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    解析几种直接火法炼铅工艺流程

    时间:2015-05-18 10:41:30浏览次数:4199

    解析几种直接火法炼铅工艺流程

    A基夫赛特法(Klvcet-Cs Process)

    基夫赛特法以闪速熔炼为主的一种直接炼铅铅锌矿加工工艺,是由前苏联全苏有色金属科学研究院开发的。该院于20世纪60年代进行实验研究,80年代建设了工业生产工厂,经多年生产运行,基夫赛特法已成为工艺先进,技术成熟的现代化铅锌矿生产线直接炼铅法。这种方法的核心设备是基夫赛特炉,由带火焰喷嘴的反应塔、填有焦炭过滤层的熔池、立式余热锅炉、铅锌氧化物的还原挥发电热区组成。

    基夫赛特法有如下好处:

    (1)系统排放的有害物质含量低于环境保护允许的标准,操作场地具有良好的卫生环境;

    (2)产出SO2烟气浓度高(20% -50%),体积少,有利于烟气净化和制酸;

    (3)炉料不需要烧结,生产在一台设备内进行,生产环节少;

    (4)焦炭消耗量少,精矿热能利用率高,能耗低,生产成本低。

    尽管基夫赛特法有诸多优点,但它对原料的制备要求较高,人炉的物料粒度需小于1mm,水分需小于1%,这就增加了备料的复杂程度。此外,该工艺需要用含氧浓度大于90%的工业氧气,因此必须配套建设制氧厂,这样就增加了投资。

    B氧气底吹炼铅法(Queneau-Schuhmann-Lurgi Process,QSL)

    QSL法这方法是由德国鲁奇公司依据同两位美国申请专利的教授的合作而发展起来的。该法是将铅精矿加入炉内,鼓入富氧,在硫化铅被氧化成氧化铅时,会放出大量热量使过程自热,氧化铅和硫化铅交互反应生成金属铅,部分反应不完全的氧化铅在还原区加还原剂还原成金属铅。硫氧化成二氧化硫。因采用富氧熔炼,烟气中的二氧化硫浓度高达15%左右,有利于制酸。

    QSL法改善了卫生条件,简化了操作,比传统流程的投资少,生产成本低,二氧化硫浓度高,但其烟尘率达25%,必须返回处理。此外,渣含铅高,一定要配台烟化炉才能得到弃渣。

    C艾萨熔炼法(ISA Smelting Process of Lead)

    艾萨法是由澳大利亚芒特,艾萨矿业公司和澳洲熔炼公司共同在澳洲熔炼公司浸没熔炼法的基础上开发出来的。该法的炉体为固定式圆筒型,赛罗喷枪从炉顶插入,并没入炉渣。炉料从炉顶加入,炼出的金属和炉渣从炉子的下部放出。炉渣连续地进入还原炉内,用焦炭还原这种高氧化铅渣,产出粗铅。

    该技术的核心是采用了空气冷却的钢制喷枪,将冶炼工艺所需的气体和燃料(需要的话)输送渣面以下的液态炉渣层中,由此产生的强烈搅动加快了传热和传质,加快了化学反应的进行,所以单位炉容积能力很高,并且提高了燃料的利用率。钢制喷管通过特别的挂渣作业在喷枪上形成一层渣保护层,从而提高了喷枪的寿命。

    D奥托昆普法

    奥托昆普法由芬兰的奥托昆普公司开发,是一种闪速熔炼法。和基夫赛特法相似,混合好的炉料以悬浮状态通过立式反应室,自上而下,完成氧化和熔化。过程是连续的。整个工艺分干燥、闪速熔炼、炉渣贫化和烟气处理等几个部分。奥托昆普炉的体积较小,密闭性好,可避免铅和硫对工作环境的污染。精矿中的硫被氧化成二氧化硫进人烟气,产生的熔融粗铅和炉渣在炉子的沉淀区聚集,粗铅的硫含量非常低,通过较彻底的氧化,可使粗铅的含硫量小于0.1%。燃烧器的效率很高,而且通过它能对氧化过程进行严格控制,因此在该该工艺中,氧气的利用率接近100%。在炉子的沉降槽中,熔融的颗粒从烟气流中分离出来,形成炉渣层。贵金属进入粗铅,和粗铅一道从沉降槽底部连续放出。由于使用氧气,铅和二氧化硫的逸出量很少。采用奥托昆普法,可将所有过程,包括炉渣贫化放在一个设备中进行,粗铅的产率较高,而炉渣的产率较低。炉内的温度较低,能处理湿的物料

    E密闭鼓风炉炼铅(ISP)法

    该法是英国帝国熔炼公司在1939年开始研制的,它合并了铅和锌两种火法流程。20世纪60年代在世界范围内得到了推广使用。至今已有11个国家采用共13座炉子用此法生产,年产铅锌量占世界总产铅锌量的3.l%。

    该法的特点:

    (1)对原料有较广泛的适应性,既可处理单一的铅精矿,又可处理难以选别的铅锌混合精矿;

    (2)生产率和燃料利用率高。采用直接加热,热利用率高,能耗低,冶炼设备能力大大提高,而且有利于实现机械化和自动化,提高劳动生产率;

    (3)建筑投资费少。该法以一个系统代替一般的炼铅,锌两种独立的系统,简化了冶炼工艺流程,建产占地面积较少,减少设备台数;

    (4)可综合利用原矿中的有价金属,比如,金,银、铜等富集于粗铅中予以回收;

    (5)镉、锗等可以从其他产品或中间产品中回收。

    但是,该法炼铅需要消耗较多质量好,价格高的冶金焦炭;该法的技术条件要求较高,如生产过程需要热焦炭,热风;对烧结块物理、化学规格要求高,特别是烧结块的残硫要低于1%,致使精矿的烧结过程控制复杂;炉内和冷凝器内部不可避免的产生结瘤,要定期清理,劳动强度大。

    综上所述,国内外的这些直接炼铅技术既充分利用了硫化物氧化放出的热量,降低了能耗,又完全回收利用了硫,防止了对环境的污染,均避免了传统烧结焙烧-鼓风炉熔炼工艺大量返料的问题。

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