硫化铅精矿直接熔炼.
铅熔炼工艺流程图 (铅系统)
图 名
铅冶炼工艺流程图设 计
中国恩菲工程公司制 图
梁艳辉
(技术部)审 核
李衍林
(技术部)
日 期2012.7.23铅精矿
硫酸铅渣
铅硫渣
石英石
石灰石
铅烟尘喷枪风氧气套筒风配 料圆盘制粒水铅精矿
块 煤
粉 煤配 料
粗 铅粗 铅粗 铅粗 铅
Ausmelt
炉氧化阶段熔炼Ausmelt
炉还原
1阶段熔炼
喷枪风还原1段后渣还原2段后渣
焦 粒粉 煤
静电收尘沉降后渣锌厂运的冷渣粗 铅电热前床沉降
铅烟尘空 气烟化炉还原
水 淬锅炉余热回收表冷除尘器铅
锅铅锅(火法精炼)浇 铸 锅铅阳极
立模浇铸
锅炉余热回收Ausmelt
炉还原
2阶段熔炼布袋除尘器
净 化干 燥转 化吸 收沉 降压 滤离子液吸附水 洗解 析阴阳极板排距铅阳极
始极片铅阴极始极片始极片制备薄片机浇铸锅直线铸锭机熔铅锅电解槽(精炼)刷 洗阳极泥浆压 滤浆 化压 滤加 热
终 渣烟 气松 香硫 磺NaOH残 极转炉粗铅
合格铅液
铜浮渣送铜浮
渣处理车间铅阳极
板
烟 气
锌烟尘
水淬渣渣场堆存
尾 气成品硫酸供分厂使用外 售滤 液滤 饼送铅熔炼
系统锌烟尘供锌系统使用
污 水排到污
酸污水车间处理
纯净的SO2气体纯净空气外 排阳 极 泥洗 水
1#电铅氧化渣阳极泥浆滤 饼滤 液电 解 液
木质磺
酸钙
明 胶残 极
析 出 铅
片 碱铅 液铸锭渣
铅 卷
套筒风
SO2烟气SO2烟气残 极返回铅锅
氧化后渣
呼伦贝尔驰宏
矿业有限
公司工艺流程图喷枪风氧气套筒风锌烟尘烟气
污酸
铅烟尘排到污
水处理站贵金属车间
(待定)
SO2烟气SO2烟气SO2烟气
SO2烟气SO2气体
SO2气体
艾萨炉粉煤喷吹强化熔炼实践
艾萨炉粉煤喷吹强化熔炼实践
摘要:会泽冶炼厂艾萨炉采用克莱德粉煤喷吹技术,采取合理的渣型,优化入炉物料,稳定合理的操作等措施,生产指标不断优化,艾萨炉点火后连续稳产高产,实现了强化熔炼。
关键词: 艾萨炉;克莱德喷吹;强化熔炼;
0 前言
艾萨炉的技术核心,是使用顶吹喷枪通过喷枪内独立的富氧空气管道和粉煤管道,将富氧空气和粉煤鼓入熔池。气流通过旋流器的作用在熔池内形成旋流状搅拌环境。艾萨炉能够处理高硫自热硫化铅精矿的能力。同时由于具有强烈的搅拌环境和粉煤燃烧提供的热能,因此艾萨炉富氧顶吹熔炼具处理物料复杂多样性的特点。
1 克莱德粉煤喷吹
喷煤系统安装在煤粉料仓下。包括两个压力容器(锁气罐、发送罐)和一个定容积的给料器,可以连续并精确的将煤粉喷入熔炉中。空气在给料器出口处进入以便于能沿着输送管线输送物料。氮气用于在两个压力容器中流化物料。在锁气罐和发送仓的进口和锁气罐的出口都安装有克莱德公司的气控圆顶阀。这些阀门充气密封后可以防止压力泄漏。发送仓可供应稳定的物料量到给料机中。给料仓的流化是用通过孔板提供的氮气进入流化设备完成的。氮气通过一个阀环路控制后提供给每一个流化点。
2 顶吹喷枪
2.1 喷枪结构
艾萨炉喷枪由同心煤管、工艺风管组成,喷枪上部设置有橡胶制波纹膨胀节。该装置的能够保证喷枪端部在熔池内搅动时对顶部产生的力,通过膨胀节进行释放,防止喷枪受到应力剪切而折断。喷枪内部设置有旋流器,旋流器的主要作用是将喷枪鼓入的垂向气流,通过旋流器后改变气流方向。使之形成垂向与横向交叉的旋转气流。旋流形成情况直接关系着炉内熔池的搅拌反应情况。
