富氧侧吹炉处理铅锌氧化原矿工艺的设计研究
简析富氧侧吹炼铅工艺的特征与熔炼过程
简析富氧侧吹炼铅工艺的特征与熔炼过程作者：靳宝贞来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第06期摘要：富氧侧吹炼铅工艺采用富氧空气熔炼，其主要是强化了熔炼过程，有利于制酸。
富氧侧吹氧化炉与富氧侧吹还原炉通过溜槽连接，实现了硫化铅精矿氧化脱硫与高铅渣还原两个过程连续进行且流程短。
为了充分体现富氧侧吹炼铅工艺的作用，本文简述了富氧侧吹熔池熔炼炉的结构，对富氧侧吹炼铅工艺的主要特征及其熔炼过程进行了简要分析，以供参考。
关键词：富氧侧吹；熔池熔炼炉；炼铅工艺；特征；熔炼过程1富氧侧吹熔池熔炼炉的结构分析富氧侧吹熔池熔炼炉主要由炉缸、炉身、炉顶、钢架等组成。
炉缸由耐火材料砌筑而成，炉缸以上部分为炉身，炉身由铜水套与钢水套拼接而成。
富氧侧吹炉最大特点是炉身两侧一层铜水套上设有10个氧枪，用于向熔体渣层鼓入氧气，天然气及保护氧枪氮气。
熔体在富氧空气作用下强烈搅动，快速反应。
炉顶钢水套设有固态加料口、液态加料口以及排烟口。
炉缸一端设有虹吸室，用于铅与熔炼渣进一步澄清分离，铅通过虹吸连续放出，渣从放渣口连续排出。
富氧侧吹氧化炉与富氧侧吹还原炉通过溜槽连接，使得硫化精矿氧化脱硫与富铅渣还原熔炼可以连续进行。
富氧侧吹还原炉一端靠近炉顶位置设有液态高铅渣进口。
2富氧侧吹炼铅工艺的主要特征结合笔者实践工作经验，认为富氧侧吹炼铅工艺主要具有以下特征：①作业连续、流程短：富氧侧吹氧化炉与富氧侧吹还原炉通过溜槽连接，富氧侧吹氧化炉生成的高铅渣经溜槽直接流入富氧侧吹还原炉，实现了硫化铅精矿氧化与高铅渣还原连续进行，省去了高铅渣铸块工序，流程缩短；②能耗低：富氧侧吹氧化炉与富氧侧吹还原炉炉身采用高导热性的铜水套拼接而成，生产过程中，炉身内壁形成20-50mm的渣层，降低了水套内壁的热负荷，同时降低了水套带走热，富氧侧吹氧化炉基本达到自热熔炼，富氧侧吹还原炉每吨高铅渣耗标煤100kg左右；③作业效率高、炉子使用寿命长：其在生产过程中无需停炉更换喷枪，炉身采用高导热性的铜水套拼接而成，生产过程中，水套内壁形成一层渣保护层，避免了高温熔体的冲刷，水套寿命可达8a以上，与其它主要采用耐火材料的炉型相比，免去了频繁更换耐火材料；④原料适应性强：氧气底吹一鼓风炉还原炼铅工艺，要求入氧气底吹炉的硫化铅精矿品位不能太低，品位低难以产出一次粗铅，能耗增大。
铅富氧侧吹氧化
铅富氧侧吹氧化−还原过程动力学模拟
王建松;覃贾;史欣欣;荆涛;陈伟;黄涛;曹战民
【期刊名称】《中国有色金属学报》
【年(卷),期】2022(32)10
【摘要】基于有效平衡反应区概念开发了一个过程模型,用于研究铅富氧侧吹氧化−还原过程动力学。
该方法充分考虑了气−渣−金多相反应、传质动力学以及能量守恒。
采用简化的流动方程连接各个反应区,假定反应区内达到局部热力学平衡,将热力学计算链接到动力学模拟。
硫化铅精矿脱硫反应和富铅渣碳热还原反应采用FactSage计算,炉渣和金属的传质系数由数值模拟获得。
对实际工业过程中不同时刻的样品进行元素分析和相分析,验证了该模型。
当前开发的过程模型,可预测铅富氧侧吹熔炼过程中物相及其成分随时间的变化,有望用于过程控制和智能工厂的建设。
【总页数】13页(P3134-3146)
【作者】王建松;覃贾;史欣欣;荆涛;陈伟;黄涛;曹战民
【作者单位】北京科技大学冶金与生态工程学院;广西南丹南方金属有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TF812
【相关文献】
1.“富氧顶吹熔炼-侧吹还原熔炼直接炼铅工艺”搭配处理低品位铅锌共生氧化矿生产实践
2.铅富氧侧吹氧化熔池熔炼相平衡计算模型
3.富氧侧吹炉再生粗铅冶炼
过程铅物质流分析4.铅富氧侧吹氧化熔炼多元多相平衡分析5.富氧底吹炉与侧吹还原炉熔炼联合处理高铜铅精矿研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺的制作方法
本技术公开了一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，包括如下步骤：步骤一，脱硫熔化熔炼；步骤二，迅速熔化，硫酸盐快速分解；步骤三，收集；步骤四，还原挥发熔炼；步骤五，废渣中的铅锌银等金属还原成金属相随烟气挥发，贫化后的炉渣自排出口排出；步骤六，铅锌银等金属蒸汽通过二次风，氧化为金属氧化物，所述金属氧化物通过布袋收尘回收金属氧化物，含硫的烟气进入硫酸系统，通过标准制酸法制取硫酸。
