CN103882243A - 清洁生产平衡炼铅工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洁生产平衡炼铅工艺。其工艺步骤是：成份不同的铅精矿按一定比例进料兑料，组成成分均一的混合矿，与辅料一起制粒，运往底吹炉进行氧化熔炼；底吹炉氧化熔炼产出一次粗铅和高铅渣，同时产出含硫浓度较高的烟气，进行制酸；高温液态高铅渣直接流入还原炉进行还原熔炼，生成二次粗铅和炉渣；在还原炉中，高铅渣中的铜、锑、铋、金、银等有价金属绝大部分都被还原进入粗铅中；还原炉产出的炉渣，以熔融状态采用渣包或自流进入烟化炉进行还原挥发熔炼，产出氧化锌；一次粗铅和二次粗铅送火法精炼和电解精炼，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、铋、碲、金、银金属。

Description

清洁生产平衡炼铅工艺

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶炼方法，尤其涉及清洁生产平衡炼铅工艺。 

背景技术

我国铅工业在发展的过程中，是以牺牲环境、资源消耗为代价的；传统的铅冶炼工艺长期以来是以烧结—鼓风炉还原冶炼占主要地位，即便目前采用的富氧底吹熔炼—鼓风炉还原工艺，最终排放的烟气仍无法达到日益严格的环境保护要求，还有整个冶炼过程能源消耗高、操作条件差、资源综合利用程度低等问题。 

粗铅冶炼工艺国内现在通常使用的是富氧底吹熔炼—鼓风炉还原工艺，综合能耗较高，吨铅综合耗能平均高达0.460t标准煤，虽然能满足国家***发布的《产业结构调整指导目录（2007年本）》中的限制类条款综合耗能0.60t标准煤，但根据国内铅行业技术发展现状，仍然存在能耗偏高的情况（全底吹炉熔池熔炼、基夫赛特闪速熔炼、底吹炉——侧吹炉全熔池熔炼等工艺吨铅能耗为0.280 t标准煤），再者虽然鼓风炉烟气经除尘脱硫后能够达标排放，但由于烟气量大，仍然存在着排放量大、能源浪费等问题，无法达到日益严格的环境保护要求，操作环境差，无组织排放点多，低空污染严重。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提出一种清洁生产平衡炼铅工艺，将现有氧气底吹炉+鼓风炉生产***经过改进，实现清洁生产。 

本发明是这样实现的，清洁生产平衡炼铅工艺，包括以下步骤。 

（1）成份不同的铅精矿按一定比例进料兑料，组成成分均一的混合矿，与石灰石粉、石英石粉、铅氧化矿、铅银渣等熔剂物料按比例进行配料，再加上生产过程中产生的烟灰，经过湿润混合制粒等过程，制备出物化性能合适的混合球料，运往底吹炉工序进行氧化熔炼。 

（2）底吹炉氧化熔炼除去原料中的大部分硫，使硫化铅氧化成氧化铅，并产出一次粗铅和符合双侧吹液态渣直接还原炉（以下简称还原炉）还原熔炼的高铅渣，同时产出含硫浓度较高的烟气，烟气经降温、除尘后送制酸工序进制酸。

（3）将高温液态高铅渣直接流入还原炉进行还原熔炼，采用天然气为燃料，氧气为助燃材料，同时加入返回的还原炉烟灰、氧化矿及少量用作还原剂的碎煤或碎焦，在还原炉中，碎煤（或碎焦）及部分天然气和熔融高铅渣中的PbO反应生成二次粗铅和炉渣，大部分部分天然气则和鼓入炉内的氧气反应补充热量；通过调整进入炉内的碎煤（或碎焦）、天然气、氧气的比例来控制炉内的还原气氛的强弱，从而到达降低渣含铅的目的；在液态渣直接还原炉还原过程中高铅渣中的铜、锑、铋、金、银等有价金属绝大部分都被还原进入粗铅中，只有很少的进入还原炉渣中。 

（4）将液态渣直接还原炉产出的炉渣，以熔融状态采用渣包或自流进入烟化炉进行还原挥发熔炼，产出氧化锌。 

（5）将一次粗铅和二次粗铅送火法精炼和电解精炼工序，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、铋、碲、金、银金属。 

本发明的清洁生产平衡炼铅工艺，有以下优点。 

（1）环境污染少。 

铅硫化矿无论品位高低均可直接送入密封的熔炼炉中进行熔炼，熔炼炉采用微负压操作，避免了烟气的外逸。同时，由于采用氧气熔炼，可保证出炉烟气SO₂浓度＞8%（已考虑了炉顶的漏风），满足两转两吸制酸要求，充分回收SO₂，可彻底解决SO₂的污染问题。 

采用液态渣还原炉替代鼓风炉，可有效解决鼓风炉烟气量大、无组织排放点多、低空污染严重、操作环境差、能耗高等问题。 

由于天然气反应后产出的是CO₂、和水蒸汽，因此还原炉采用天然气为燃料替代粉煤或者煤气，可有效的减少煤气或者粉煤燃烧后产生的SO₂、As的氧化物、粉尘等对污染环境的危害。 

