现代铅锌冶炼技术的应用与特点

①原料适应性强，可处理含铅品位20%～70%的炉 料，包括湿法炼锌产出的铅银渣和浸出渣在内的各种 含铅杂料，均可炼铅过程中搭配处理。Trail铅厂的炉 料中铅精矿占28%，含铅渣料（包括浸出渣）占72%。 炉料含铅24.8%，含硫7.21%，适应于铅锌联合企业搭 配处理锌浸出渣。
② 采 用 工 业 纯 氧 ，含 氧 量 ＞ 9 0 % ，排 出 烟 气 量 很 小，烟气SO2浓度高达20%～40%，有利于烟气净化和 制酸。
③在氧化区加入碎焦炭形成焦滤层，熔融的氧化 铅 通 过 焦 滤 层 后 8 5 % 还 原 成 金 属 铅 ，经 过 电 热 还 原 区 进一步还原和沉清分离，可使渣含铅降到2%左右。
④ 原 料 准 备 相 对 复 杂，要 求 炉 料 入 炉 粒 度 小 于 1mm，含水量水小于1%。
⑤在电热还原区炉渣中的锌大部分（60%左右）被 还原挥发，对含锌低的炉料不需进行烟化处理。
锌冶炼直接浸出技术
Zinc metallurgical directly leaching technology 锌冶炼直接浸出技术包括硫化锌精矿加压氧气浸
出和常压富氧浸出技术。共同特点是硫化锌不需焙烧 脱硫，不产生气型污染物，为全湿法炼锌流程。
（1） 加压氧浸 加压氧浸技术是由加拿大Sherrit Gorden公司开 发 的 直 接 浸 出 技 术 。开 始 用 于 碱 金 属 硫 精 矿 的 处 理 ， 上世纪70年代用于处理硫化锌精矿。已在加拿大科明 科Trail冶炼厂、Kidd Creek矿业公司、Hudson Bay 矿 冶 公 司 、哈 萨 克 斯 坦 的 巴 尔 哈 什 冶 炼 厂 和日本 秋 田 冶炼厂等6家工业化生产。物料经过磨矿达到45μm， 加 入 添 加 剂 与 废电 解 液 混 合 后 加 入 压 力釜，通 入 氧 气，控 制 温 度 1 5 0 ℃，氧 压 0 .7 M P a ，釜 压 1.1 M P a ，反 应时间1～1.5h，硫化锌精矿中硫氧化成元素硫，锌溶 解为硫酸锌。锌的浸出率可达到97～99%，铟、锗、镓 等元素浸出率达90%以上，浸出后矿浆加入闪蒸槽，控 制温度120℃，回收蒸汽供生产使用，矿浆再进入调节 槽冷却至100℃，使元素硫冷凝为固态。 底 流 进 行 浮 选 回 收 硫 精 矿 ，浮 选 尾 矿 含 铅 银 高 ， 水 洗 后 送 铅 系 统 回 收 铅 银 。硫 精 矿 送 入 粗 硫 池 熔 融 ， 再经过加热过滤，从未浸出的硫化物中分离出熔融元 素 硫 ，然 后 将 熔 融 硫 送 入 精 硫 池 产 出 含 硫 大 于 9 9 % 的 元素硫。加热过滤所产出的过滤渣含稀有金属和贵金 属送铅冶炼回收。加压氧浸的技术特点如下： ① 锌 回 收 率 高，综 合 回 收 好 。锌 浸 出 率 大 于
（1） 基夫赛特（Kivcet）法 基夫赛特炼铅法是闪速熔炼为主的直接炼铅法。 由前苏联全苏有色金属研究院开发。上世纪80年代开 始工业化生产，现有意大利维斯姆铅厂和加拿大Trail
20 世界有色金属 2007年第4期
铅 厂 采 用 该 法 生 产 。经 多 年 生 产 运 行 ，已 成 为 工 艺 先 进、技术成熟的现代直接炼铅技术。其技术特点如下：
铅冶炼直接熔炼技术
Summary of lead metallurgical directly smelting technology
用于铅冶炼生产的直接熔炼技术有Kivcet法、 Q S L 法 、T S L 法（ I S A 法 或 A s m e l t 法）K a l d o 法 、 S K S 法 、氧 气 侧 吹 熔 炼 法 。其 中 K i v c e t 法 、Q S L 法 、 A s m e l t 法 、K a l d o 法 和 氧 气 铡 吹 法 可 直 接 生 产 粗 铅 ， 不 需 鼓 风 炉 熔 炼 。K i v c e t 法 、Q S L 法 为 为 连 续 作 业 ， A s m e l t 法 和 K a l d o 法 为 周 期 性 作 业，I S A 法 或 S K S 法 仍保留鼓风炉熔炼，氧气侧吹熔炼法尚处于工业试验 阶 段 ，没 有 大 规 模 的 生 产 实 践 。这 些 直 接 熔 炼 技 术 的 共同特点是炉料不需烧结，能产出高浓度SO2烟气，满 足制酸要求；减少了SO2对环境的污染。