本技术适合于大型产业化工业生产，具有适用渣种类多、投资小、效率高、节能、环保等特点。
权利要求书1.一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是包括如下步骤：步骤一，脱硫熔化熔炼：将废渣、溶剂和粒煤连续加入侧吹熔池熔炼炉中，通过侧吹熔池熔炼炉的侧面风口向炉渣层鼓入富氧空气；步骤二，侧吹熔池熔炼炉中的废渣熔体经鼓入富氧空气的强烈搅拌，使得炉料颗粒在侧吹熔池熔炼炉中迅速均匀分布，迅速熔化，硫酸盐快速分解；步骤三，废渣中的铜和铅形成铅冰铜，沉积在炉的底部，进行收集；富含硫化物的铅锌烟气通过电收尘除尘，其中含铅的烟尘进入铅锌系统综合回收，含硫的烟气进入硫酸系统，通过标准制酸法制取硫酸；步骤四，还原挥发熔炼：经步骤三处理后的废渣加入还原煤和溶剂，同时通过侧吹熔池熔炼炉的侧面风口向炉渣层鼓入富氧空气；步骤五，废渣中的铅锌银等金属还原成金属相随烟气挥发，贫化后的炉渣自排出口排出；步骤六，铅锌银等金属蒸汽通过二次风，氧化为金属氧化物，所述金属氧化物通过布袋收尘回收金属氧化物，含硫的烟气进入硫酸系统，通过标准制酸法制取硫酸。
2.根据权利要求1所述的一种利用富氧侧吹熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是所述步骤一，侧吹熔池熔炼炉的侧面风口高度为低于静止熔池表面0.4～0.8米。
3.根据权利要求1所述的一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是步骤一，控制炉料含水≤12%，加料量10～50吨/小时，煤粒度5～20mm,富氧浓度60%～80%，熔炼温度1050～1250ºC。
富氧顶吹炉处理氧化矿生产实践
冶金冶炼M etallurgical smelting 富氧顶吹炉处理氧化矿生产实践黎学坤，徐成东，杨小芳（云南驰宏资源综合利用有限公司，云南 曲靖 ６５５０００）摘 要：富氧顶吹炉直接炼铅原料通常为硫化矿，氧化矿由于含Ｓ低、熔炼过程吸热，反应不均衡等给富氧顶吹熔炼工艺带来新的难题。
本文介绍了云南驰宏资源综合利用有限公司从工艺过程控制及设备改进方面着手开展研究，有效地解决了生产难题，实现氧化矿的连续熔炼，处理量逐步提升，大大缓解了硫化铅精矿采购难的问题。
关键词：富氧顶吹炉；氧化矿；泡沫渣中图分类号：ＴＦ８１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１８－００１７－２Production practice and exploration of oxygen enriched top blown furnace for treating oxidized oreLI Xue-kun, XU Cheng-dong, YANG Xiao-fang（Ｙｕｎｎａｎ Ｃｈｉｈｏｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｑｕｊｉｎｇ ６５５０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｄｉｒｅｃｔ ｌｅａｄ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｉｎ ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｏｐ ｂｌｏｗｎ ｆｕｒｎａｃｅ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｓｕｌｆｉｄｅ ｏｒｅ． ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓ ｉｎ ｏｘｉｄｅ ｏｒｅ， ｈｅａｔ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｎ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ， ｎｅｗ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｅ ｂｒｏｕｇｈｔ ｔｏ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｏｐ ｂｌｏｗｉｎｇ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｈｏｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ， ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｏｆ ｏｘｉｄｅ ｏｒｅ， ａｎｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ， ｗｈｉｃｈ ｇｒｅａｔｌｙ ａｌｌｅｖｉａｔｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｐｕｒｃｈａｓｉｎｇ ｌｅａｄ ｓｕｌｆｉｄｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ．Keywords: ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｏｐ ｂｌｏｗｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ； ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｒｅ；ｆｏａｍ ｓｌａｇ云南驰宏资源综合利用有限公司率先使用富氧顶吹直接炼铅法处理铅物料，最初设计入炉的原料为硫化铅精矿及艾萨炉返尘。
铅富氧侧吹还原炉开炉生产实践 (1) (1)
铅富氧侧吹炉开炉生产实践胡卫文、徐旭东、欧阳坤(湖南水口山有色金属集团第八冶炼厂，湖南衡阳421500)摘要：详细介绍了目前国内已建成的采用无烟粒煤作为还原剂最大的的富氧侧吹还原炉开炉试生产情况和技术指标。
工业生产实践表明，该厂侧吹还原炉技术先进、投资省、工艺稳定、吨铅综合能耗低、工作环境好，整体工艺技术处于世界领先水平。
关键词：铅；侧吹炉；生产实践；富氧熔炼Startup Practice of Lead Rich Oxygen Side-BlownFurnaceHu Wei-wen,Xu Xu-dong, Ou Yang -kun(Shuikoushan Nonferrous Metals Group of Hunan Province, Hengyang 421500, China) Abstract: The trial production and technical index of the largest current domestic built using smokeless coal as reducing agent rich oxygen side-blown furnace were introduced in detail.The industrial practice has shown that the rich oxygen side-blown furnace of this furnace was advanced technology、low investment、stable process、low comprehensive energy、good working environment,and the whole technology was world leading level.Key word: lead; side-blown furnace; production; oxygen enriched air smelting一、前言：某厂侧吹炉由西安有色冶金设计院负责设计，侧吹炉炉床面积为12.15㎡，是目前国内已建成的采用粒煤作为还原剂的最大的富氧侧吹还原炉，设计规模为年产10万t粗铅，侧吹炉项目由2013年11月份开工建设，至2014年10月份开炉试生产，开炉试生产工作进展顺利。
“富氧顶吹熔炼-侧吹还原熔炼直接炼铅工艺”搭配处理低品位铅锌共生氧化矿生产实践
３．２
富氧顶吹熔炼炉处理氧化矿 富氧顶吹熔炼炉为固定立式圆筒形钢壳，内衬
入炉内，铅精矿和低品位铅锌共生氧化矿等含铅物 料氧化和熔化所需的富氧空气和粉煤经顶部喷枪喷 入炉内，熔炼时富氧浓度约４０％。粉煤作为主要的
铬镁砖，炉顶装有立式喷枪。炉料从炉顶加料口加
万方数据
２０１４年１２月第６期