序号 旋流器角度 旋流器与喷枪口的距离 煤管与喷枪口的距离 使用效果
1 45° 700mm 500mm 喷枪摆动较好,但是喷枪喷溅太大
2 65° 900mm 700mm 喷枪喷溅较小,但是摆动较差
3 55° 900mm 700mm 喷枪使用效果较为理想,喷溅不是太大,摆动较好
《铅冶金》课程标准
《铅冶金》课程标准
课程代码:00520109
适用专业:冶金技术
学时:39学时
学 分:3学分
开课学期:第四学期
第一部分前言
1 .课程性质与地位
《铅冶金》是冶金技术专业的主干课程,也是培养学生就业岗位必需的核心技能课程。
本课程以铅冶炼生产过程为行动领域,贯彻国家火法冶炼工职业标准,以岗位技能培养为教学目标,全面提高学生知识、能力、素质。
本课程以铅的冶炼过程为基本主线,围绕环境保护和可持续发展两大问题,着重介绍底吹炉、顶吹炉、鼓风炉、铅电解等新理念、新技术、新工艺、新设备以及技术经济分析和冶炼过程管理等知识。同时,在操作实习和组织管理过程中可以培养学生的科学态度,激发学生的学习兴趣,培养学生的团结协作精神和组织协调能力,对职业素养的养成起着积极促进作用。
该学习领域以《冶金基础化学》、《冶金制图》、《冶金过程检测与控制》等课程为前导,为学生走上工作岗位奠定坚实的基础。同时,也是学习《有色冶金设计原理》、《毕业设计》等后续课程的基础。
2 .课程的设计思路
《铅冶金》课程是现代直接炼铅新技术富氧底(顶)吹一鼓风炉还原熔炼一电解精炼等冶炼新技术为基础,按照企业真实的生产流程,依次介绍了富氧底吹技术、富氧顶吹技术、鼓风炉还原技术、电解精炼技术等冶炼工作任务,并根据完成每个工作任务对知识能力的需求,将冶炼原理、冶炼工艺、冶炼设备、冶炼操作、经济技术指标等知识融于课程教学中,实现“做、教、学”一体化。
本课程是以任务驱动的行动导向的教学模式为主,围绕铅冶炼职业能力,以铅冶金工作过程为依据,以校企合作企业为依托,以实际铅冶炼工作任务为驱动,将知识、技能和态度有机融合,根据不同的教学内容,有针对性地采用任务驱动教学法、案例教学、现场教学等多种教学方法。
第二部分课程目标
1.知识目标 (1)使学生能够完成铅冶炼生产的炉料准备工作,满足底吹(顶吹)等冶炼工艺对原料的要求。
(2)使学生能够掌握底吹炉熔炼的工艺及设备知识,掌握冶炼过程的工艺控制及经济技术指标。
铅锌硫化精矿的焙烧与烧结
3铅锌硫化精矿的焙烧与烧结
现在世界上的铅锌冶炼厂所处理的矿物原料,90%以上是铅锌硫化精矿,其化学成分参见表1.23与1.24,处理这些精矿的目的是提取铅、锌、硫与其它有价元素。由于这种硫化精矿中的铅与锌主要是以硫化物的形态存在,即为方铅矿(PbS)与闪锌矿(ZnS),因此要把PbS与ZnS还原得到金属,在目前的生产技术条件下很难找到一种能满足技术与经济要求的还原剂;当采用湿法炼锌时,也很难找到一种在常规浸出条件下能很好溶解ZnS并进一步顺利地从溶液中提取金属锌的溶剂。因此,世界上大多数铅锌冶炼厂所采用的冶炼方法,是将这种硫化精矿首先进行焙烧或烧结焙烧,以转变精矿中PbS与ZnS以便下一步处理,这就是焙烧或烧结焙烧的主要目的。在金属硫化物的氧化过程中,精矿中的硫会氧化为SO2,随烟气带走并与氧化后的金属氧化物分离。这种含SO2的烟气可以送去生产硫酸,所以铅锌冶炼厂也是生产硫酸的化工厂。