技术与装备
张乐如/Zhang Leru
现代铅锌冶炼技术的应用与特点
Application and characteristics of modern lead and zinc metallurgical technology
概述
PrefacePreface 我 国 国 家 。铅
（5） 氧气侧吹熔炼技术 氧气侧吹熔炼技术是我国开发一种熔池熔炼的 直接炼铅技术。2004年完成工业性试验，试验阶段为 单炉单区连续性作业。氧化熔炼产出部分粗铅和高铅 渣 ，高 铅 渣 水 淬 后 堆 存 ，当 高 铅 渣 达 到 一 定 数 量 ，将 高 铅 渣 加 炉 内 进 行 还 原 熔 炼 ，加 入 还 原 剂 ，改 变 炉 内 气 氛 ，还 原 熔 炼 得 到 二 次 粗 铅 和 弃 渣 。氧 化 熔 炼 时 ， 脱 硫 率 大 于 9 7 % ，离 炉 烟 气 含 S O 2 浓 度 2 0 % ～ 2 5 % ，有 利 于 制 酸 。试 验 结 果 表 明，各 项 技 术 经 济 指 标 令 人 满 意 ，冶 炼 回 收 率 ：铅 ＞ 9 6 % 、银 入 粗 铅 ＞ 9 8 . 5 % ，铜 入 粗铅≥99%，终渣含铅1%～3%，银≤20g/t。其特点： ① 设备简单、投资少。 ② 金属回收率高。 ③ 床能力高110～125t/m2·d。 ④ 由于 试 验 阶 段 炉 子 小（1.5 m 2），散 热 损 失 大，能耗偏高。 ⑤ 烟尘率高（20%～25%）。
锌冶炼的技术水平也随着产量大幅度增长而不断提 高 ，氧 气 顶 吹 技 术 、氧 气 底 吹 技 术 、卡 尔 多 炉 以 及 氧 气 侧 吹 技 术 都 在 我 国 铅 冶 炼 生 产 中 得 到 应 用，虽 然 有 的技术仍保留鼓风炉熔炼，但这些技术都是硫化铅精 矿 直 接 熔 炼 ，不 需 经 过 烧 结 脱 硫 工 序 ，从 根 本 上 消 除 了 烧 结 烟 气 S O 2 浓 度 低 ，处 理 难 度 大 的 问 题 。直 接 熔 炼 过 程 充 分 利 用 原 料 中 的 硫 氧 化 产 生 的 热 能 ，自然 熔 炼 ，减 少 了 能 源 的 消 耗 。其 次 是 锌 冶 炼 的 直 接 浸 出 技 术 也 将 在 我 国 得 到 应 用，目 前 我 国 几 家 企 业 进 行 前 期 设 计 工 作 ，其 中 有 一 家 已 经 进 入 施 工 图 设 计 阶 段 ，直 接浸出技术是硫化锌精矿在富氧条件下直接浸出，不 需 焙 烧 脱 硫 工 序 ，硫 可 转 化 为 元 素 硫 ，浸 出 后 可 产 出 含 硫 9 9 % 以 上 硫 磺 ，整 个 生 产 过 程 为 全 湿 法 流 程 ，不 产生气型污染物，锌及稀贵金属（铟、镓、锗等）的回 收率远高于常规的焙砂浸出流程。
⑥烟尘率低，仅5%左右。 （2） 氧气顶吹熔炼技术 艾萨法（ISA法）、Ausmelt法都属氧气顶吹法， 由澳 大 利亚 联 邦 科 学工 业 研 究 组 织（C S I R O）和 芒 特·艾 萨 矿 业 公 司（ M I M ）共 同 开 发 的 喷 枪 顶 吹 浸 没 熔 炼 技 术（ T S L ）。M I M 公 司 利 用 该 项 技 术 进 行 铜 冶 炼生产冰铜，上世纪80～90年代间采用该技术炼铅作 了 许 多 工 作 。A u s m e l t 公 司 从 上 世 纪 9 0 年 代 开 始 在 全 世界推广该项技术，命名为Ausmelt法，分别用于铜、 铅、锡冶炼和渣处理等许多领域。 艾 萨 法 炼 铅 在 我 国曲 靖 首 次 得 到 工 业 化 应 用 。艾 萨 炉 产出 部 分 粗 铅，高 铅 渣 铸 块 冷 却 后 加 鼓 风 炉 熔 炼，得到二次粗铅和弃渣。其特点是： ① 炉料准备简单，块料和粉料均可直接加入炉内； ② 喷枪插入熔体内形成强烈搅动，熔炼效率高； ③ 圆型炉体设备占地面积小，但高度很高； ④ 烟尘率高达20%以上；