保自坤等：“富氧顶吹熔炼一侧吹还原熔炼直接炼铅工艺”搭配处理低品位铅锌共生氧化矿生产实践 速率从２ ｔ／ｈ一直提高到３ ｔ／ｈ，计加入９２
ｍ３／ｈ和煤气量在３０００～３
４００
ｍ３／ｈ。生产试验结果见表６～表９。
表６侧吹还原炉处理氧化矿工艺控制参数
投入
产出（干基）
生产水／ｍ３
除盐水／ｍ３
压缩空气／ｍ３
粗铅／ｔ
烟尘／ｔ
熔渣／ｔ
蒸汽／ｔ
接炼铅工艺”流程中搭配处理低品位铅锌共生氧化
４
经济技术指标
在已投产的“富氧顶吹熔炼一侧吹还原熔炼直
矿后，原料、能源消耗和粗铅加工成本有所增加。具 体情况见表１０、表１１。
２．１
国内外低品位铅锌共生氧化矿处理现状 低品位铅锌共生氧化矿国内外储量非常丰富，
万方数据
．６．
中国有色冶金
共生氧化矿铅精矿
Ａ生产实践篇・重金属
其矿石主要特性有以下两点：（１）由于矿石的深度 氧化，原生矿泥多，颗粒较细，用一般选矿方法处理， 选矿回收率很低，造成资源的损失和浪费。（２）矿 石中含铅、锌较低，且伴生较富的锗、镉等有价金属。 因此，矿石的边界品位往往根据回收有价金属的经 济价值确定。 铅锌氧化矿的火法富集工艺以回转窑挥发和烟 化炉吹炼最为普遍。国外采用回转窑工艺较多，国 内主要有矮鼓风炉、旋涡炉和氧化矿制团一鼓风炉 化矿一烟化法富集等火法工艺。但传统工艺处理低 品位铅锌共生氧化矿工艺存在下述缺点：生产能力 低、流程长、工艺复杂、物料制备要求高，能耗很高， 处理一吨矿石耗用焦量多达０．５ｔ以上。 ２．２利用新工艺处理低品位铅锌共生氧化矿的优
简析富氧侧吹炼铅工艺的应用特点与应用分析
冶金冶炼M etallurgical smelting简析富氧侧吹炼铅工艺的应用特点与应用分析郑剑平（江西金德铅业股份有限公司，江西 德兴 ３３４２０２）摘 要：环保形势的愈发严峻，对于环境污染严重污染的企业提出了更高的要求，作为炼铅企业，及时的对其冶炼工艺进行升级改造有助于其快速适应国家政策，实现快速发展。
本文介绍江西金德铅业股份有限公司的富氧侧吹炼铅工艺为例，对富氧侧吹炼铅工艺的原理和特点进行介绍，并分析了实际应用中的技术指标。
关键词：富氧侧吹炉；炼铅中图分类号：Ｐ６２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０５－０００８－２The application characteristics and application analysis of oxygen side blown lead smelting processZHENG Jian-ping（Ｊｉａｎｇｘｉ Ｊｉｎｄｅ ｌｅａｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ Ｓｈａｒｅ Ｌｔｄ，Ｄｅｘｉｎｇ ３３４２０２，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｉｓ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ， ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｓｅｒｉｏｕｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ， ａｓ ｔｈｅ ｌｅａｄ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ， ｔｉｍｅｌｙ ｕｐｇｒａｄｅｓ ｈｅｌｐ ｔｏ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｄａｐｔ ｔｏ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｐｏｌｉｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｓｉｄｅ ｂｌｏｗｎ ｌｅａｄ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｊｉｎｄｅ ｌｅａｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ Ｓｈａｒｅ Ｌｔｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ｓｉｄｅ ｂｌｏｗｎ ｌｅａｄ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Keywords: Ｏｘｙｇｅｎ ｓｉｄｅ ｂｌｏｗｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；Ｌｅａｄ ｓｍｅｌｔｉｎｇ随着国内环境问题的不断严重，国家对节能减排于清洁生产提出了更高的要求，传统的底吹炉-鼓风炉冶炼工艺对环境的危害、能耗高逐渐凸显，例如冶炼过程中的高铅渣具有较大热能，但却不能得有效利用，同时冶炼所使用的焦炭价格逐年升高，使得炼铅成本处于高位[1]。
