豫光煉鉛法:液態(tài)高鉛渣直接還原新工藝的研發(fā)及工業(yè)化生產(chǎn)
2010年06月22日 15:46 19036次瀏覽 來(lái)源: 河南豫光金鉛股份有限公司 分類(lèi): 鉛鋅資訊 作者: 陳會(huì)成
1、國(guó)內(nèi)鉛生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀
我國(guó)是世界第一鉛生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì)2009年全國(guó)粗鉛產(chǎn)量達(dá)314萬(wàn)噸,消費(fèi)量為287萬(wàn)噸,我國(guó)也是鉛礦資源貧乏的國(guó)家,2009年原生鉛選鉛量?jī)H120萬(wàn)噸,遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)鉛冶煉的生產(chǎn)需要,大部分鉛原料需要進(jìn)口。我國(guó)現(xiàn)行鉛冶煉工藝主要有:燒結(jié)----鼓風(fēng)爐還原工藝,氧氣底吹氧化----鼓風(fēng)爐還原工藝(SKS煉鉛法),云南曲靖的YMG煉鉛法,QSL煉鉛法,閃速熔煉煉鉛法等,但應(yīng)用最廣的先進(jìn)工藝是氧氣底吹氧化----鼓風(fēng)爐還原工藝,但它的生產(chǎn)過(guò)程能源消耗還大有潛力可挖。資源的短缺、產(chǎn)能的過(guò)剩,以及環(huán)保要求的日益提高,越來(lái)越要求更好的綠色冶煉工藝出現(xiàn)并應(yīng)用。
2、國(guó)外鉛生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀
國(guó)外鉛冶煉也采用傳統(tǒng)的燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝,并在上世紀(jì)占主導(dǎo)生產(chǎn)工藝。由于存在能耗高、環(huán)保效果差等原因,已不再新建。直到上世紀(jì)80年代,先進(jìn)的閃速熔煉和熔池熔煉技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)中逐步應(yīng)用,鉛冶煉技術(shù)有了較大進(jìn)步。主要代表技術(shù)有基夫賽特直接煉鉛法、QSL煉鉛法、富氧頂吹浸沒(méi)熔煉法、卡爾多煉鉛法等。
2.1 基夫賽特直接煉鉛法
基夫賽特直接煉鉛法屬于一種閃速熔煉工藝,其核心裝備是基夫賽特爐,它主要由氧化反應(yīng)塔、貧化段和電爐區(qū)組成。爐料和焦粒通過(guò)反應(yīng)塔頂?shù)膰娮旌图恿峡诩尤?,硫化物在下落過(guò)程中快速氧化放熱、熔化、造渣。焦粒漂浮在熔池表面形成熾熱的焦炭層,在熔體落入熔池的過(guò)程中部分氧化鉛被還原成鉛并沉入熔池底部。部分氧化鉛熔渣從隔墻下部進(jìn)入電爐區(qū)貧化,進(jìn)一步完成氧化鉛熔渣的還原。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)環(huán)境較好,對(duì)原料成分適用范圍較廣。但其主要缺點(diǎn)是投資大、能耗高、對(duì)原料粒度水分要求高、不太適合處理塊狀物料等,其中應(yīng)用此工藝的生產(chǎn)廠家“哈薩克斯坦和烏斯季—卡緬諾戈?duì)査箍?rdquo;因?yàn)槭褂眯Ч麤](méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo),已停止生產(chǎn)。
2.2 QSL煉鉛法
QSL煉鉛法是一種熔池熔煉煉鉛工藝,它通過(guò)底吹氧氣作攪拌動(dòng)力,使硫化物精礦及其它含鉛物料與熔劑等原料在氧化段劇烈攪拌,完成熔化、氧化、交互反應(yīng),然后在還原段發(fā)生還原反應(yīng),生成粗鉛和還原終渣。其反應(yīng)器由氧化段和還原段構(gòu)成,中間由隔墻隔開(kāi)。氧化段主要進(jìn)行的是硫鉛礦的氧化反應(yīng),氧化熔煉產(chǎn)生的高鉛渣通過(guò)隔墻下部的孔道(或溢流)流入還原段;在還原段噴入粉煤維持適當(dāng)?shù)倪€原氣氛,完成氧化鉛的還原,還原后的鉛液沉積于熔池底部并流入氧化段,然后由鉛虹吸道排出。該法應(yīng)用于德國(guó)斯托貝格廠、韓國(guó)溫山冶煉廠、中國(guó)西北鉛鋅廠。其中我國(guó)西北鉛鋅廠引進(jìn)的該套裝備由于爐襯壽命短及其它問(wèn)題至今沒(méi)有成功運(yùn)行,但他為我國(guó)鉛冶煉的發(fā)展提供了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。國(guó)外也有一些廠家使用該技術(shù),但也存在還原反應(yīng)進(jìn)行得不太徹底等問(wèn)題,還原后的終渣含鉛還有約5%。
2.3富氧頂吹浸沒(méi)熔煉法
頂吹浸沒(méi)熔煉是澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)工業(yè)研究組織由煉銅裝置衍生的技術(shù),其核心裝置是賽羅噴槍?zhuān)敶禒t為一圓柱形豎爐,靠噴槍供氣進(jìn)行強(qiáng)烈攪動(dòng),這樣會(huì)導(dǎo)致耐火材料容易受熔體及煙氣浸蝕、沖刷,為保護(hù)爐墻使用企業(yè)也采用了一系列保護(hù)措施:如嚴(yán)格控制爐溫,防止?fàn)t溫波動(dòng)大而造成爐襯剝離;爐殼外表面用淋水冷卻;在爐磚與爐殼間鑲嵌銅水套等。通過(guò)以上措施爐墻壽命也可達(dá)到一年之久。該技術(shù)的應(yīng)用廠家有:納米比亞舒邁伯鉛冶煉廠、澳大利亞MIM公司鉛冶煉廠、德國(guó)諾爾登漢鉛冶煉廠、印度洪都斯坦鋅有限公司。其中納米比亞舒邁伯鉛冶煉廠據(jù)報(bào)道因公司的經(jīng)營(yíng)失敗導(dǎo)致破產(chǎn);澳大利亞MIM公司鉛冶煉廠的富氧頂吹浸沒(méi)熔煉爐持續(xù)了四年生產(chǎn),因資源問(wèn)題停止了生產(chǎn);德國(guó)諾爾登漢鉛冶煉廠氧化熔煉階段進(jìn)行得較好,但高鉛渣的還原熔煉一直未進(jìn)行;印度洪都斯坦鋅有限公司廠已于2005年后期投入生產(chǎn),由于設(shè)計(jì)一臺(tái)爐完成三段作業(yè),而且操作中還有存在一些技術(shù)問(wèn)題,該廠不斷完善解決這些問(wèn)題。
2.4卡爾多煉鉛法
卡爾多煉鉛法是瑞典波立頓金屬公司最先應(yīng)用的一種煉鉛技術(shù),我國(guó)西部礦冶鉛廠于2005年引用該技術(shù)并投產(chǎn),據(jù)了解該工藝存在的主要問(wèn)題有:采用間斷操作,過(guò)程繁雜,溫度變化,過(guò)程控制管理不方便;而且爐襯耐火材料壽命短,隆斯卡爾鉛廠及伊朗煉鉛廠引用的該技術(shù)均存在爐襯壽命問(wèn)題,我國(guó)西部礦冶公司同樣存在爐襯壽命較短這一重大問(wèn)題。此外該項(xiàng)工藝也由于煙塵率及能耗也較高等原因,一直未被推廣應(yīng)用。
責(zé)任編輯:小貝
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