能利用好等许多优点。

在我国所采用此法的铅冶炼企业投产连续运行几年多实践表明,该工艺具有投资省(为传统流程的70%,不到引进工艺的50%),综合能耗低(为380-400kg标煤/t 粗铅,与基夫赛特和顶吹浸没熔炼工艺持平),环保好(硫的捕集率>99%,所有排放物均达标),金属回收率高(铅、银达98%-98.5%),生产成本低(为传统工艺的85%,比国外新工艺更低)等特点。

该工艺是先进的熔池熔炼现代技术与创新后的鼓风炉还原工艺的完美结合,具有显著的经济和环保效益,已获得铅冶炼同行的认可,并已扩展到铜冶炼。

该技术在我市宇腾有色、华信集团等企业已成功应用,综合效益显著。

笔者根据目前此法在我市几家铅冶炼企业所应用的基本情况,就该法氧气底吹熔炼炉的开炉环节,畅所欲言:一、开炉前所要做的准备工作开炉前的首要工作是人员配备,这是氧气底吹熔炼炉开炉的先决条件。

开炉及投底铅前应做到人手齐备、确保快速完成投底铅,快速开炉。

因新砌底吹炉体在长期处于冷态,因此,在底吹炉升温过程要求严格按底吹炉升温工艺要求执行,防止因升温不当而导致炉衬及附属设施热应力损伤,给后续生产带来安全隐患;同时也防止升温不够,使底吹炉进入生产位时各熔池反应难以迅速进行,没有很好的熔池挠动的结果会产生氧枪工作不稳定,从而直接导致加料口大量烟气外溢。

铅冶炼氧气底吹资料

铅冶炼氧气底吹资料

水口山铅业发展公司于2005年8月份开始投料生产,采用具有自主知识产权的SKS炼铅法(氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅法),成功地解决了铅冶炼烟气对环境的污染问题。

开炉初期,由于多方面的原因,一次沉铅率相当低。

经过1年多的生产实践,一次沉铅率可达到或超过了设计水平。

2氧气底吹熔炼的基本原理氧气底吹熔炼的基本原理是:铅精矿中的PbS被呈气泡状态高度分散于熔池(熔体)中的O2氧化产生金属Pb和PbO,后者又与被氧化的FeO及其它造渣组成造渣熔化,最终产生粗铅、含铅高的炉渣(俗称高铅渣)和含SO2的烟气。

最主要的化学反应是:PbS+2PbO=3Pb +SO2↑Schuhmann等人绘制了pso2=105Pa的Pb—S—O系平衡状态图(图1)。

图1中y点的温度就是PbS转变为液体铅的最低平衡温度。

当pso2发生变化,y点所示的平衡温度和平衡氧位也发生相应的变化,例如:pso2 = 1×105Pat = 960℃po2 = -4.5Papso2 = 0.1×105Pat = 860℃po2 = -5.7Papso2 = 0.01×105Pat =830℃po2 = -6.3Pa在生产过程中,烟气中的so2 浓度为10~15%之间,pso2则为0.1~0.15×105Pa之间,所以液体铅形成的平衡温度大约为900℃。

图1pso2=105Pa时Pb—S—O系平衡状态图在炉内,PbS主要按下式进行反应:PbS(l) + 2PbO (l) = 3Pb(l) + SO2K =aPb3×pso2aPbS×aPbO2视粗铅为稀溶液,aPb = 1,用铅液中含硫量的白分量表示aPbS,上式的平衡常数K可写成:K1 =pso2S(wt%)×aPbO2这表明在一定温度和pso2的条件下,铅液中的含硫量与炉渣中的aPbO的平方成反比。

所以炉渣中的aPbO低会导致粗铅含硫升高和PbS的大量挥发,这时PbS转化成金属Pb是不完全的。

铅冶炼过程三废污染及治理措施分析

铅冶炼过程三废污染及治理措施分析

铅冶炼过程"三废"污染及治理措施分析摘要:铅是一种非常重要的金属材料,其本身的性质也直接决定了铅的用途。

较强的耐腐蚀性、延展性等特点,使铅被广泛地应用在电池、电缆等射线防护领域当中。

但是现如今我国对铅的提取还是用较为传统的冶炼方式进行的,这种传统的冶炼方式会造成非常严重的环境污染问题。

针对目前铅冶炼过程中“三废”污染的问题进行分析,并且提出了相应的解决对策,为铅冶炼的发展提供一定参考意见。

关键词:铅冶炼;三废;治理;环境保护前言:铅是人类较早就开始使用的一种金属,我国铅资源的采集和开发也相对较早,随着我国科学技术的不断发展,各种先进的仪器设备也被广泛的应用在行业的生产和人们的生活当中。