富氧顶吹炉-侧吹还原炉处理重金属冶炼废渣工艺研究
7.13
734
7.64
0.039
593
CaO 1.24 0.18 1.78
13.23 20.87
5.74
Fe 11.99 3.10 13.17
1.79 9.51
SiO2 4.32 20.66 8.69
0.90 1.79
8.71
Au(g/t) 0.36
1.24
所示，系统设备示意图如图 2 所示。 1.3 实验原理 1.3.1 氧化熔炼时各组分的行为
表 1 实验原料主要成分
Zn
Ge
S
Ag(g/t)
Cu
3.28
18.81
0.35
0.64
0.074
<0.1
54
0.012
17.90
17.25
5.34
346
1.34
18.59
0.00147
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ69
0.126
7.63
0.012
9.91
21.01
451
10.39
4.54
9.86
17.17
732
1.10
0.002
Abstract:Ｔａｋｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｓｌａｇ ａｎｄ ｌｅａｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ａｓ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｏｐ－ｂｌｏｗｎ ｆｕｒｎａｃｅ， ｔｈｅ ｌｅａｄ ｗａｓｊｏｉｎｔｌｙ ｓｍｅｌｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｏｐ－ｂｌｏｗｎ ｆｕｒｎａｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｄｅ－ｂｌｏｗｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｆｕｒｎａｃｅ， ｗｉｔｈ ｇｏｌｄ， ｓｉｌｖｅｒ， ｇｅｒｍａｎｉｕｍ， ｚｉｎｃ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｖａｌｕａｂｌｅ ｍｅｔａｌ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｓｌａｇ ｔｙｐｅ， ｒｅｄｕｃｅｄ ｓｌａｇ ｔｙｐｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ａｄｄｉｎｇ ｒｅｄｕｃｔａｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ， ｉｎ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｏｐ－ｂｌｏｗｎ ｆｕｒｎａｃｅ， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｌｅａｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｓ ４５％－５０％， ｆｏｒ ｓｕｌｆｕｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｓ １０％－１４％ ａｎｄ ｆｏｒ ｚｉｎｃ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ８％． Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｉｓ ｏｐｔｉｍａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｔ ８％~１２％， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｌａｇ ｔｙｐｅ ｉｓ： ＣａＯ／ＳｉＯ２： ０．