硫化铅精矿直接熔炼.

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传统法的主要缺点
(1) 返渣量大，设备生产能力低。 (2)热量损失大 (3)硫回收率低、环境污染严重 (4)流程长，劳动卫生条件差
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直接炼铅法的发展
硫化铅精矿 硫化铅精矿
烧结 直接熔炼
还原熔炼
闪速炉炼铅法 氧气顶吹转炉炼铅法 氧气底吹炼铅法（QSL法） 基夫赛特炼铅法
粗铅
粗铅
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二、硫化铅精矿直接熔炼的基本原理和方法
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闪速熔炼： 把精矿喷入灼热的炉膛空间，在悬浮 状态下进行氧化熔炼，然后在沉淀池进行 还原和澄清分离，如基夫赛特法。这种熔 炼反应主要发生在炉膛空间的熔炼方式称 为闪速熔炼
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熔池熔炼： 把精矿直接加入鼓风翻腾的熔体中进 行熔炼，如QSL法、水口山法、奥斯麦特 法和艾萨法等。这种熔炼反应主要发生在 熔池内的熔炼方式称为熔池熔炼
1台
间断 干/湿；喷枪喷吹下 落 通过水冷却喷枪
在同一炉内分批进行
在同一炉内分批进行
使用工厂
斯托尔贝格厂( 豫光金铅公司( 乌-卡厂(哈)；维 德)；高丽锌公司 中)；池州冶炼厂 诺丁汉姆厂(德)；曲 斯姆港厂(意)；特 温山厂(韩)；西 (中)；水口山三 靖驰宏锌锗公司(中) 累尔厂(加) 北铅锌厂(中)； 厂(中)(在建中)
直接熔炼的特点： 利用工业氧气 采用强化冶金过程的现代冶金设备 金属硫化物受控氧化熔炼 PbS+O2=Pb+SO2
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PbS氧化生成金属铅有两种主要途径： 一是PbS直接氧化生成金属铅，较多发生在冶金 反应器的炉膛空间内； 二是PbS与PbO发生交互反应生成金属铅，较多 发生在反应器熔池中。 为使氧化熔炼过程尽可能脱除硫(包括溶解在金 属铅中的硫)，有更多的PbO生成是不可避免的， 在操作上合理控制氧/料比就成为直接熔炼的关 键。
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三、基夫赛特法(Klvcet-Cs Process)炼铅
基夫赛特熔炼法属于闪速熔炼， 其反应过程主要在基夫赛特炉的 反应塔空间进行。基夫赛特炉由 4部分组成： (1)安装有氧气——精矿喷嘴的反 应塔； (2)具有焦炭过滤层的沉淀池； (3)贫化炉渣并挥发锌的电热区； (4)冷却烟气并捕集高温烟尘的 直升烟道即立式余热锅炉。
炉子数量
作业方式 精矿入炉方式 氧气入炉方式 氧化过程 还原过程
1台
连续 从反应塔顶部喷 干精矿 通过顶部氧气精矿喷嘴 在反应塔内完成 主要在沉淀池焦 滤层进行
1台
连续 制粒湿精矿下 落入炉 通过设在炉底 的喷枪 在底吹转炉氧 化段完成 在底吹转炉还 原段完成
底吹转炉与鼓 风炉各1台 氧化熔炼连续 制粒湿精矿下 落入炉 通过设在炉底 的喷枪 在底吹转炉完 成 用鼓风炉还原
玻利顿公司隆斯卡尔 厂(瑞典) 16
直接炼铅方法的优点：
(1)冶炼工序减少，流程缩短，劳动卫生条 件大大改善，设备投资减少。 (2)反应速度快，充分利用了硫化精矿氧化 反应发热值，实现了自热或基本自热熔炼。 能耗低，生产率高，设备床能率大，余热 利用好。
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直接炼铅方法的优点：
(3)烟气量小，烟气SO2浓度高，硫的利用 率高。 (4)可处理铅品位波动大、成分复杂的各种 铅精矿以及其他含Pb、Zn的二次物料，伴 生的各种有价元素综合回收好。