这也使得我国对于铅金属的需求量也在不断增加。

但是铅金属熔点低,这一特性导致目前铅金属的冶炼还只能使用传统的方式进行,这种传统的冶炼方法导致冶炼废物的产生,对环境造成了非常严重的污染。

这种污染问题对于铅工业的发展也产生了非常大的影响,因此对铅工业中“三废”问题的治理进行研究具有非常重要的意义。

1铅冶炼行业会涉及到的环境问题1.1铅冶炼的基本工艺:世界上大多数国家都采用火法炼铅方式来进行铅的冶炼,通过这种方法能够对原料有较广泛的适应性,既可处理单一的铅精矿,又可处理难以选别的铅锌混合精矿,生产率和燃料利用率高。

采用直接加热,热利用率高,能耗低,冶炼设备能力大大提高,而且有利于实现机械化和自动化,提高劳动生产率。

并且随着我国的不断发展,我国铅工业的冶炼技术也在不断的提升,产量也在逐年上升,铅产业的发展已经成为我国经济发展当中非常重要的一个组成部分。

实际上铅的冶炼工艺有许多种,例如烧结-鼓风炉铅冶炼工艺,卡尔多炉铅冶炼技术,澳斯麦特铅冶炼技术等,在这些冶炼技术当中,烧结鼓风炉铅冶炼工艺是较为落后的一种较为落后的技术,不仅会产生大量的污染,而且铅的提取量也不是很高。

图1铅冶炼的工艺流程1.2铅金属行业应用的分析铅本身具有较好的抗腐蚀性和延展性,通过将铅和其他金属制成合金,能够有效的提高合金本身的性质。

富氧炼铅技术的发展及应用

富氧炼铅技术的发展及应用

工艺获得“ 2003中国有色金属工业科学技术一等奖”、 “ 2004国家科
技进步二等奖”和“2007中国矿业国际合作最佳技术创新奖”。 • 氧气底吹炼铅法已被中国九部委联合发文指定为我国首选炼铅工艺。
• 我国《有色金属工业“十二五”发展规划》中推荐的唯一粗铅冶炼工艺。
• 自2002年7月第一家应用底吹炼铅法的工厂建成投产以来,该技术已在 国内广泛应用,采用该技术共有32家,在国外第一家应用氧气底吹技术
氧气底吹炉铅精矿搭配处理其它原料实例3
原料组成 比例(%) 铅精矿 45~75 浸出渣 10~15 废蓄电池铅膏 15~40 入炉物料Pb品位 40~50
氧气底吹炼铅技术的发展及应用
氧气底吹炼铅生产实践证明,底吹炉搭配处理锌浸出渣的比例可达
50%以上,搭配处理废蓄电池铅膏的比例可达40%,入炉物料Pb的品位波 动在30%~75%均能稳定正常作业。现有生产的最低入炉物料含铅品位记
录是某厂的28%,这体现了氧气底吹炼铅技术的灵活性优势,即氧化熔炼
阶段可不产粗铅,为低品位物料的处理提供了完美的解决方案。 氧气底吹炉搭配处理锌厂浸出渣,与锌厂形成铅锌联合企业,综合回
收了各种有价金属,实现了效益的最大化,同时最大程度的减小了对环境
的影响。
氧气底吹炼铅技术的发展及应用
第三代氧气底吹技术 氧气底吹熔炼—底吹电热熔融还原炼铅法
• 还原熔炼过程需要完全依靠燃料(煤气,天然气,煤)提供热量,燃料
消耗量大,热效率较低,烟气量大,烟尘率较高。
氧气底吹炼铅技术的发展及应用
第三代氧气底吹炼铅技术 氧气底吹熔炼—底吹电热熔融还原炼铅法
• 2009年发明并通过专家论证。 • 2010年2月完成工业化装置的工程设计。 • 第一套工业生产装置2011年11月投产。