铅锌硫化精矿在氧化焙烧过程中得到的铅锌氧化物,目前在火法冶金中都是选用炭质还原剂在高温下使PbS与ZnS还原为金属。实现这一过程可以在各种冶金炉中进行,并且大多数铅锌冶炼厂都是采用鼓风炉进行还原熔炼。而鼓风炉还原熔炼过程中只能处理块状物料,因此细小的硫化精矿在焙烧时应利用硫化物氧化放出的热量来升高温度,使粉状的氧化物料在高温下熔结成块;这就是在硫化物氧化过程中同时进行的烧结过程,即所谓的烧结焙烧。因此,烧结是一个冶金过程,达到了硫化物氧化与粉状物料熔结成块两个目的。
铅锌冶炼厂为了实现硫化精矿的焙烧或烧结焙烧的目的,可以在不同的技术条件(如温度、气氛等)下与各种冶金设备(如流态化焙烧炉、烧结机等)中进行;在同等条件下及同样的设备中进行时,还可以采取不同的技术措施(如富氧鼓风、吸风与鼓风烧结等)来强化生产过程,提高产品质量,改善劳动条件与环境保护,从而获得更好的经济效益与社会效益。
3.1 铅锌硫化精矿焙烧与烧结理论基础
2020年从资资格考试《金属冶炼安全》测试卷(第83套)
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2020年从资资格考试《金属冶炼安全》测试卷
考试须知:
1、考试时间:180分钟。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、准考证号和所在单位的名称。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写您的答案。
4、不要在试卷上乱写乱画,不要在标封区填写无关的内容。
5、答案与解析在最后。
姓名:___________
考号:___________
一、单选题(共70题)
1.炼钢工艺技术可简单地归纳为“四脱”“二去”“二调整”,其中下列关于“四脱”的说法,错误的是( )。
A.脱硫
B.脱磷
C.脱硅
D.脱氧
2.下列关于热风炉操作工的安全要求,说法不正确的是( )。
A.必须经煤气工岗位安全培训合格,取得了煤气工岗位安全作业许可证
B.工作服上佩戴个人岗位信息的金属标牌
C.熟悉岗位技术操作和安全规程
D.必须随身携带便携式一氧化碳检测报警器,实现自我保护
3.焦炉烟道气调湿机在正常生产过程中,为防止干燥床排气凝露,控制其温度不应低于( )。
A.100℃
第1页
B.65℃
C.40℃
D.3℃
4.热轧HW300×300×10×15型钢所需型坯,其浇注需要的连铸机是( )。
A.连铸矩形坯连铸机
B.板坯连铸机
C.圆坯连铸机
D.异形坯连铸机
5.下列储煤仓和煤塔的安全措施及要求,说法错误的是( )。
A.煤塔上部的人孔或检修孔应安装围栏等防护设施
B.受煤坑的箅格不得大于0.2 m×0.3 m
C.粉碎机后各煤槽箅缝不得大于0.2 m
D.严禁在受煤坑箅子上站人
6.煤气,在冶炼过程有多种角色,下列对煤气主要化学成分表述正确的是( )。
A.煤粉与空气混合物
B.二氧化碳
C.一氧化碳
D.硫化氢
7.下列关于煤气管道强度试验的说法,正确的是( )。
A.煤气管道强度试验的压力介质是煤气
基夫赛特炼铅工艺备料系统的设计
第28卷第3期 2012年6月 湖南有色金属 HUNAN N0NFERROUS METALS 25
基夫赛特炼铅工艺备料系统的设计
谢 冰
(长沙有色冶金设计研究院有限公司,湖南长沙410011)