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当焦炭通过约4m高的反应塔空间时，被灼热的 炉气加热，但由于精矿粒度细，着火温度低，先 于焦炭燃烧。焦炭在反应塔下落过程中仅有10% 左右被燃烧。 焦炭密度小，落在反应塔下方的沉淀池熔体上面 形成赤热的焦炭层，这就像炼铅鼓风炉风口区的 焦炭层一样，将含有一次粗铅和高铅炉渣的熔体 进行过滤，使高铅渣中的PbO被还原出金属铅来， 故称为焦炭过滤层。在这里，约有80%～90%的 氧化铅被还原。
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熔炼类型
闪速熔炼
熔池熔炼
闪速/熔池
喷吹方式
炼铅方法 基夫赛特法 QSL法
ห้องสมุดไป่ตู้
底吹
水口山法
顶吹
澳斯麦特法/艾萨法 倾斜式旋转转炉(卡 尔多炉)法
主要设备
精矿干燥设备； 由闪速反应塔、有 精矿翻粒设备； 精矿制粒设备； 带有直插顶吹喷枪及 带有顶吹喷枪，既可 焦炭层的沉淀池和 设有氧化/还原两 只有氧化段的卧 调节装置的固定式坩埚 沿横轴倾斜又可沿纵轴 式短转炉 炉 旋转的转炉 连通电炉三部分构 段的卧式长转炉 成的基夫赛特炉。 氧化炉、还原炉(或 鼓风炉)各1台 氧化熔炼连续 湿精矿(块矿)下落入 炉 顶吹浸没喷入熔池 在顶吹炉完成 在另一座顶吹炉或鼓 风炉还原
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目前直接熔炼的方法都是在高氧势(相当于 lgpO2=-1～-2)下进行氧化熔炼，产出含硫 合格的粗铅，同时得到含铅高的炉渣，这 种渣含铅可能比鼓风炉渣高一个数量级， 含PbO达到40%～50%，因此必须再在低 氧势下还原，以提高铅的回收率。
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二、硫化铅精矿直接熔炼的基本原理和方法
直接炼铅的方法 闪速熔炼 熔池熔炼
6直接熔炼硫化矿
一、概述 二、硫化铅精矿直接熔炼的基本原理和方 法 三、基夫赛特法炼铅 四、氧气底吹炼铅法 五、富氧顶吹炼铅法 六、倾斜式旋转转炉法
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学习要点
直接熔炼的概念 直接熔炼的特点 直接熔炼的原理 基夫赛特法炼铅 氧气底吹法炼铅

一、概述
直接熔炼－－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
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直接熔炼由于采用了氧气或富氧空气强化 冶金过程，烟气量少，其SO2浓度一般在 10%以上(相当于p SO2 ≥104Pa)。在“直接 熔炼”区域，只要控制较低的氧势(lgpO2<1)，即使在pSO2=105～103Pa条件下，PbS 直接氧化仍可产出含S<0.3%的粗铅。
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直接炼铅在pSO2=104Pa下进行，如果控制 pO2=10-5～10-4Pa的低氧势，产出的炉渣 αPbO<0.1，这说明渣含铅达到较低的水平(～ 5%Pb)，但是得到的粗铅含S将大于1%，需要进 一步吹炼脱硫。如果要将渣含铅降到鼓风炉还原 熔炼的水平(Pb<3%)，则直接熔炼的炉渣放出口 处的炉内氧势也应控制到鼓风炉还原熔炼水平 (lgpO2<-5)。由此可见，硫化铅精矿直接熔炼要 同时获得含硫低的粗铅和含铅低的炉渣是有困难 的。
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干燥后的硫化铅精矿(H2O<1%)和细颗粒 焦炭(5～15mm)，用工业氧气(～95%O2) 喷入反应塔(竖炉)内，在1300～1400℃的 反应塔氧化气氛中，硫化精矿在悬浮状态 下完成氧化硫和熔化过程，形成部分粗铅、 高铅炉渣和含SO2的烟气。由于氧气一精矿 的喷射速度达100～120m/s，炉料的氧化、 熔化和形成初步的粗铅、炉渣熔体仅在2～ 3s内完成。