科技网 --《科技日报》-- 氧气底吹熔炼—底吹熔融电热还原炼铅法

科技网 --《科技日报》-- 氧气底吹熔炼—底吹熔融电热还原炼铅法

科技网--《科技日报》-- 氧气底吹熔炼—底吹熔融电热还原炼铅法氧气底吹熔炼—底吹熔融电热还原炼铅法氧气底吹熔炼炉底吹熔融电热还原技术2009年开发并通过了专家论证,主要创新点是:·采用电热方式提高炉温,减少底吹还原剂量,从而降低烟气量和烟尘率;·把适量的还原剂直接送入电极区域,强化渣的还原。

根据M.P.鲁萨科夫的研究,由于电极区域温度最高,渣粘度最小,特别有利于渣的深度还原,且还原反应生成的铅金属粒子能有效沉降、聚集,有利于铅渣分离,从而有效降低渣含铅;·在还原过程中数字化调节控制还原炉不同部位的还原剂喷入量,以达到最佳还原效果;·炉顶加入熔剂,调整渣型;·炉顶加入固体还原剂,强化还原。

氧气底吹熔炼—底吹电热熔融还原炼铅法具有以下特点:1. 对原料适应性强——氧气底吹熔炼炉入炉原料(包括熔剂)无需干燥,无需破碎,无需磨矿,湿料、块矿、粒矿、粉矿均可直接送入炉内进行熔炼;——可搭配处理其它各种二次铅原料,如废蓄电池铅膏等,根据氧气底吹熔炼炉的生产实践,在处理硫化铅精矿时,废蓄电池铅膏配入量可达50%,在回收铅的同时,还可以有效回收其中的硫;目前,世界上以废蓄电池铅膏为代表的二次铅原料处理工艺和设施普遍比较落后,氧气底吹熔炼炉的生产实践为二次铅原料的处理开辟了既经济又环保的技术路线;——氧气底吹熔炼炉可处理各种品位的硫化矿,并可搭配处理氧化矿,实际生产中入炉原料Pb的品位波动在30%—75%均能正常作业;——氧气底吹熔炼炉可搭配处理锌系统铅银渣等含铅物料,对铅锌联合企业可实现生产互补,循环利用。

河南安阳一家铅冶炼厂实际生产中,铅银渣配入比例达50%,入炉原料Pb品位降低至30%,氧气底吹熔炼炉运行正常;——氧气底吹熔炼炉可处理含铜高的铅精矿,生产实践中,含Cu 3%的铅精矿也能顺利进行熔炼,产生的铜锍和铅一同从虹吸口放出,然后在铅液中熔析分离;2. 能耗低——氧气底吹熔炼炉和还原炉均采用工业纯氧熔炼,动力消耗少;产出烟气量小,烟气带走热少;——氧气底吹熔炼炉和还原炉均内衬耐火材料,熔池部位没有水套,炉子保温性能好,散热损失小;——低碳还原熔炼,和目前其他炼铅法相比,熔炼相同原料时,能耗相对是低的;——采用余热锅炉有效回收氧气底吹熔炼炉,和还原炉烟气中的余热,产出中压蒸气(4MPa)进行发电;3. 环保好——熔炼过程在密闭的氧气底吹熔炼炉中进行,生产中能稳定控制氧气底吹熔炼炉微负压操作,有效避免了SO2烟气外逸;氧气底吹熔炼厂房生产操作环境用空气采样器检测典型的结果为:Pb含量:0.03mg/m3,SO2含量:0.05mg/m3;——氧枪底吹作业,熔炼车间噪音小;——工艺流程短捷,生产过程中产出的铅烟尘均密封输送并返回配料,有效防止了铅尘的弥散污染;4. 有价元素回收率高——铅回收率高:还原终渣含铅可保证≤3%,与其他炼铅工艺相比是较低的;——贵金属回收率高:氧气底吹熔炼炉和还原炉两段产粗铅,对贵金属实施两次捕集,较一段炼铅法,Au、Ag回收率可提高1—3个百分点,实际Ag,Au进入粗铅率≥99%;——氧气底吹熔炼炉脱硫率高,S回收率>96%;5. 作业率高——氧气底吹熔炼炉和还原炉构造简单,故障率低,维护方便;——氧气底吹熔炼炉炉衬寿命较高,实际生产炉寿高达3年以上;——氧气底吹熔炼炉氧枪寿命长,实际喷枪寿命为30—60d;——还原炉喷枪寿命预计大于90d;——氧气底吹熔炼炉只有在更换喷枪时才停止加料;——作业率>90%,年有效作业时间>7900h;6. 操作控制简单——氧气底吹熔炼炉和还原炉工艺控制容易,操作简单;7. 自动化水平高——整个生产系统采用DCS控制;8. 单机处理能力大——现有氧气底吹炼铅装置单系列产能已达20万t/a,可预期的单系列产能可达50万t/a;9. 投资省——工艺流程简短,设备投资省;——熔炼厂房建筑结构简单,建筑面积小,土建费用低。

