旋涡柱铅闪速熔炼工艺研究进展

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铅闪速熔炼技术

铅闪速熔炼技术一、技术名称：铅闪速熔炼技术二、适用范围：低铅物料的火法冶炼三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：2009年我国粗铅冶炼综合能耗332kgce/t-Pb，铅冶炼综合能耗475kgce/t-Pb。

四、技术内容：1.技术原理在氧气闪速熔炼和过程还原相结合的基础上，通过工艺设备设计和工艺参数的优化及自动控制，实现了氧化、还原过程的有机结合及平衡。

闪速熔炼炉熔池中设置焦虑层，通过弱还原气氛的控制，使约70%以上的铅直接还原为金属，减少焦虑层的热量损失，降低炉壁炉衬的浸蚀；液态炉渣直接流入还原电炉进行铅的深度还原，直接得到弃渣。

由于充分利用了硫的氧化热，并实现自热熔炼，粗铅冶炼能耗达到0.23tce/t-Pb。

2.关键技术1）低品位复杂含铅物料的闪速熔炼技术；2）高温熔融渣中铅的连续还原技术。

3.工艺流程含铅物料经干燥后由精矿喷嘴喷入闪速炉的反应塔，发生冶金化学反应，精矿中70%～80%的铅与焦炭层产生的CO及C发生反应，被还原成金属Pb，铅与渣在沉淀池分离，大部份粗铅从沉淀池放铅口虹吸放出，至浇铸机浇筑成粗铅锭，送铅精炼车间电解精炼；少部分铅呈PbO进入炉渣，经流槽自流至风焦反应器，和焦炭混合二次还原后，再自流至矿热贫化电炉进行深度还原。

控制适宜的还原强度，保证渣含铅小于3%。

贫化炉渣用包子吊往烟化炉处理。

贫化电炉的粗铅从放铅口虹吸放出浇铸成铅锭，送铅精炼车间电解精炼。

具体工艺流程见图1。

图1 铅闪速熔炼工艺流程图五、主要技术指标：1）铅总回收率98.5%；2）粗铅冶炼能耗降低了0.102tce/t-Pb(与2009年粗铅冶炼能耗：332kgce/t-pb 相比较)；浓度大于20%，总硫利用率大于97%、硫捕集率大于99%。

3）烟气SO2六、技术应用情况：该技术已在部分有色金属企业应用，节能效果显著，技术成熟可靠。

七、典型用户及投资效益：典型用户：XX集团公司。

科技成果——铅富氧闪速熔炼技术

科技成果——铅富氧闪速熔炼技术技术开发单位北京科技大学技术领域装备制造成果简介铅富氧闪速熔炼新技术及装置，攻克了低品位铅矿、铅二次资源、卡林金矿和复杂含金物料等的经济利用关键技术与装备难题及工程实践问题，形成了经济、高效、清洁、短流程直接炼铅新工艺，并建成了年产10万吨粗铅规模的示范工程。

铅总回收率98.5%、硫利用率大于98%，伴生金银回收率99.5%、铜回收率85%、锌回收率大于90%。

主要创新点1、发明了铅富氧闪速熔炼新技术，改变了铅的生成途径，增强了工艺对物料的适应性，入炉料含铅由底吹熔炼的48%降至25%甚至更低，实现了低品位铅矿、铅二次资源的经济利用，解决了铅冶炼过程能耗高、污染重等问题；2、发明研制了铅富氧闪速熔炼成套装备，优化了反应塔的温度场、氧势场、颗粒场以及熔池的气流场，生产操作更加稳定；3、创新了铅富氧闪速熔炼的成套操作技术，形成了清洁、高效、短流程、伴生金属回收率高的直接炼铅新工艺；4、发明了难处理卡林金矿和硫化金精矿混合熔炼的金高效捕集新技术，实现了伴生金、银、铅、锌、硫的同步高效回收。

相关研究成果以20余篇论文形式在国际会议及学术期刊上宣讲和发表，被收入邱定蕃院士主编的《有色冶金与环境保护》专著中。

应用情况该技术于2009年9月建成年产10万粗铅规模的工业生产示范线，工业试验期间，共处理低品位铅物料28050吨，生产粗铅7683吨，实现销售收入2.7亿元，实现利润1800万元。

市场前景我国是铅的生产大国，但却一直面临高品位精矿短缺（对外依存度60%）、综合回收差、污染重等问题，同时电子铅玻璃、锌湿法冶炼渣等低品位含铅二次资源的社会积存量则急剧增加，无法经济利用，导致“血铅”事件的时有生，亟待开发适应于中低品位铅物料处理的清洁高效利用新技术。