３－０．５， ＳｉＯ２／ Ｆｅ： ０．８－１．０， ｗｉｔｈ ａ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｏｖｅｒ ６０％； ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｓｌａｇ ｔｙｐｅ ｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｓ ＣａＯ／ＳｉＯ２： ０．３－０．６， ＳｉＯ２／Ｆｅ： ０．８－１．３， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔａｎｔ ｉｓ ａｄｄｅｄ ｗｉｔｈ ｐｅｌｌｅｔ ｃｏａｌ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎａｎｄ ｃｏｋｅ ａｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ． Ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ９９．５％， ９５％ ａｎｄ ９９％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｃｒｕｄｅ ｌｅａｄ， ｇｏｌｄ ａｎｄ ｓｉｌｖｅｒ．Ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｆｕｒｎａｃｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ５~６ ｔｏ ９~１０ ｆｕｒｎａｃｅｓ． Key words: ｏｘｙｇｅｎ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｏｐ－ｂｌｏｗｎ ｆｕｒｎａｃｅ； ｓｌａｇ ｍａｔｅｒｉａｌ； ｓｌａｇ ｔｙｐｅ； ｒｅｃｏｖｅｒｙ； ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
24湖南有色金属HUNAN NONFERROUS METALS第34卷第3期 2018年6月治金富氧恻吹炉处理铅铎氧化原矿工艺的设计研究刘生长(长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南长沙410011)摘要:介绍了富氧侧吹炉处理铅锌氧化原矿的生产工艺,在高温熔炼下，铅锌氧化原矿熔化分解，再保持炉内强还原气氛，使铅锌金属挥发进人烟尘，送下一步浸出处理。
这种直接处理氧化原矿的 工艺,相比原来先选矿得到精矿再送冶炼的工艺，缩短了工艺流程,提高了金属回收率。
关键词：富氧侧吹熔炼；铅锌氧化原矿；回收率；节能环保中图分类号：TF 806.29 文献标识码：A 文章编号：1003 -5540(2018)03 -0024 -03铅锌在国民经济中占有重要地位，广泛应用于 电气、机械、军事、化工、医药等行业。
锌主要以硫化 物形态存在于自然界，其次少部分以氧化物形态存 在。
铅矿石在自然界中大部分也以硫化物和氧化物 形态存在，硫化矿属于原生矿物，分布极广，目前世 界矿产铅和锌大部分是从硫化矿提炼的。
随着全球 铅锌冶炼的大力发展，易处理的铅锌硫化矿已越来 越少。
对于复杂难选铅锌氧化矿，因其矿石结构复 杂，矿泥含量大，目前尚无理想的处理技术，难以大 规模地开发利用[1’2]。
目前具有工业应用价值的氧 化铅锌矿主要有白铅矿、铅矾、菱锌矿和异极矿等。
本文论述了采用富氧侧吹炉处理铅锌氧化原矿的工艺设计，旨在提供一种直接处理氧化铅锌矿的冶炼 工艺。
1原料所用原料为从矿区直接采出的铅锌氧化矿，未经浮选直接冶炼。
铅锌氧化矿化学成分见表1。
表1铅锌氧化矿的化学成分 ％成分Pb Zn SGaAgFeSK 〇CaO含量4. 72 24. 730.490.0153.273.988.36注:Ag 含量单位为2工艺方案选择铅锌氧化矿主要以碳酸盐型氧化矿的物相形式存在，氧化率极高，难以通过选矿方法进行富集和分离。
选矿试验表明，采用四段磨矿一四段摇床重选一作者简介:刘生长（1984 -)男，工程师,主要从事有色金属冶炼设计及研究工作。