氧气底吹炼铅演示文稿

氧气底吹炼铅演示文稿

及装置,以进一步减少焦炭消耗,降低冶炼成本。
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下一步研究的目标是:开发熔融铅氧化渣还原装置,
在该装置内,铅氧化渣被高效彻底还原,还原剂消耗量接
近理论值。形成氧气底吹熔炼—熔融渣直接还原新工艺。 新工艺将博采众长,集中世界上先进炼铅技术的优点 ,同时克服各炼铅法的缺点,从而使我国这一具有自主知 识产权的铅冶炼技术水平由目前的国际先进提升到国际领
氧气底吹熔炼车间和硫酸车间外景
中国有色工程设计研究总院
铅精矿或其他铅原料配合制粒后直接入炉,没有烧结
返粉作业,生产过程中产出的铅烟尘均密封输送并返回配
料,有效防止了铅尘的弥散。 在虹吸放铅口和放渣口设通风装置,防止了铅蒸气的 扩散。彻底解决了铅冶炼烟气、铅尘污染问题。 河南豫光铅厂经环保部门实测,生产岗位含尘量为
先。
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谢谢大家
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二. 氧气底吹炼铅法及应用
传统炼铅工艺,污染源集中在烧结系统,新工艺采用氧气底
吹熔炼取代烧结过程,产出SO2烟气满足两转两吸制酸要求,彻
底解决SO2烟气污染问题;底吹炉产出的铅氧化渣考虑采用鼓风 炉还原,是由于鼓风炉具有如下优点:a) 产能高,设备密闭,环保好;c) 技术成熟可靠;b) 具有温度梯度,热能利用率高
单位产品综合能耗<350Kgbm/t粗铅,低于国家规定的特级
标准(360kgbm/t粗铅)。 (3)投资省 工艺流程短,相同生产规模较传统烧结机—鼓风炉流程 投资可节省15 ~20 %中国有色工程设计研究总院 。
(4)生产成本低
和烧结机流程相比,生产过程简单,焦炭消耗量少;生
产效率高,同时有价金属和硫回收率高,据实际生产成本核 算,每吨粗铅生产成本较烧结机流程降低约10%。 (5)作业率高 氧气底吹熔炼炉年有效作业时间>8000h,即>330d 。

底吹炉高铅渣还原的新方法解析

底吹炉高铅渣还原的新方法解析

底吹炉高铅渣新的还原方法一、底吹炉高铅渣还原现用工艺及存在的缺点:高铅渣鼓风炉还原,是目前在没有新的还原方法而不得不为之的方法,它不是中国冶金发展的方向。

众所周知,高铅渣鼓风炉还原有以下几个主要缺点:1、将熔体高铅渣重新冷却铸锭,白白的浪费了大量的热能,大大提高了生产成本。

2、冷却后的高铅渣块,从铅的化学性质看,主要成份是低熔点的PbO.SiO2 ;从物理性质上看,密实而坚固;给还原疏松多孔烧结块的传统鼓风炉还原铅带来了极大的困难,迫使鼓风炉还原采用高焦率,且渣含铅居高不下,还原效果不理想。

3、鼓风炉产出的烟气量大,产出低浓度的SO2,不易处理,设备庞大,运行费用高。

因此,众多的冶金工作者正在探索新的冶炼出路。

二、高铅渣熔体直接还原的研究现状。

高铅渣熔体直接还原曾进行过或正在进行。

如氧气侧吹炉还原(新乡中联)、旋涡炉还原(河南豫光)、底吹炉还原(豫光等)、充焦炭电热炉还原(湖南水口山)、QSL还原炉(安阳岷山)、氧气煤气侧吹炉还原(济源金利)。