投资估算和经济效益分析该技术对原料适应范围广，主要金属回收率高，铅大于98%，金、银大于99.5%，铜大于80%，锌大于90%,粗铅冶炼综合能耗213kg标煤/t粗铅（处理含铅27%的物料），烟尘率小于10%,烟气二氧化硫浓度大于20%,总硫利用率大于98%，直接产出含铅、锌小于2%的弃渣。

铅锌冶炼前沿技术和装备

PbS+O2→PbO+SO2+99.885kcal/mol ZnS+O2→ZnO+SO2+105.669kcal/mol CuS+O2→CuO+SO2+96.647kcal/mol FeS+O2→FeO+SO2+110.713kcal/mol FeS2+O2→FeO+SO2+164.429kcal/mol PbSO4→PbO+SO2-96.515kcal/mol ZnSO4→ZnO+SO2-kcal/mol
铅锌冶炼前沿技术和装备
铅锌冶炼前沿技术和装备
• 2.2 国内闪速炼铅技术的应用 • 国内最早采用闪速炼铅技术是灵宝华鑫公司，由国内自行
研究开发的技术，炉型类似炼铜闪速炉，反应塔为圆形，一个炉料喷嘴，设有焦滤层，没有电热区，炉渣进入电热前床。开过几次，据说指标很好，但是没有继续生产。 • 2008年和2009年江铜和株冶分别引进国外基夫赛特炉直接炼铅技术建厂，现在正在建设过程中，预计今年年底或明年年初可建成投产。
铅锌冶炼前沿技术和装备
图4. 烧嘴个数对加料量的影响
铅锌冶炼前沿技术和装备
2.4闪速炼铅（Kivcet）工艺流程
• 原料准备及配料：原料库设有铅精矿仓、焦炭仓、煤粉仓、石英石仓、石灰石仓、铁剂仓、浸出渣仓（将含水25～ 30%的浸出渣预干燥至10%水分）。除焦炭外的物料用抓斗吊车抓入配料仓，采用电子皮带秤计量配料。配比由计算机进行控制。
• 炉顶加料系统：炉顶料仓设有条形阀、螺旋给料机和皮带计量秤，计量秤与多个系统进行联锁控制。计量后的炉料与皮带秤计量后焦炭、螺旋秤计量后返尘一起送入双螺旋混料机混合均匀，然后送入炉料烧嘴，加料系统分为A、B 两条线，每条线供应2个烧嘴，用分料器和液压阀控制。

铅冶炼技术的发展现状及旋涡闪速炼铅工艺

电高，一次性投资较大. 1.2 QSL 法
氧气底吹炼铅法（QSL 法）[4-10]是一种将氧气和粉煤喷入熔池使铅精矿进行氧化还原的直接炼铅法. 1972 年加籍华人 Ssvad Lee 首先发明了用保护介质使氧枪能在高温下工作后，Quenean 和 Schuhmann 教授提出了在一个容器中，对硫化铅精矿进行连续熔炼的专利.1974 年与德国 Lurgi 公司铅锌冶炼厂开始合作研究，在 Beyzelius 进行了长期的示范工厂试验.
铅精矿、熔剂和锌浸出渣等混合物料经过干燥后用工业氧气喷入反应塔内，控制一定的氧气/炉料比，使炉料在高度分散的状态下充分氧化脱硫，同时放出大量的热，反应温度达 1300～1400℃. 含有 PbO 的熔体通过漂浮在熔池上的赤热焦碳层时被还原.还原得到的低硫粗铅沉淀到炉底，与炉渣一道通过部分插入熔体的隔墙下部通道流到电热区. 在电热区，用焦碳作还原剂，使 PbO 充分还原，ZnO 被还原挥发. Kivcet 法的优点是工艺过程连续稳定，设备使用寿命长，每个炉期可长达 3 年，对原料的适应性大，制酸后尾气符合环保要求，烟尘率低，仅 5 %；铅直收率高，可达 97 %~98 %；不需要增添设备就可以回收原料中的锌，能处理低品位铅精矿、湿法炼锌浸出渣，以及其它含铅锌物料. 其缺点是入炉物料含水要求高，控制在 0.5 %~1 %，备料系统复杂，电热沉淀池耗
随着国家对企业节能与减排的目标要求日趋严格，以及创建“环境友好型、资源节约型”社会，迫切需要兼具节能、环境友好和资源高效利用的具有我国自主知识产权的铅强化冶金技术，以提升我国铅冶炼工业整体技术装备水平和国际竞争力.
1 炼铅新工艺的发展
1.1 Kivcet 法基有色金属科