铅炉渣经过了烟化处理后，含铅、锌较低，是优质的水泥原料。 

熔炼作业过程不需要物料返粉作业，配料***流程短，扬尘点极少；同时，熔炼炉加料口采用气封，出铅口和出渣口设置通风罩，可保证操作岗位铅尘含量低于国家排放标准。 

（2）能耗低。 

清洁生产平衡炼铅工艺中还原炉与传统的鼓风炉工艺相比，减少由底吹炉高铅渣冷却铸块后再次熔化所消耗的热能损失，直接将液态高铅渣自流进入还原炉熔炼，采用天然气作为还原炉的燃料，每吨粗铅消耗天然气110m3,核算成标准煤为143公斤，远小于鼓风炉500公斤标准煤每吨铅的能耗。 

（3）投资省。 

与国内炼铅工艺相比，本发明设备、技术软件和厂房费用低，基础建设投资省，相同生产规模投资可节省30%-50%。 

（4）生产成本低。 

本发明由于使用了较为清洁的能源为燃料，加之又利用了高铅渣自身的热量来进行还原熔炼，大大提高了能量的利用效率，减少了能源的使用费用，从而使生产成本降低。 

（5）对原料的适应性强。 

熔池熔炼既可直接处理各种品位的铅精矿、铅氧化矿，又可同时处理各种再生铅原料，如铅膏、铅银渣等。 

附图说明

图1是清洁生产平衡炼铅工艺流程示意图。 

具体实施方式

下面结合实施例来详细解释本发明所提供的技术方案，但不作为对本发明权利要求保护范围的限制。 

在下面的实施例中，采用的铅原料为铅精矿，其按总质量百分比计的主要成分如下： 

Pb：45.3；S：16.6；SiO₂： 7.3；Fe：11.6；CaO：1.63 ；Sb：1.94；Zn：5.74；Cu：1.62；Ag：2500g/t。 

如图1所示，把该铅精矿配料后，送氧气底吹炉进行熔炼，产生一次粗铅和高铅渣，高铅渣流入还原炉进行还原熔炼，产生二次粗铅和炉渣，炉渣通过渣包或者自流的方式送入烟化炉进行还原挥发熔炼，得到氧化锌；产出的一、二次粗铅送火法精炼和电解精炼工序，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、铋、碲、金、银金属。 

实施例所取得的技术指标取下。 

  

项目	单位	实施例1	实施例2	实施例3
					氧气底吹熔炼有效作业时间	h	7000	7200	7500
氧气底吹熔炼工业氧气消耗量	m3/t	1017	872	760
					一次粗铅产出率	%	30	35	40
高铅渣含铅	%	45	43	48
					还原炉有效作业时间	h	7000	7200	7500
二次粗铅产出率	%	90	92	93
					还原炉天然气消耗量	m3/t	115	110	108
还原炉氧气消耗量	m3/t	100	98	98
					还原炉渣含铅	%	1.8	1.5	1.3
制酸后尾气含SO2	mg/m3	381	376	368
					Pb回收率	%	98	98.5	98.3
S回收率	%	98	98.2	98.1
					Ag回收率	%	97	98	98.5
Au回收率	%	99	99.5	99.5

Claims (2)

1.清洁生产平衡炼铅工艺，其特征在于由以下步骤组成：

（1）成份不同的铅精矿按一定比例进料兑料，组成成分均一的混合矿，与石灰石粉、石英石粉、铅氧化矿、铅银渣等熔剂物料按比例进行配料，再加上生产过程中产生的烟灰，经过湿润混合制粒等过程，制备出物化性能合适的混合球料，运往底吹炉工序进行氧化熔炼；

（2）底吹炉氧化熔炼除去原料中的大部分硫，使硫化铅氧化成氧化铅，并产出一次粗铅和符合双侧吹液态渣直接还原炉（以下简称还原炉）还原熔炼的高铅渣，同时产出含硫浓度较高的烟气，烟气经降温、除尘后送制酸工序进制酸；

（3）将高温液态高铅渣直接流入还原炉进行还原熔炼，采用天然气为燃料，氧气为助燃材料，同时加入返回的还原炉烟灰、氧化矿及少量用作还原剂的碎煤或碎焦，在还原炉中，碎煤（或碎焦）及部分天然气和熔融高铅渣中的PbO反应生成二次粗铅和炉渣，大部分部分天然气则和鼓入炉内的氧气反应补充热量；通过调整进入炉内的碎煤（或碎焦）、天然气、氧气的比例来控制炉内的还原气氛的强弱，从而到达降低渣含铅的目的；在液态渣直接还原炉还原过程中高铅渣中的铜、锑、铋、金、银等有价金属绝大部分都被还原进入粗铅中，只有很少的进入还原炉渣中；

（4）将液态渣直接还原炉产出的炉渣，以熔融状态采用渣包或自流进入烟化炉进行还原挥发熔炼，产出氧化锌；

（5）将一次粗铅和二次粗铅送火法精炼和电解精炼工序，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、铋、碲、金、银金属。

2.根据权利要求1所述的清洁生产平衡炼铅工艺，其特征在于：所述还原炉采用的燃料为天然气，助燃材料为氧气。

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