豫光早前进行的高铅渣熔体旋涡炉直接还原,所用旋涡炉是一园形竖炉,风口略向下并偏离中心轴线,鼓风时熔体成旋涡旋转,用焦粒作还原剂,传热传质良好,还原速度快。

但终因墙体耐火材料抗不住熔体的冲刷而仃止了试验。

底吹炉还原是QSL所采用的方法,它所用的还原剂是粉煤,据传瓜州和池州也在试验用粉煤底吹炉还原。

豫光则采用了天然气加粒煤(焦),已成功用于生产,取代了鼓风炉,有关炉子的详细数据没有报道。

充焦电热还原实质上是借鉴了一种炼锌电炉,高铅渣熔体从上而下通过充满焦炭的竖炉,竖炉上、下方有电极,焦炭柱成为发热体而变灼热,将氧化铅还原,还原后的铅和炉渣流到熔池分层。

此法的试验进展情况不详。

金利进行的氧气煤气侧吹炉还原高铅渣正在试验之中。

可以认为:将底吹炉的风咀用于侧吹炉是可行的,侧吹炉还原效果也是好的。

上述还原工艺相比较,大规模、加高温熔体、间断还原作业在能耗上和技经指标上,都具有明显的优势。

氧气底吹熔炼炉

氧气底吹熔炼炉

氧气底吹熔炼炉氧气底吹熔炼炉-鼓风炉还原铅法新工艺主要设备包括氧气底吹熔炼炉,多元套管结构氧枪,铅氧化渣铸渣机,带膜式壁垂直上升段的余热锅炉,新型结构鼓风炉等。

新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。

熔炼过程中主要化学反应有:熔池底部铅液和喷人氧气之间的氧化反应;炉料中PbS和熔渣中PbO之间的反应熔炼;炉料中熔剂和熔渣中PbO之间的造渣反应。

氧气底吹熔炼的特点是:Pb作为o2的载体,在铅液层中可除去一次铅中的杂质,有利于提高一次粗铅的品位;在熔渣中可加速PbS的氧化反应,有利于降低熔炼烟尘率。

氧气底吹熔炼炉—鼓风炉还原炼铅氧气底吹熔炼—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。

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。

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。

富氧侧吹炼铅工艺与熔炼过程分析

富氧侧吹炼铅工艺与熔炼过程分析

富氧侧吹炼铅工艺与熔炼过程分析摘要:本文对富氧侧吹熔池的结构和富氧侧吹熔池炼铅工艺进行较为详尽的阐述。

实践结果表明采用富氧侧吹法生产铅的作业方法具有环境好、低能耗、流程精简、低成本等优势。

关键词:富氧侧吹炉铅冶炼熔池熔炼还原熔炼1富氧侧吹直接炼铅技术概述1.1富氧侧吹熔池熔炼炉结构简析富氧侧吹熔池的上面为富氧侧吹熔池熔炼氧化炉,下部为富氢侧吹熔池熔化还原炉。

富氧侧吹炉是一种直立的矩形结构,它由炉缸、炉顶、炉身、钢框等部件构成。

炉缸采用耐火原料,在炉缸以上的部分属于炉身,该部位采用铜水套和钢水套管连接。

富氧侧吹炉的最大特征是在炉身两个铜套筒上设置多个一次风孔,将富氧气体注入到熔融渣中。

在富氧气的影响下,熔液剧烈搅拌,加快反应速度。

在炉体两边三个铜套筒上分别设置若干次通风孔,将一定数量的气体吹进炉中,使炉膛中的易燃物质得到完全的焚烧。

三个铜水套以上的炉顶部用钢套管构成。

炉顶钢瓶上装有固体进料口、液体进料口和排气口。

在炉膛一端设置一个虹吸腔,用以对铅矿进行进一步澄清和分离,同时,铅经虹吸腔持续抽出,渣从料口处排出来。

采用滑槽将富氧侧吹氧化室和富氧侧吹还原炉相连通,从而实现对硫化精矿的氧化和富铅还原冶炼。

在富氧侧吹还原炉的一头,在炉顶附近设置液体高铅废渣进口。

1.2富氧侧吹直接炼铅工艺流程富氧侧吹直接炼铅工艺流程见图1。

图1 富氧侧吹直接炼铅工艺流程图富氧侧吹氧化炉和富氧侧吹还原炉是富氧侧吹法生产中的关键技术,采用滑槽将两个富氧侧吹炉串联起来,从而达到生产的目的。

富氧侧吹氧化炉产-次粗铅和高铅渣流入氧化炉的虹吸室内,一次处理后的粗铅可供使用。

虹吸将钢块不断排出,高铅渣通过滑槽向富氧侧吹还原炉内进行。

将二次粗铅和还原后的冶炼渣流入到还原炉的虹吸腔中,用虹吸将二次粗铅不断排出,在烟气中不断喷出还原渣,通过烟气提纯。

三座高炉产生的高温烟气由余热锅炉进行余热回收,富氧侧吹式氧化炉的高温烟气经余热锅炉、电收尘器后送入制酸装置,还原炉与烟化炉高温烟气经过余热锅炉、布袋除尘器后进行脱硫处理即可排空。

氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新技术及应用

氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新技术及应用

氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新技术及
应用
随着社会工业化进程的加速,各种生产工艺也在不断推陈出新,为了满足人们对高品质产品的需求,各种新技术应运而生。

其中就包括了氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新技术。

这种技术的出现,不仅改善了铅熔炼中的环境问题,还提高了铅产量,使得铅冶炼业得到了更好的发展。

传统的铅熔炼工艺在煤气炉中进行,由于煤气本身所含有的硫化氢等有毒物质对环境的污染,以及因高温燃烧产生的大量废气对空气的污染,除了对环境造成了严重的影响,同时也使得铅熔炼的能源利用率很低,
为了解决这些问题,氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新技术应运而生。

这种技术采用氧气作为燃料,通过底吹方式将氧气吹入铅熔炼炉中,使得铅在高温高浓氧气氛下迅速氧化还原,加快了铅的熔化
和反应速率,同时废气、废渣产生率也得到了大幅度降低,不仅对环
境影响减小,而且对于铅产出质量的提高也有明显作用。

在现如今的铅冶炼业,氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新技术
得到了广泛应用。

采用这种技术可以使得铅炉的能耗比传统炉子降低
约25%~35%不等,同样的情况下也能产生更多的铅产出,同时在生产过程中无污染的废气排放,使得工作环境更加安全,这给企业的生产过
程增加了很多收益和竞争力。

综上所述,氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新技术的广泛应用,不仅对于环保和节能的发展产生了积极的推动作用,而且在提高生产
成本的同时也促进了铅冶炼业的发展。

因此,这种技术的应用前景非
常广阔,也值得我们在实际生产中予以重视。

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氧气底吹熔炼一鼓风炉还原炼铅新技术氧气底吹熔炼一鼓风炉还原炼铅法一、氧气底吹熔炼一鼓风炉法简介氧气底吹熔炼一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SO2。

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SO2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。

经实地检测,熔炼车间岗位含铅尘低于0. 1m g/Nm 3,完全达到了国家劳动卫生标准。

由于在熔炼炉内只进行氧化作业,不进行还原作业,工艺过程控制大为简单。

氧气底吹熔炼一次成铅率与铅精矿品位有关,品位越高,一次粗铅产出率越高。

为适应下一步鼓风炉还原要求,铅氧化渣含铅应控制在40%左右,略低于烧结块含铅率,相应地,一次粗铅产出率一般为35%- 40% ,粗铅含S< 0. 2%和烧结块相比,铅氧化渣孔隙率较低,同时,由于是熟料,其熔化速度较烧结块要快些,从而增加了鼓风炉还原工艺的难度。

但是,经过半工业试验证明,采用鼓风炉处理铅氧化渣在工艺上是可行的,鼓风炉渣含Pb可控制在4%以内。

通过炉型改进,渣型调整、适当控制单位时间物料处理量等措施,渣含Pb可望进一步降低。

另外,尽管现有指标较传统工艺渣含Pb1. 5%- 2%的指标稍高,但由于新工艺中鼓风炉渣量仅为传统工艺的50%- 60% ,因而,鼓风炉工段铅的损失基本不增加。

在技改过程中,利用原有的鼓风炉作适当改进即可,这样,可以节省大笔投资。

新工艺的一个重要组成部分是氧气站。

目前,国内工业纯氧的制备技术有两种,一种为传统的深冷法,一种为变压吸附法。

前者生产能力大,氧气纯度高,但成本高,氧气单位电耗一般为0. 6〜0. 7kw h/Nm3 ;后者投资省,成本低,氧气单位电耗低于0.45kw h /Nm i。

目前,国内1500m 3/h的吸附制氧机组已研制成功,其氧气纯度达93%以上。

对于1万t /a规模的炼铅厂,氧气需要量一般为700〜800m 3 /h。

采用变压吸附法制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要,该技术为首选方案。

氧气底吹熔炼工艺取代传统烧结工艺后,不仅解决了SO2烟气及铅烟尘的污染问题,还有如下效益:(1) 由于熔炼炉出炉烟气SO 2浓度在12%以上,对制酸非常有利,元素硫总回收率可达95%(2) 熔炼炉出炉烟气温度高达1000〜1100C ,可利用余热锅炉或汽化冷却器回收余热。