粗精矿精选工艺流程，虽然可获得铅品位45%〜 50%、含锌15% ~20%的铅精矿，但是铅回收率仅为 50%〜55%，铅锌分离效果很差。
因此考虑直接冶炼。
原料采用原矿冶炼，原料含锌很低，需要进行预 处理，以提高原料中锌的品位。
氧化铅锌矿火法富 集通常采用侧吹炉法、回转窑挥发法、烟化炉法等。
其基本原理都是使矿中的碳酸盐分解，生成氧化锌、 氧化铅，二氧化碳随烟气排走。
氧化锌被碳或一氧 化碳还原形成锌蒸汽进入气相，在炉子上部被二次 空气氧化生成氧化锌，通过收尘得到次氧化锌烟尘。
1.回转窑挥发法工艺发展时间较长，工艺比较成熟，同时存在能耗高、环境差、窑衬寿命短、金银等 有价金属不能回收等问题。
2. 烟化炉采用粉煤作为还原剂，需配套建设相 应粉煤制备系统，成本高。
3. 侧吹炉采用富氧熔炼，烟气量小、热效率高、 能耗低。
熔炼过程中直接加入碎煤做还原剂，铅、 锌、锗等金属挥发率高。
富氧侧吹炉已经成功应用于铅、铜、镍等金属的 冶炼。
侧吹炉与烟化炉、回转窑相比，由于侧吹炉采 用富氧熔炼烟气量小，配套的余热锅炉、收尘设施等 比回转窑、烟化炉投资省。
用煤取代焦炭作燃料和 还原剂，原料制备简单，生产流程短，金属回收率高， 生产成本较低，环保效果好。
综上所述，氧化铅锌矿 火法富集设备选择侧吹炉法。
3富氧侧吹炉生产系统富氧侧吹炉处理铅锌氧化原矿的工艺系统包括六个部分:原矿破碎系统、配料系统、熔炼挥发系统、第3期刘生长：富氧侧吹炉处理铅锌氧化原矿工艺的设计研究25余热利用和收尘系统、尾气处理系统、弃渣处理系 统。
原则工艺流程如图1所示。
铅锌原矿I一级破碎I厂粒煤|二级破碎| 熔剂1I丨混料丨i■_溶炼挥发II富氧烟化挥发I烟化烟气水碎渣I余热利用III冷去收尘I次氧化锌尾气(送锌系统）（送脱硫）图1富氧侧吹炉处理铅锌氧化原矿工艺原则流程图原矿破碎系统:从矿区采出的原矿大小不一，有 各种粒径规模的。
为了满足侧吹炉入炉物料需要，对 矿区来的原矿需经过破碎处理。
对块径特别大的，先 用移动式挖掘破碎机破碎至150 mm以下，其它规模 粒径的原矿经颚式破碎机破碎至50 mm以下。
配料系统:铅锌氧化原矿中除铅锌外，剩余中大 部分为碳和氧，还含有少部分铁硅钙等。
为了降低 原矿熔炼温度，调整渣中FeO- Si〇2 - C aO比值在合 理范围，需配入部分熔剂造渣。
氧化原矿中含硫很 少，不能满足自热熔炼的要求，还需补充燃煤作为高 温熔炼的燃料。
熔炼挥发系统:氧化原矿熔炼系统包括两个部 分，熔炼挥发和烟化挥发。
配料后的混合炉料在熔 炼挥发炉高温下熔化分解，铅锌碳酸盐分解为氧化 铅和氧化锌，碳和氧进入烟气，部分易挥发金属随烟 气进入余热利用系统。
剩余物料进入烟化挥发炉 内，控制煤氧比，保持炉内强还原气氛，铅和锌还原 成金属后挥发，随烟气进入后续余热利用系统。
余热利用和收尘系统:熔炼挥发炉和烟化挥发 炉产生的烟尘和烟气进入余热利用系统降温，分别 经电收尘和布袋收尘后得到铅锌氧化物烟尘，送往 后续的锌系统和铅系统分别回收锌和铅，收尘后的 尾气送后续系统处理。
尾气处理系统:铅锌原矿含S较低，熔炼产生的 烟气含S浓度较低，不能直接制酸，采用脱硫处理。
尾气处理采用离子液脱硫工艺，包括烟气净化、S〇2吸收和S〇2再生工序等。
弃渣处理系统:烟化挥发炉产生的炉渣有价金属含量低，没有回收价值，直接作弃渣处理。
采用渣粒化系统，减少循环水量的消耗，大大改善现场操作环境。
弃渣水淬沥干送临时堆场，水淬产生的蒸汽经收集处理。
4主要设备富氧侧吹炉生产系统的主要设备包括熔炼挥发炉和烟化挥发炉，均为富氧侧吹炉。
炉子由多层冷却水套围成，横截面呈矩形，自下而上分为炉缸、炉身、炉顶三部分。
侧吹熔炼炉示意图如图2所示。
上升烟道 炉顶加料口图2侧吹熔炼炉示意图4. 1炉缸炉缸用镁铬砖砌于钢板焊接而成的钢槽内，炉底呈倒拱形，炉缸边上沿铺水平钢板，支撑炉身下层水套。
炉缸的作用是使渣、金属相分层，并通过虹吸道分别排出。
4.2炉身炉身分为熔池区和再燃烧区，其两侧装有熔池风口和再燃烧风口，一^端为加料室，另一^端为渣虹吸井，有放渣口和虹吸放金属口，放渣口高于下风口以便形成熔池，即熔池的深度可由放渣口高度调整。
1.熔池区:熔池区包括下、中层水套，均为铜水 套，中层水套向外倾斜，炉子宽度加大，降低了气流速度，有效地减少了被炉气带走的细炉料。
2.再燃烧区:再燃烧区炉壁用内砌镁铬砖的钢 水套(上层水套）围成，两侧壁装有再燃烧风口。
炉气中的S、C O及Sb、P b的硫化物等在此区域进行氧化反应。