摘要:介绍了基夫赛特炼铅工艺备料系统的设计及其技术特点。 关键词:基夫赛特炼铅;原料准备;蒸汽干燥;精细筛分;气力输送 中图分类号:TF812 文献标识码:A 文章编号:1003—5540(2012)03—0025—04
基夫塞特炼铅法自上世纪80年代投入商业运
行以来,已逐步发展完善,成为新的直接炼铅法中最 为成功的一种…。
基夫塞特炼铅法属于闪速熔炼技术,原料采用 喷枪加入炉中,硫化铅精矿在炉内完成氧化、还原两
步反应生成金属铅,第一步氧化是一种速度很快的 自热反应,物料在未落入反应塔下部熔池前就基本 完成了硫化物的氧化脱硫反应。为了保证反应的顺
利进行,向熔炼炉提供满足要求的混合炉料是至关 重要的。
1 流程设计
2008年,国内某企业引进了基夫赛特直接炼铅
技术。基夫赛特炉所处理的物料除了硫化铅精矿和 配人的熔剂(石灰石、石英石)、燃料煤和还原剂焦炭 外,还有来自常规法炼锌系统产出的酸浸渣,占炉料
的20%以上。典型的基夫赛特炉入炉物料技术参数 见表1。
表1物料技术参数
基夫赛特炉对还原剂焦炭的入炉要求为:熔炼
区粒度5~15 mm,电热区粒度20~30 mm,水分小 于1%;对铅精矿、浸出渣、烟尘、石英石、石灰石、无
作者简介:谢冰(1968一),女,高级工程师,主要从事有色冶金设计工作。 烟煤等物料的入炉要求为:混合料粒度≤1 mm,水
分小于1%。炉料粒度的控制是由物料在炉内反应 的传热传质要求决定的:铅精矿的氧化脱硫过程是
一种闪速熔炼,在喷枪出口即与氧气混合,在基夫赛 特炉反应塔上部迅速反应。粒度减小,反应速度成
几何倍数加快,单位质量物料反应面积达10 10 cm /kg,相反,对焦炭的粒度要求则是为了降低其在 反应塔上部的反应和燃烧速度,使其在反应塔下部
铅冶炼工艺流程
— 1 — 铅冶炼工艺流程
1.熔炼
熔炼是将物料熔融成液体,再经冷却凝固制成金属。铅冶炼过程的基本原理是:在高温(1000℃以上)还原剂(氧气)存在下,铅被还原成金属铅,其他杂质如铁、铜、锌等金属在渣中生成,最后用熔炼法把铅提炼出来。
2.还原
还原是利用燃料燃烧产生的高温使矿石中的铅和硫生成硫酸铅或硫化铅盐,再将其熔化成液态进行提炼。炼铅的主要原料是铅矿石。在炼铅过程中,由于原料中的氧含量不同,产生的反应也不相同。当矿石中含氧量高时,可采用富氧熔炼;当矿石含氧量低时,采用无氧熔炼。
3.精炼
精炼是在一定温度下,利用机械外力和化学反应原理将矿石中的杂质去除,以得到纯度较高的金属和其它有价元素。冶炼时一般采用在高温、高压和剧烈氧化还原条件下进行。
4.熔铸
熔铸是将精炼后的铅锭或铅块制成各种金属产品的工艺过程。冶炼时,将原料矿石或铜精矿在熔化炉中加热至合适温度(约— 2 — 1100℃),将还原剂(氧气)送入炉内进行熔炼,使原矿中的金属成分被氧化成熔融态后形成铅锭或铅块。
火法冶金
火法冶金
火法冶金是指在高温下应用冶金炉把有价金属和精矿中的大量脉石分离开的各种作业。火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。火法冶炼所采用的步骤有焙烧、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼以及化学精炼。电解精炼可以使用火法冶金炼出来的金属达到较高的纯度.