(3) 采用氧气底吹熔炼,原料中Pb S含量的上限不受限制,不需要添加返料, 简化了流程,且取消了破碎设备,从而降低了工艺电耗。

(4) 由于减少了工艺环节,提高了Pb及其它有价金属的回收率,氧气底吹熔炼车间Pb的机械损失< 0. 5%。

经测算,采用新的工艺改造传统工艺后,粗铅单位产品综合能耗可降至400kgbn Z t •粗铅以下,达到国家规定的一级能耗标准。

熔炼过程中主要化学反应有:熔池底部铅液和喷入氧气之间的氧化反应,炉料中PbS和熔渣中PbO之间的反应熔炼;炉料中熔剂和熔渣中PbO之间的造渣反应。

氧气底吹熔炼的特点是:Pb作为02的载体,在铅液层中可除去一次铅中的杂质,有利于提高一次粗铅的品位;在熔渣中可加速PbS的氧化反应,有利于降低熔炼烟尘率。

水口山工业试验遗留两个关键问题未能解决。

其一是氧枪寿命较短,其二是鼓风炉渣含铅较高工厂设计对氧枪和鼓风炉的工艺参数及设备结构进行了重大革新。

氧枪由工业试验的二元结构改为多元结构,氧枪冷却介质由空气改为氮气+软化水,并对氧枪材质、加工工艺和操作参数进行了改进,经生产验证,新型氧枪寿命由工业试验的5d 士提高至20〜50d ,保证了熔炼炉的稳定操作,提高了作业率,降低了生产成本。

针对铅氧化渣还原熔炼的特殊性,工厂设计改进了鼓风炉结构,调整了鼓风炉渣型和供风操作制度,经生产验证,鼓风炉渣含铅由工业试验的7 %〜9 %降至3 %〜4 % ,提高了铅冶炼回收率。

水口山工业试验熔炼烟气处理设施简陋,不能满足工业生产要求。

工厂设计针对铅精矿熔池熔炼过程烟尘率较高等特点,设计了带垂直上升段、膜式壁结构的余热锅炉,有效回收了烟气余热,并解决了铅烟尘的粘结和密闭输送问题。

新工艺在国内外炼铅行业中首次设计并成功采用铅氧化渣直线铸渣机,氧气底吹熔炼炉产出的铅氧化渣连续铸渣后直接送入鼓风炉还原化渣连续铸渣后直接送入鼓风炉还原。

二、新工艺实际生产指标项目指标氧气底吹熔炼炉有效作业率/ %> 95氧气底吹熔炼炉工业氧气消耗量/ (m 3• t - 1粗铅)300〜350氧气底吹熔炼燃料率/ %0〜210氧气底吹熔炼炉次粗铅产出率/ % 45〜55一次粗铅品位/% > 9815铅氧化渣含Pb/ %40〜50铅氧化渣含S/ %< 015氧气底吹熔炼烟尘率/ %12〜15氧气底吹熔炼炉出炉烟:因气SO2浓度/ % 12〜14制酸后尾气含SO2/ (mg•m3)< 300鼓风炉床能力/ (t •-2 m-d - 1 )45〜55鼓风炉焦率/%13〜15Pb回收率/ %> 97S回收率/ %> 95Au回收率/ %> 98Ag回收率/ %> 98鼓风炉渣含Pb/ %34氧枪寿命/d20〜50余热锅炉蒸气产出量(410MPa) / (t• t - 1粗铅)015〜018三、工艺主要特点(1) 环境保护好由于熔炼过程在密闭的熔炼炉中进行,避免了烟气外逸,S02烟气经二转二吸制酸后,尾气排放达到了环保要求。

铅精矿或其他铅原料配合制粒后直接入炉,没有烧结返粉作业,生产过程中产出的铅烟尘均密封输送并返回配料,防止了铅烟尘的弥散;同时在虹吸放铅口设通风装置,防止铅蒸气的扩散。