Technology & Equipment
⑤ 保留鼓风炉熔炼、流程较长。 A u s m e l t 法 炼 铅 最 近 在 印 度 取 得 新 的 进 度，采 用 单 炉 操 作 ，首 先 氧 化 脱 硫 产 出 部 分 粗 铅 ，然 后 加 入 还 原 剂 ，调 整 操 作 气 氛 进 行 还 原 熔 炼 ，产 出 二 次 粗 铅 ， 最后进行烟化，回收炉料中锌、铟、等有价金属。放渣 后 重 新 加 料 ，周 期 操 作 。采 用 特 殊 制 酸 技 术 将 波 动 的 SO2浓度变成稳定SO2浓度，制酸获得成功。 Ausmelt法处理废渣在韩国锌业公司获得成功， 该 公 司 的 温 山 冶 炼 厂 有 5 台 A u s m e l t 炉 ，2 台 用 于 Q S L 炉 铅 渣 贫 化 和 烟 化 ，2 台 用 于 锌 浸 出 渣 处 理 ，1 台 用 于 处理铅蓄电池等含铅废料。 Ausmelt法炼铅特点与ISA法相类似，但不需鼓风 炉 熔 炼 ，使 流 程 缩 短 ，建 设 投 资 降 低 。该 法 处 理 含 铅 或 含 锌 废 料 ，相 当 于 传 统 的 烟 化 炉 或 挥 发 窑 ，但 比 烟 化炉或挥发窑更有利于环保和综合回收。 （3） 氧气底吹熔炼技术 Q S L 法 和 S K S 法 均 为 底 吹 熔 池 熔 炼 技 术 ，Q S L 法 是上世纪70年代由Lurgi公司开发的一种直接炼铅技 术。8 0 年 代 末 到 9 0 年 代 初 投 入 工 业 化 生 产，现 有 德 国Stolberg冶炼厂和韩国Onsan冶炼厂的QSL炉正常 生 产 。韩 国 O n s a n 冶 炼 厂 的 Q S L 炉 在 专 利 基 础 上 作 了 较 大 改 进 ，将 氧 化 段 与 还 原 段 之 间 的 烟 气 通 道 封 死 ， 氧 化 段 和 还 原 段 各 设 一 个 烟 气 出口，增 设 还 原 段 的 烟 气 处 理 系 统 ，这 样 可 保 持 两 个 区 域 不 同 的 操 作 气 氛 。 其 特 点 是 设 备 体 积 小 ，可 直 接 得 到 粗 铅 ，但 烟 尘 率 较 高，达20%左右，渣含铅较高。 水口山法（SKS）法的反应器类似于QSL反应器， 只 有 氧 化 段 ，没 有 还 原 段 ，由 我 国 研 制 开 发 的 一 种 直 接熔炼技术，已在济源池州、水口山等多家得到应用。 不 同 的 是 仍 需 鼓 风 炉 熔 炼 ，流 程 较 长 ，鼓 风 炉 需 加 入 焦炭熔炼，能耗增加。 （4） 卡尔多法（Kaldo）炼铅 卡尔多法炼铅是由瑞典玻立顿公司开发的一种 以闪速熔炼和熔池熔炼相结合的直接炼铅法。粉料由 喷 枪 从 炉口 喷 入 ，部 分 块 料 从 炉口 直 接 倒 入 炉 内，加 料 、氧 化 、还 原 、贫 化 在 一 台 炉 内 完 成 ，直 接 产 出 粗 铅和炉渣，周期性作业。SO2浓度波动很大，需要采用 特殊制酸技术，将波动SO2浓度变为连续稳定的SO2烟 气 ，满 足 制 酸 要 求 。我 国 西 部 矿 业 有 限 责 任 公 司 建 成 的 卡 尔 多 炉 法 炼 铅 厂 已 投 产 成 功 ，达 到 设 计 指 标 。其 特点是生产粗铅的全部过程在一台炉子完成，直接产 出 粗 铅 。设 备 体 积 小 ，操 作 环 境 好 ，但 原 料 准 备 比 较 复杂，需要用特殊制酸技术。