鉛富氧閃速熔煉法
1)方法簡介
鉛富氧閃速熔煉法是北京礦冶研究總院在充分借鑒銅、鎳閃速熔煉和基夫塞特煉鉛成熟經驗的基礎上，和靈寶市華寶產業(yè)有限責任公司合作開發(fā)的鉛冶煉新技術。鉛富氧閃速熔煉法的主體設備由閃速熔煉爐和還原貧化電爐構成(見圖3-45)，設備配置更類似于銅的閃速熔煉，鉛的熔煉和爐渣貧化還原分別在2 臺裝置中聯(lián)合完成。主體的閃速熔煉爐由三部分組成：①帶氧焰噴嘴的反應塔;②設有熱焦慮層的沉淀池;③帶膜氏壁的上升煙道。
反應塔為圓形，采用一層銅水套+7層鉻鎂磚耐火材料的“大三明治”結構，耐火材料外部設有鋼水套。塔頂和沉淀池頂部設有備用氧油槍，供停料保溫用。塔頂中央設有一個中央擴散型精礦噴嘴。
粒徑小于1mm、含水小于1%的粉狀爐料通過下料管從咽喉口處給出，氧氣在咽喉口成高速射流，將含鉛物料引人并經喇叭口分散成霧狀送入反應塔。含水
小于5%、粒徑5~25mm的焦粉(藍炭)從均布在塔頂?shù)?個加料管單獨加入，5%~10%的藍炭參與燃燒反應補充反應熱。氧化脫硫反應后的1350~1400℃的熔融物料先經過熾熱的焦炭層，約90%的Pb0與焦炭層產生的CO及C發(fā)生反應被還原成金屬鉛，鉛與渣在沉淀池分離后從沉淀池放鉛口虹吸放出;少部分鉛呈PbO和硫酸鉛的形態(tài)進入爐渣，經流槽自流至貧化電爐進行深度還原。反應塔煙氣進入沉淀池，經二次補風燃燒后，再以5~7m/s的速度流向上升煙道。上升煙道垂直向上，直接與余熱鍋爐輻射冷卻段相連。
還原貧化電爐控制約1250℃的還原溫度，還原劑為5~30mm的粒煤，由電爐進料口加入。為保證爐渣中鉛、鋅的還原效果，噴吹適量壓縮空氣攪動熔體保證渣含鉛小于2%，鋅小于2%。揮發(fā)進入電爐煙氣的鋅蒸氣和少量鉛蒸氣經二次吸風燃燒、冷卻降溫后，進入布袋收塵系統(tǒng)回收鋅、鉛。電爐還原過程中形成的銅锍從銅锍口放出。電爐粗鉛從放鉛口虹吸放出澆鑄成鉛錠。
爐內的熔體由反應塔流經煙道后再進入貧化電爐，停留時間長，渣金分離效果好，且避免了煙道下部爐結的形成。
2)技術特點
鉛富氧閃速熔煉法在保留基夫賽特優(yōu)點的基礎上，具有如下特點：
①爐體結構比基夫賽特爐簡單，操作和運行條件更簡便穩(wěn)定，是目前唯一取消了氧化爐的鉛冶煉技術，真正實現(xiàn)了鉛、鋅的一次回收;
②伴生有價金屬回收率更高。鉛精礦中所含的大部分銅以銅锍形式產出并回收;約99.5%的金銀在粗鉛中得到富集并在鉛精煉過程得到回收;90%以上鋅在還原貧化爐中回收;
③熔煉溫度較基夫賽特法低，能耗及耐火材料消耗量更少，爐體使用壽命更長;
④由于熔煉溫度和排鉛溫度較基夫賽特低，鉛塵揮發(fā)更少，操作條件、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生條件更好;
⑤“大三明治”結構的反應塔使銅水套的使用量大幅降低，同時由于貧化電爐爐溫也較基夫賽特電爐貧化區(qū)的溫度低，爐墻無需使用銅水套，加之配套輔助設備少，并取消了氧化爐，設備全部國產化。同等生產規(guī)模下，鉛富氧閃速熔煉法的投資僅為基夫賽特法的50%。
3)主要技術經濟指標
主要技術經濟指標見表3-21。
4)國內應用廠家
鉛富氧閃速熔煉法為新研發(fā)成功的技術，目前僅在靈寶鑫華鉛冶煉廠建有年產10萬t粗鉛規(guī)模的示范工程(見圖3-46)。
5)總體評價
和基夫賽特法類似，鉛富氧閃速熔煉法具有對原料適應性強、環(huán)境保護好的明顯優(yōu)勢，且投資低，無需建設高耗能的煙化爐，真正實現(xiàn)了鉛、鋅的一次回收。若能再結合ISP的鉛雨冷凝器技術，在電爐還原熔煉階段直接生產出金屬鋅產品，則鉛富氧閃速熔煉法必將會有更好的應用前景。
綜上所述，國內外的這些直接煉鉛技術既充分利用了硫化物氧化放出的熱量，降低了能耗，又完全回收利用了硫，防止了對環(huán)境的污染，均避免了傳統(tǒng)燒結焙燒—鼓風爐熔煉工藝大量返料的問題。
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