彻底解决了铅冶炼烟气、烟尘污染问题。

河南豫光经环保部门实测,生产岗位含尘量为7mg/ m3 ,其中铅尘含量0103 mg/ m3 , 硫酸尾气SO2含量< 100mg/ m3。

均远低于国家排放标准。

实际生产比较证明,氧气底吹熔炼炉前噪音较低,岗位操作环境优于氧气顶吹熔炼(ISA 法和Ausmelt法)。

(2) 能耗低与传统流程相比,氧气底吹实现了自热熔炼并回收了高温烟气中的余热;熔炼炉已产出一次粗铅,鼓风炉物料处理量大幅减少,焦炭消耗相应节省了30 %40 %。

与氧气顶吹熔炼(ISA法和Ausmelt法)相比,由于采用工业纯氧熔炼,动力消耗较少。

(3) 投资省前述两厂的吨铅基建投资为3 000〜3 500元,与国外较先进的炼铅工艺相比,相同生产规模节省投资40 %〜60 % ;由于工艺流程短,相同生产规模较传统烧结机一鼓风炉流程投资亦可节省20 %;新工艺尤其适合烧结一鼓风炉流程的技改:除烧结设施外,其余设施均可通过适当改造加以利用,从而可进一步节省技改费用。

(4) 生产成本低与国外较先进的炼铅工艺相比,投资省,折旧费用低,生产成本低;和传统流程相比,生产过程简单,动力和焦炭消耗量少,生产效率高,人工费用低,同时有价金属和硫回收率高,生产成本相对亦较低,据实际生产测算,和烧结机一鼓风炉流程相比,每吨粗铅生产成本降低约10 %。

(5) 对原料适应性强氧气底吹熔炼炉既可直接处理各种品位的铅精矿,又可同时处理各种二次铅原料。

实际生产中,上述两厂处理的铅原料含铅品位在45 %〜65 % ,均能正常作业。

(6) 自动化水平高氧气底吹熔炼过程采用DCS控制系统,实现了配料、制粒、供氧、熔炼、余热锅炉、锅炉循环水、电收尘、高温风机等全流程、全部设备的集中控制。

(7) 产品质量好氧气底吹熔炼炉产出的一次粗铅品位高,烟气制酸可产出无色透明的一级酸。

4 新工艺应用中的问题讨论(1) 关于氧枪寿命影响氧枪寿命的因素有氧枪结构、材质、制造工艺、操作参数和冷却介质, 控制合理的氧气流速对提高氧枪寿命有显著效果。

(2) 关于熔炼烟尘率由于PbS在高温下有较大挥发性,铅熔池熔炼过程烟尘率较高。

生产中降低烟尘率的关键因素是控制较低的熔炼温度和较高的PbO活度。

(3) 关于鼓风炉还原氧气底吹熔炼炉产出的铅氧化渣含硫较低,有效防止了由ZnS造成的炉结的产生。

生产中基本不需要清理炉结。

针对铅氧化渣熔点较低等特点,为降低渣含铅,除需调整渣型和适当提高焦率外,应严格控制较高的料柱和适当的床能力。

氧气底吹熔炼一鼓风炉还原炼铅新工艺除根治了铅冶炼的环境污染外,还具有投资省、节能、生产成本低和对原料适用性强等优点,工艺技术水平达到国际先进。

该工艺及装置的投产成功,为国内外炼铅行业新建和技改起到良好示范作用,具有广阔的推广前景。

主要工艺过程1电解铅生产所进矿源主要为浮选后的硫化铅精矿,用抓斗吊车进行预配料,再与辅料混合,混合料由梭式布料机给烧结机布料,烧结采用鼓风返烟烧结,烧结机大烟罩较高浓度的二氧化硫烟气收尘后送非定态制酸系统生产硫酸。

产出的烧结块经振动筛筛分,筛下物进返粉破碎系统,筛上合格块料进入鼓风炉,鼓入空气进行熔炼产出粗铅和炉渣。

炉渣进入电热前床保温沉淀分离有价金属,沉铅后炉渣进烟化炉提锌,烟化炉渣作为弃渣堆放。

粗铅投入熔铅锅采用无硫除铜工艺脱除铜,除铜后液铸成阳极板进行电解。

电解产出析出铅和残极。

析出铅进一步精炼熔铸成成品电解铅锭。

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