我国是金属铅的生产和消费大国,从矿石或精矿中生产铅可分为火法和湿法,到目前为止,铅的冶炼几乎都是火法。且全球多半以上的矿产铅依然来源于传统的烧结——鼓风炉生产工艺,该工艺在长期的工业实践中经不断改进,具有技术成熟、可靠的优点。但其工艺流程长,损耗大;烟气SO2浓度低,治理难度大;消耗冶金焦,余热回收困难,产品综合耗能高,设备密闭性差,环境污染隐患大,已不能满足现代冶金工艺的要求。自20世纪70年代起,相继开发了多种先进的直接炼铅工艺,如Kivcet,QSL,Ausmelt(或Isasmelt)以及Kaldo法等。
在我国,当前铅冶炼技术既有传统的烧结——鼓风炉工艺,也引进了全球各种先进的铅冶炼工艺,自主开发了多种铅冶炼工艺。目前国内运行Zui多的为SKS工艺。烧结——鼓风炉工艺、Isa——鼓风炉熔炼、氧气底吹氧化熔炼——氧气底吹还原熔炼、氧气底吹氧化熔炼——氧气侧吹还原熔炼、闪速熔炼等也有运行,近期Kivcet工艺也相继投入运行。
氧气侧吹工艺早已成功完成了工业化生产试验,并作为热态高铅渣直接还原投入生产。氧化段目前尚没有工业生产实践,但工业试验和还原段工业生产证明,与在运行的各种先进铅冶炼工艺相比,氧气侧吹工艺具有诸多优点和较强的竞争优势。
1氧气侧吹炼铅工艺的开发历程
氧气吹侧炼铅工艺是在我国以传统的烧结——鼓风炉工艺为主导、氧气底吹——鼓风炉还原熔炼(SKS)工艺全面推广的背景下,由河南新乡中联总公司、长沙有色冶金设计研究院和中南大学(早期有俄罗斯专家参与)在原苏联瓦纽科夫熔池熔炼的基础上联合开发的。瓦纽科夫熔池熔炼技术Zui早在烟化装置上完成了硫化铜精矿的半工业试验,尔后在3.0m²,4.8m²等试验炉上完成工业试验,在前苏联国家广泛应用于铜冶炼生产。炼铅方面,20世纪80年代,前苏联作过2次半工业试验,取得了可以接受的试验结果,但于前苏联的解体,试验工作没有继续。
2000年10月在河南新乡开始启动1.5m²氧气侧吹直接炼铅工业试验研究工作,2001年11月试验装置建成点火烘炉,历时2年半,共经历24次试验,到2004年5月完成整个工业试验。试验分氧化熔炼与还原熔炼两个阶段在同一套装置中进行,即硫化铅精矿经配料后加入试验炉中,经氧化熔炼产出一次粗铅和高铅渣,粗铅连续排出浇铸成粗铅锭,高铅渣连续排出经水碎后暂时堆存,当高铅渣积存至一定数量后,再转入还原熔炼。俄罗斯专家参与指导了前11次试验中的6次,但由于其过多地依赖于炼铜经验,至第11次试验结束时,没有取得实质性的进展,中俄专家产生了较为严重的分歧,俄方专家退出。随后对试验装置进行了较大的改进,从第16次试验开始,基本正常运行,特别是第23次氧化熔炼试验,连续正常运行33天,因引风机故障停运,第24次还原熔炼试验,连续正常运行62天,直至富铅渣用完停炉,试验取得了可用于工业化生产的所有数据[2-3]。
联系人:万志国