用燃料、电能或其他能源产生高温,在高温下,从矿石中提取和精炼金属或其化合物的冶金方法。火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。是最古老、现代应用规模最大的金属冶炼方法。目前钢铁生产应用火法冶金、重有色金属硫化矿主要采用火法冶金。此法因没有水溶液参加,故又称干法冶金。火法冶金的主要化学反应是还原-氧化反应。
又称高温冶金。利用高温从矿石中提取金属或金属化合物的冶金过程,是提取冶金的主要方法。此过程没有水溶液参与反应,所以又称干法冶金。主要用于钢铁冶炼、有色金属造锍溶炼和熔盐电解以及铁合金生产等。火法冶金的典型工艺过程有矿石准备、 冶炼、精炼三个步骤;其主要反应是还原-氧化反应。
利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加,故又称为干法冶金。火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。 ①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉(或炼铁高炉),须先加入冶金熔剂(能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质),加热至低于炉料的熔点烧结成块;或添加粘合剂压制成型;或滚成小球再烧结成球团;或加水混捏;然后装入鼓风炉内冶炼。硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是:除去硫和易挥发的杂质,并使之转变成金属氧化物,以便进行还原冶炼;使硫化物成为硫酸盐,随后用湿法浸取;局部除硫,使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。
②冶炼。此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍(有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体)或含有少量杂质的金属液。有还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼3种冶炼方式:还原冶炼:是在还原气氛下的鼓风炉内进行。加入的炉料,除富矿、烧结块或球团外,还加入熔剂(石灰石、石英石等),以便造渣,加入焦炭作为发热剂产生高温和作为还原剂。可还原铁矿为生铁,还原氧化铜矿为粗铜,还原硫化铅精矿的烧结块为粗铅。氧化吹炼:在氧化气氛下进行,如对生铁采用转炉,吹入氧气,以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷,炼成合格的钢水,铸成钢锭。造锍熔炼:主要用于处理硫化铜矿或硫化镍矿,一般在反射炉、矿热电炉或鼓风炉内进行。加入的酸性石英石熔剂与氧化生成的氧化亚铁和脉石造渣,熔渣之下形成一层熔锍。在造锍熔炼中,有一部分铁和硫被氧化,更重要的是通过熔炼使杂质造渣,提高熔锍中主要金属的含量,起到化学富集的作用。 ③精炼。进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属,以提高其纯度。如炼钢是对生铁的精炼,在炼钢过程中去气、脱氧,并除去非金属夹杂物,或进一步脱硫等;对粗铜则在精炼反射炉内进行氧化精炼,然后铸成阳极进行电解精炼;对粗铅用氧化精炼除去所含的砷、锑、锡、铁等,并可用特殊方法如派克司法以回收粗铅中所含的金及银。对高纯金属则可用区域熔炼等方法进一步提炼。
废铅酸蓄电池铅料特点和冶炼技术选择
科技园地 Science & Technology
19我国每年大约有五、六百万只废铅酸蓄电池产生,
含铅金属量约为三、四十万吨,估计到2012年时,废
旧蓄电池所含的金属铅量将达到50万吨。数量将明显增
长,规格也变得更为多样。对废铅酸蓄电池进行综合回
收利用,虽然取得了多项重大成绩,但仍然是当前国内
再生铅行业面临的重要课题。
