浅谈我国铅火法冶炼技术现状及进展

浅谈我国铅火法冶炼技术现状及进展

熊会圣

江西自立环保科技有限公司344000

摘要：铅火法冶炼技术是当前工业金属提取中非常重要的一种冶炼技术，本文对该技术的应用现状进行了分析，然后对其未来发展展开了探讨。

关键词：铅火法冶炼技术；应用现状；发展趋势

1我国现阶段铅火法冶炼技术现状分析与对比

上世纪80年代以来，国外先后发明了Kivcet法、QSL法、Ausmelt（ISA）法和Kaldo法等炼铅新工艺；在国外炼铅技术的基础上国内发明了氧气底吹炉+鼓风炉+烟化炉炼铅法、富氧闪速炉+电炉炼铅法、艾萨炉+鼓风炉+烟化炉炼铅法、底吹氧化炉+底吹还原炉+烟化炉炼铅法、底吹氧化炉+侧吹还原炉+烟化炉炼铅法。

Kivcet法是一种铅闪速熔炼法。此工艺优点是原料适应性强、金属回收率高、烟尘率低，且炉体密闭，烟气逸散少，操作条件好。主要缺点是炉体结构复杂，投资较大；供料系统较复杂；电耗高；烟道下部易出现炉结导致炉况恶化。目前，我国江铜和株冶采用此技术，没有得到大范围推广。QLS法是真正的一步炼铅法。此技术优点是备料简单、生产成本低、烟气SO，浓度高、铅和贵金属回收率高达96％以上。缺点是操作及条件控制要求严格，烟尘率高达20％以上，粗铅含硫高，导致精炼渣率高达20％左右，不适于处理中低品味及含锌高的铅物料，此法被我国引进后一直未生产。

Ausmelt（ISA）法优点是对物料的要求不高，炉衬的寿命较长，缺点是喷枪喷头寿命短，反应激烈易发生喷炉事故。我国云南驰宏锌锗采用此技术，随着生产实践不断摸索，喷头寿命短及喷炉事故等问题得到很好解决。

Kaldo法属间断作业，炉寿短，制酸复杂。我国引进该技术试产过一段时间，但至今尚未连续生产。

富氧闪速炼铅法主体设备由一台闪速炉和贫化电炉构成。此法优点是供料系统简单；电炉深度还原使弃渣含铅锌低于2％；后面不用设置烟化炉，能耗低，投资仅为Kivcet法的40％，还能够配合不同的锌浸出渣，能够更好地实现铅锌联合生产。该工艺运用于河南灵宝10万t／a铅厂。氧气底吹炉+鼓风炉+烟化炉炼铅法相比传统炼铅技术取得了重大进步。一经问世就很快被推广。但该技术热能利用极不合理，且高铅渣铸块过程中，产生的铅烟尘及水蒸气污染环境。因此，我国现已逐步淘汰了鼓风炉处理高铅渣的工艺。

底吹氧化炉+底吹还原炉+烟化炉炼铅法和底吹氧化炉+侧吹还原炉+烟化炉炼铅法是现阶段国内较先进的铅冶炼技术，共同特点是取消了铸渣机和鼓风炉。三台炉由溜槽串连，利用液态高铅渣本身潜热，且设备占用空间小，环保及节能效果明显。

2我国铅火法冶炼技术的改进与发展趋势

2.1铅冶炼技水的改进

我国炼铅技术都从国外引进，但引进后做了改进，以适应我国铅冶炼自身发展，主要改进如下：①一炉向多炉改进。国外炼铅技术考虑一炉完成多个冶炼工艺过程.如基夫赛特、QSL等，由一台炉完成氧化、还原等工艺过程。虽然流程短，工序少，但炉内气氛很难控制，操作难实现，且炉温不稳定，炉衬寿命短。我国引进国外技术后，充分利用各炉型优缺点，将各炉型完美嫁接，实现一炉向多炉改进。如双底吹炼铅、底吹+侧吹炼铅工艺等。改进后的工艺不仅烟气制酸简单，生产成本相对较低，且炉内气氛易控制，操作简便，炉温稳定，炉衬寿命提高。②间断向连续改进。传统炼铅工艺间断生产，产出的粗铅和渣冷却后倒运至下一工序。不仅造成热量损失，且低空污染严重。改进后的工艺连续进料。炉子间用溜槽连接，既利用了热态物料潜热，又减少了低空污染。③传统能源向清洁能源改进。传统铅冶炼采用大量燃煤作为还原剂及补热，新工艺逐步采用天然气等清洁能源取而代之，实现清洁生产。④节能方面改进。基夫赛特炉铜冷却水套借鉴闪速炼铜技术中三明洽水套的设置，保证反应塔冷却效果的情况下，减少冶炼过程能源消耗。侧吹炉水套以循环水方式冷却，将水套更换成汽化水套。减少循环水用量，同时产出低压蒸汽用于锅炉除氧器升温，达到节能目的。

2.2铅冶炼技术发展趋势

通过铅冶炼技术现状对比与分析可知，我国火法炼铅技术已达到国际领先水平，但与国外技术相比，还存在一定差距，将来发展趋势有以下几点：①我国铅冶炼厂绝大部分规模小、装备水平低，劳动生产率低，综合利用水平差，今后发展方向应加大集中度，扩大企业规模，提高装备水平，并建成铅锌联合企业，发挥铅锌冶炼优势互补，走循环经济道路，提高资源综合利用水平。②目前国内铅厂都利用烟化炉提锌，产出次氧化锌通过湿法流程才能获得金属锌。可以考虑改变烟化炉炉体结构，减少锌蒸汽氧化，出口直接接入锌雨冷凝器，直接产出金属锌③目前国内大部分企业生产的粗铅还是经铸锭后再送去火法精炼进行熔铅处理，应加大液态粗铅直接火法精炼技术的推广力度，进一步降低能耗，减少排放。④铅熔点低，易挥发，铅尘弥散易造成铅中毒。继续研究低温熔炼技术，将熔炼温度降至铅熔点以下，减少铅的挥发，从而改善工人操作环境，同时有利于环境保护。⑤研究处理一些成分复杂、多金属伴生铅矿的冶炼技术，对铅矿中一些伴生元素，如Cu、Sn、Zn、As、Sb、Bi等元素尽量回收。

3结束语

综上所述，铅冶炼技术的进步对于金属提取具有着非常重要的作用，目前我国铅冶炼技术已经达到国际领先水平，但是与顶尖国家相比，依然存在着一定的差距，所以相关工作人员需要加强研发，推动铅冶炼技术的发展和进步。

参考文献：

[1]陈亚州，汤伟，吴艳新，etal.国内外再生铅技术的现状及发展趋势[J].中国有色冶金，2017（3）.

[2]铅阳极泥处理技术的研究进展[J].有色金属科学与工程，2017（5）.

[3]金伟，王建潮，朱钰土，etal.我国铅锌冶炼工艺现状及发展趋势分析[J].化工管理，2017（25）：187-187.