铅富氧闪速熔炼的生产实践和指标

２１０２年４期
有色金属（冶炼部分）ｈｔ：ｙｙ．ｇｉ（ｔ／ｓ１ｂｒｐ／ｍｍ．ｎｃ）
・５１・
ｄｉ０３６／．ｓｎ１０－５５２１．４０４ｏ：１．９９Ｊｉ．０７７４．０２０．０ｓ
４升温至１４０℃左右，）０开始试投料，同时底铅继续经虹吸口由铅泵注入，至炉底中心位置形成直５０ｍｍ左右厚的铅池。时间１５天。０．５增大投料量，为正式投料生产。）转烘炉采用木材及油枪烘炉。烘炉共１５天，用采
ｏｙｅ — ｎｒｃｄｆａｈｓｅｔｎｌｎｔｘｇｎｅｉｈｅｌｓｍｌｉｇｐａ
１开炉作业程序
铅富氧闪速熔炼炉由一座铅闪速炉和一座还原电炉构成，火材料内衬采用镁铬砖，炉既要满足耐烘
・
１・６
有色金属（炼部分）ｈｔ：ｙｙｂｒ冶（ｔ／ｓ１ｇｉｐ／．ｍｍ．ｎｏ）
２１０２年４期
铅厂只需要１８个月。
图１铅富氧闪速熔炼厂粗铅生产简图
Ｆｉ．１Ｃｒｅｌａｒｄｕｔｏｌｗｈｅｆｌａｇｕｄｅｄｐｏｃｉｎｆｏｓｅｔｏｅｄ
设，０９年９月～２１２０００年１月工业试验，００年２２１
的备料车间；）处理２２年５万ｔ铅物料的熔炼车含

铅锌冶炼渣的资源化研究进展

铅锌冶炼渣的资源化研究进展刘群【摘要】由于铅锌冶炼渣含有大量有价金属以及镓、铟和银等稀贵金属,铅锌冶炼渣的资源化受到了越来越多的重视.文章对铅锌冶炼过程中产生的废渣的来源与性质以及冶炼渣的回收利用进行了详细阐述,重点介绍了铅锌冶炼废渣的资源化研究.并对材料回收、火法回收和湿法回收三种主要资源化途径的研究进展进行了详细阐述.%Due to the presence of abundant valuable and rare metals such as gallium,indium and silver,the resource utilization of lead-zinc metallurgical slag receives more and more attention.The source and properties of metallurgical slag generated from lead-zinc metallurgical process and recycling of metallurgical slag are summarized,focuses on the resource research of lead-zinc metallurgical slag.Research progress of three resource methods including material recycling,pyrometallurgical recycling and hydrometallurgical recycling are introduced.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)002【总页数】5页(P11-15)【关键词】冶炼渣;冶金;回收;稀有金属【作者】刘群【作者单位】国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心,河南郑州 450008【正文语种】中文【中图分类】X758铅和锌是国民经济发展过程中不可或缺的重要金属元素，在人类生活和工业生产中被广泛地应用。

矿业矿产资源开发办矿产业发展现状、存在的问题、对策和建议科学发展观调研报告,调研报告

矿业矿产资源开发办矿产业发展现状、存在的问题、对策和建议科学发展观调研报告,调研报告**市矿产资源丰富，矿产资源开发利用在全市经济社会发展中占有十分重要的地位。

2005年以来，在市委、政府的正确决策和高位推动下，全市各级政府、各有关部门高度重视矿产资源的合理开发与有效保护，矿产资源综合开发利用水平不断提高，产业规模逐步壮大，矿业经济快速发展，矿产业已经成为全市重要的产业支柱和财政支柱。

今年以来，随着国际金融危机的越演越烈，国际经济形势急剧恶化并加速向实体经济蔓延，全球经济陷入衰退，国内经济环境也随之不断恶化，我市矿产业也受到严重冲击，大部分企业被迫停产或半停产，今年一季度全市矿产业各项经济指标同比大幅下滑。

为了全面破解制约矿产业发展的各种不利因素，帮助各矿业企业走出困境，实现我市矿产业又好又快发展，根据深入学习实践科学发展观活动的总体安排，市矿办调研组于4月15至25日分两个组深入思茅、澜沧、景东、景谷、镇沅、墨江、宁洱等重点县及重点矿业企业进行调研，现将我市矿产业发展现状、存在的问题、对策和建议报告如下。