一、废铅酸蓄电池的成分
有代表性的废铅酸蓄电池各部分的组成数据如下:
在整个废铅酸蓄电池中约含有60%的铅。纯铅料的物
理组成一般数据为:铅连接板占13.8%,板栅占38.2%,填
料占到48%。板栅金属约含3%Sb和极少量的其他金属。
在总铅料中铅含量约87%。在板栅上脱除下来的混
合填料在生产中称为铅膏或铅泥,铅品位约70%~80%,
其余为硫和氧。板栅碎屑进入填料,会提高填料的铅含
量。填料的含硫品位约7%,总铅料的含硫量约为3.5%,铅
硫之比为100:4。
填料中硫酸铅占到填料总铅量的60%以上,而金属铅
也占到其铅量的1/3,还有少量的氧化铅。
废铅酸蓄电池铅料是一种含铅量极高、成分简单、
杂质含量很少的、以金属铅和硫酸铅为主的高铅物料,
包括少量的金属锑、氧化铅,硫含量约3%~4%。废铅酸
蓄电池各组成部分的综合利用和铅料的冶炼过程具有典
型的循环型经济的特征。二、主要冶炼方法
1. 沉淀熔炼法
目前我国再生铅企业约300家,大多数厂家的生产能力
为几百吨到几千吨,只有少数几家冶炼厂的生产能力达到万
吨或2万吨以上,包括铅合金。铅料的冶炼方法普遍采用加
铁屑的沉淀熔炼法,生产设备主要是炉顶加料的间断熔炼反
射炉,也有小型鼓风炉,有的甚至是冲天炉、坩埚炉等。废
铅酸蓄电池的破碎主要采用人工拆解的方法。
废铅酸蓄电池铅料的沉淀熔炼法借鉴了早期铅精矿的沉
淀熔炼法或铅冰铜的反射炉处理技术。每次加铅料约几吨到
15吨左右,铅料以极板组形式入炉,铁屑用量为铅料的8%~
18%,白煤用量约5%,没有准确的计量和炉料的混合。约几
小时到16小时的一次熔炼周期结束后,渣、铅一次放出。每
卡尔多炉炼铅工艺在国外的生产应用
14 工程设计与研究 总第121期 2006年12月
卡尔多炉炼铅工艺在国外的生产应用
舒见义,何醒民 (长沙有色冶金设计研究院,湖南长沙410011) (摘 要] 介绍了卡尔多熔炼法及其在国外炼铅工业的生产实践,讨论了卡尔多炉炼铅及含硫烟 气处理的技术方案。 (关键词] 直接炼铅;卡尔多炉;生产实践;单独制酸;硫回收方式
1 概 述 瑞典波立登(Boliden)公司利用氧气顶 吹转炉熔炼技术,开发了卡尔多(Kaldo)熔炼 法。卡尔多炉最初应用于炼钢,现已发展应 用于有色金属冶炼,可处理铜精矿、废杂铜、 废铅蓄电池、铅精矿、铅尘及阳极泥等。意大 利Nuova Samin、伊朗NILZ、波兰KGHM、 嗒萨克斯坦Balkhashmed、墨西哥Mexi- canade Ckbre、俄罗斯JSC Roskontakt、美国 Still Water、印度SWIL Ltd等国的冶炼厂先 后都应用不同规格的卡尔多炉处理废杂铜、 氧化铅精矿、阳极泥、军工废料、铜精矿等。 2 炼铅工艺 采用卡尔多炉冶炼硫化铅精矿分为闪速 熔炼和还原两个步骤。铅精矿被干燥到水分 <O.5 ,然后送到加料仓,再经压缩空气进 入卡尔多炉喷枪。在喷枪内铅精矿与富氧空 气混合后,喷人卡尔多炉,产生受控条件下的 自热熔炼,熔炼温度1 o0O~1 150℃,产生的 反应热可将精矿粉等混合料加热。当熔炼过 程持续到炉内充满了铅和渣时,停止加料,开 始还原阶段,加入焦炭以降低渣含铅,还原阶 段结束后,开始出渣和粗铅。粗铅注入抬包 车冷却后,送往铅精炼,炉渣进行水淬,产生 的水淬渣送渣场。卡尔多炉含硫烟气送烟气 净化处理。烟气经水冷集烟罩后进入文丘里 得到冷却和净化,收集到的烟尘变成泥浆送 到浓密机,其底流经过滤机过滤得滤饼经干 燥返回熔炼。净化烟气经电除雾、干燥塔进 入S0:部分冷凝系统,因卡尔多炉烟气SOz 浓度波动较大,故设定一个SOz浓度值。当 烟气中的SO。浓度高于设定值时,多余的 S02则被冷凝下来;当烟气中SO。浓度低于 设定值时,液体SO。储罐就自动释放SOz补 充到干燥塔内,使进入转化工序的烟气SO。 浓度达到要求的值。 在国外利用焙烧黄铁矿生产液体SO。的 工厂中,广泛使用部分冷凝系统以获得合格 的液体S0z。实际上,部分冷凝系统是一种 常规而普通的SO。浓缩系统,其在卡尔多炉 炼铅工艺上的应用可以解决含硫烟气不连续