4.炉顶及直升烟道炉顶均为钢质水套内衬耐火涂层，并设置加料口和直升烟道，直升烟道也由膜式水冷壁围成。
混合炉料通过侧吹熔炼炉顶的加料口加入炉内，富氧空气从熔炼炉侧墙上位于静置熔体平面以下约0. 50m处的风口送入炉内。
在富氧空气的强26湖南有色金属第34卷烈搅动下，加快炉内熔体熔化分解速度，加快炉内的 传热传质过程。
固体炉料加入到温度为1100〜1 500 °C搅拌着的熔融炉渣的熔池中，炉料的颗粒或 其聚合体被炉渣湿润，靠炉渣与炉料颗粒之间的温 度差加热。
易熔的组分（硫化物）熔化，在炉渣中形 成金属液滴。
高熔点成分、燃料等，靠强烈的搅拌或 熔于炉渣、或燃烧、或与炉渣中的氧反应。
往炉渣熔 体吹入的气体在相界面与炉渣作用，相应地改变液 相和气相的成分，直至在两相之间建立化学平衡。
因为相界面的面积大，且气体给予熔池很高的搅拌 能，加快了炉内的传热和传质过程，各相的组成均趋 向于平衡，相的分离过程也大为加快。
4.4富氧侧吹炉使用寿命炉子的使用寿命主要由炉缸的耐火材料、炉身 水套以及烧嘴的使用寿命决定。
炉缸的耐火材料在 正常的使用情况下可使用2〜3 a;炉身铜水套采用 挂渣保护，使用寿命长，铜水套内表面不衬耐火砖，减少了耐火材料的损耗;烧嘴采用专利技术，采用铜 水套挂渣保护喷枪，提高了烧嘴喷枪的使用寿命。
富氧侧吹还原炉烧嘴结构简单，使用寿命较长，炉子无运动部件，操作简单，指标易于控制，工人劳 动强度小，生产操作环境好。
5主要技术指标主要技术指标见表2。
6结论采用富氧侧吹炉处理铅锌原矿的冶炼工艺，在 高温环境下熔炼分解，锌富集在次氧化锌烟尘中直 接送锌冶炼。
表2主要技术指标表项目指标富氧侧吹熔炼挥发炉床能力/〃!；!!!2…）-70-90混合炉料含Zn品位/%17.45富氧浓度/%50 -7 0氧耗/m3，t_1100 -120煤耗/kg-t1200 -20熔炼温度/C1 100 -1 200次氧化锌含Zn品位/%6185富氧侧吹烟化挥发炉床能力/t(m2，d)-7 -9入炉料含Zn品位/%15.2富氧浓度/%30 -45氧耗/m3，t_1 4 -6煤耗/kg-t1140 -180熔炼温度/C1 200 -1 300次氧化锌含Zn品位/%61.61锌总挥发率/%97.2铅总挥发率/%97.441.采用富氧侧吹熔炼处理铅锌原矿挥发得到次 氧化锌，锌的回收率大于97%，铅的回收率大于97%，回收效率高。
2.侧吹炉熔炼工艺采用富氧空气熔炼，可大大 提高生产能力，减少燃料消耗，降低生产成本;熔炼产生烟气量减小，S〇2浓度提高，有利于烟气脱硫处理，节省投资。
参考文献：[1]兰志强,蓝卓越，张琦福.氧化铅锌矿利用工艺技术研究进展[J].矿产综合利用,2015,(5):8-12.[2]许冬云.氧化铅锌矿粒度对回转窑还原挥发效果的影响[].中国资源综合利用,2017, (6 )24 - 26.收稿日期:2018 -04 -18Design of Oxygen-enrichen Slide-blown SmeltingProcess for Oxidized Lead-zinc DepositLIU Sheng-zhang(CINFEngineering Co.，Lt(L ’Changsha 4101’China)Abstract ：The metallurgy of oxidized lead-zinc deposit by oxygen-enriched slide-blown furnace were introduced.Oxidized lead-zinc deposit were melted and decomposited in high temperature environment.Lead and zinc were volatilizated into dust in strong reduction atmosphere，then be processed by pared to mineralprocessing，it shorten process flowand improved metal recovery.Key words ：oxygen-enriched side-blown smelting；oxidized lead-zinc deposit;recovery；energy conservation and environmental protection。