一、**市矿产业发展现状2005年市委、市政府作出培育矿业支柱产业的决策以来，市政府和相关部门坚持“政府主导、企业主体、市场运作、依法推进”的原则，采取以“整合资源、规范秩序、完善机制”为重点的一系列措施，高位推动，积极创新，加速了资源优势向经济优势的转变，实现了矿产资源集约科学高效开发，使矿产业走上了健康快速发展的良性轨道。

经过四年多的大胆创新和不懈努力，矿产资源优势逐渐转变为经济优势，矿产业支柱地位逐步得到巩固和加强，2008全市完成矿业产值30.51亿元，占全市工业总产值的33.1%。

（一）矿产资源逐步实现了资源集约安全开发。

一是实现资源优化配置，资源勘查取得较好效果。

在全面治理整顿矿业权市场秩序的基础上，全市采取法律支持、经济补偿和政府引导相结合的办法，按照市场方式，集中整合矿产资源，实现资源优化配置。

铅富氧闪速熔炼新技术

ＧｅｅａｓａｃｎｓｉｕｅｏｆＭｉｎｎｄＭｅａｌｒｙ，ｔｏｄｒｏｈｅｍａｎｔｃｎｉｕｅｎｑｕｐｅｎｒｌＲｅｅｒｈＩｔｔｔｎｉｇａｔｌｕｇｈｅｐｒｖｉｅｆｔｉｅｈｑｓａｄｅｉｍｎｔ
２３ｋｃ／。１ｇｅｔ
关键词：；铅闪速熔炼；；锌富氧熔炼
中图分类号：８２ＴＦ１
文献标识码：Ａ
文章编号：０７７４（０２０ —０６０１０—５５２１）４００ —５
ＮｅＴｅｈｎｌｇｆＬｅｄＯｘｇｎ＿ｒｃｄＦｌｓｍｅｔｎｇｗｃｏｏｙｏａｙｅ。ＥｎｉｈｅａｈＳｌｉ
ｔａｌｅｕｒｅｏｔｌｓｍｅｔｎｏｅｓＭｅａｅｏｖｒａｅｅｃｄ＞９８ｏｔｌｙｒｔｎｄｔｈｅｆａｈｓｌｉｇｐｒｃｓ．ｔｌｒｃｅｙｒｔｓｒａｈｅ９．９５Ｐｂ，＞９．５９Ａｕ，＞Ａｇ，ｒｓｃｉｅｙＴｈｅｕｔｌａｉｎｒｔｏｏｏｔｌｓｌｕｒｗａｖｒ９，ａｈｅｃｍｐｒｈｅｉｎｒｅｐｅｔｖｌ．ｉｉｔｏａｉｆｔａｕｆｓｏｅ８ｚｎｄｔｏｅｎｓｖｅｅｅｇｙ
Ｆｉ．１Ｃｏｉｕａｉｎｄｉｇａｏｅｄｇｎｆｇｒｔｏａｒｍｆｌａ
ｏｙｅ－ｎｒｃｅｌｓｍｅｔｎｇｐｏｅｓｘｇｎｅｉｈｄｆａｈｓｌｉｒｃｓ

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ｐｏｅｓｅｇｎｅｉｇｒｕｅｔｃｎｌｇｅｔｒｓａｄｉｎｖｔｎｐｉｔｆｒｔｅｎｗｅｈｏｏｙｏａａｈｓｌｎｉｗｉｉｇｃｌｍｎａｅａ— ｒｃｓｎｉｅｒｎｏｔ，ｅｈｏｏｙｆａｕｅｎｎｏａｉｏｎｏｅｔｃｎｌｇｆｌｄｆｓｍｅｔｇｗｔｓｒｎｏｕｒｌｏｈｅｌｉｈｌ
矿直接冶炼工艺总的分为闪速熔炼（ｌｈｓ１Ｆａｍｅｓ．
ｄｖｌｐｅｔｏｅｓｅｔｎｃｎｌｇｏａｕｌｏｒｉｃｓｅｎｔｉｐｒＴｈｈｏｅｉａｓｓｏｉｅｔｌａｍｅｔｇｐｏｅｓａｄｅｅｏｍｎｆｎｗｍｌｇｔｈｏｏｆｒｌｄｂｌｉｎａｅｄｓｕｓｄｉｈｓｐａｅ．ｉｅｙｅｅｔｅｒｔｌｃｂａｉｆｄｒｃｅｄｓｌｉｒｃｓｎｎ
点是将焙烧与熔炼结合为一个过程、直接处理铅精
矿，充分利用硫化铅氧化放出的大量热量将炉料迅
速熔化，产出液态铅和熔渣，实现自热或半自热熔
铅生产国和主要消费国。长期以来，世界上矿产粗铅８％以上采用传统的烧结一鼓风炉熔炼工艺生０
Байду номын сангаас
ＲｅｅｒｈＰｒｇｅｓｏｈｃｎｌｇｆＬｅｄＦｌｓｍｅｔｎｔｗｉｌｎｌｓａｃｏｒｓｎｔｅＴｅｈｏｏｙｏａａｈＳｌｉｇｗｉｈＳｒｉｇＣｏｕｍｎ
ＺＨＡＮＧｎＨｏｇ－ｙｏ，ＷＡＮＧｊ—ｋｎａｉ— ｕ
（云南冶金集团股份有限公司，云南
摘
昆明
６０２）５２４
要：论述了现代粗铅冶炼技术的发展现状及进一步研究开发粗铅冶炼新工艺的必要性。讨论了直接炼铅
工艺过程的理论依据和旋涡柱铅闪速熔炼新工艺的工艺技术路线，技术特点及创新点。介绍了研究开发的主要任务和进展情况。关键词：研究与开发；新工艺；粗铅冶炼；闪速熔炼；旋涡柱中图分类号：Ｔ８２文献标识码：Ａ文章编号：１０－３８（００６０３ — ４Ｆ１０６００２１）０－０７０
Ｓｉｃｓｅｎｔｉａｅ．ＡｎｈｉａｋａｄｄｖｌｐｎｉａｉｎｏｅｅｒｈｐｏｒｓｒｎｒｄｃｄｔｏＯｄｓｕｓｄｉｈｓｐｐｒｄｔｅｍａｎｔｓｎｅｅｏｍｅｔｓｔｔｆｒｓａｃｒｇｅｓａｅｉｔｏｕｅｏ．ｕｏ
产。２００３年以前，我国矿产粗铅全部为传统的烧
结—— 鼓风炉熔炼工艺生产，由于该工艺能耗高，
炼使能耗降低，同时产出含Ｓ度较高的烟气，Ｏ浓
通过制酸回收利用硫资源，消除或减轻Ｓ：环境Ｏ对的污染危害；采用富氧鼓风或工业纯氧鼓风强化冶金过程；普遍采用计算机自动控制技术对生产过程进行控制。按照实现强化作业的技术手段，新开发的铅精
２１００年１２月
云南冶金
ＹＵＮＮＡＮＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｄｅ．２１ｃ００
第３第６期（９卷总第２５期）２
Ｖ１３．Ｎ．（ｕ２５ｏ９．ｏ６Ｓｍ２）
旋涡柱铅闪速熔炼工艺研究进展
张红耀，王吉坤
（ｕｎｎＭｅｌｒｉａＧｏｐＣ．ｔ．Ｋｎｎ，Ｙｕｎｎ６０２Ｙｎａｔｌｇｌｒｕｏ，Ｌｄ，ｕｍｉｇａｕｃｎａ５２４，Ｃｉａｈｎ）
ＡＢＴＲＡＣＴ：ＴｅｃｒｅｔｉａｏｆｅｄｂｌｏｍｌｎｃｎｌｙｉｍｄｍｍｅａｄｔｅｎｃｓｔｆｈｒｅｓａｈａｄＳｈｕｒｎｓｕｔｎｏａｕｌｎｓｅｔｇｔｈｏｏｏｅｔｓｎｅｅｓｙｏｅｆｔｒｅｅｒｎｔｉｌｉｉｅｇｎｉｈｉｔｕｈｒｃ
铅是我国重要的基础原材料之一。我国铅矿资源丰富，储量居世界第二位，其中云南名列国内第
一
种高效、节能和环境友好的现代铅冶炼工艺，先后
开发了多种新的炼铅新技术。新冶炼技术的共同特
，
占全国储量的１．６。我国也是世界最大的９％
ＫＥＹＯＲＤＳ：ｒｓａｃｎｅｅｏｍｅｔｎｗｔｃｎｌｇｌａｕｌｎｓｌｉｇｆｓｍｅｔｇ；ｓｒｉｇｃｌｍｎＷｅｅｒｈａｄｄｖｌｐｎ；ｅｅｈｏｏｙ；ｅｄｂｌｉｍｅｔｎ；ｌｈｓｌｎｏａｉｗｉｌｏｕｎ