2017年济源市拟推荐河南省科技进步奖项目简介

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1、2017年济源市拟推荐河南省科技进步奖项目简介一、项目名称：再生铅梯度熔炼技术产业化应用二、推荐单位：济源市科学技术局三、推荐等级：技术开发类二等奖。四、项目简介：1、项目背景铅是基础金属原材料之一，被广泛应用于蓄电池、铅管铅板、铅合金、化工防腐、电缆保护等领域。从世界铅的消费结构中可以看出，80%的铅被用在了蓄电池行业，而我国的铅消费结构中铅酸蓄电池所占比例甚至高达90%。近些年来，我国铅酸蓄电池的总产量一直呈增长趋势，其主要应用在汽车启动、电动自行车、通信备用电及新能源储能市场，是新兴战略性产业的重要组成部分。因此铅作为铅酸蓄电池的主要原材料仍将继续发展，并

2、且不可替代。铅酸蓄电池行业的发展，同样在推动着我国再生铅行业的发展。我国再生铅占铅产量比重在逐年增加，但其所占铅产量的比重仍然偏低。欧美、日本等国外发达国家再生铅产量占铅产量的比例高达90%以上，我国再生铅产量占比仅有30%~40%；随着原生资源的逐渐枯竭，矿产铅加工成本或不断升高；同时，发展再生铅工业也是发展循环经济，建设节约型社会的必由之路。目前再生铅处理方法仍然是采用传统的反射炉、鼓风炉工艺，存在工艺装备落后、熔炼强度低，烟气量大环保治理困难，资源利用率，低劳动强度大、作业环境恶劣等缺点；或是采用国外的预脱硫-低温还原熔炼工艺，存在预脱硫成本高、产出的副产

3、品硫酸钠含重金属高价格低、流程长、投资大等缺点；或是采用铅膏与铅矿混合熔炼的方式，熔炼烟气直接进行制酸，解决了铅膏熔炼的硫污染问题，但该工艺需与原生铅矿搭配熔炼，需要进行氧化和还原两个过程，存在工艺流程长、渣量大、回收率低、投资高等缺点。同时随着冶炼行业环保要求的提高，以及再生铅行业的不断扩大和发展，开发采用先进工艺和设备来替代传统工艺是再生铅冶炼生产发展的需要。本项目采用梯度熔炼技术实现了铅膏中硫酸铅的脱硫和铅的还原，形成了再生铅梯度连续熔炼的新技术。2、主要创新技术内容（1）利用梯度氧势控制技术，开发了一种铅膏直接脱硫还原的新工艺，兼顾了铅膏中硫的脱除和铅的

4、还原。按照冶金原理在单一的氧势下，硫酸铅还原是不可能兼顾产出含硫低的粗铅和含铅低的弃渣。但通过实践发现，底吹还原熔炼过程炉内不是单一的氧势，在熔炼过程中，在炉内从上到下大致可分为渣层、硫化物层和铅层，通过调整可控制氧势从下向上逐步降低。上部通过加入焦粒，保持还原气氛，保证较低的渣含铅，底部通入氧气和燃料（天然气）通过控制比例，保持下部为氧化气氛，控制熔体中间锍层的增加，炉内形成了氧势梯度，兼顾了铅膏中硫的脱除和铅的还原。（2）采用强化熔池熔炼技术，开发了一种铅膏高效处理的新工艺，热利用率高，反应速率快。采用强化熔池熔炼技术改善了铅膏熔炼的传热传质条件，优化了反应

5、的流场、温度场，减少了烟气产生量，降低了烟尘率，稳定提高了生产效率。（3）采用富氧熔炼技术，开发了一种铅膏清洁短流程工艺，实现了硫资源的综合回收利用。采用富氧熔炼技术，烟气量小，梯度熔炼，脱硫率高，烟气中SO2浓度可达2~3%；生产过程连续，烟气成分稳定，可直接送制酸系统或生产液态SO2。无需预脱硫环节，缩短了工艺流程，同时硫资源得了综合回收利用，解决了铅膏熔炼硫回收的难题。（4）新开发了单独处理铅膏的底吹熔炼装备，可实现氧势梯度，具有密闭性好、热损失低、操作简便安全可靠、自动化程度高、投资少等特点。采用新开发单独处理铅膏的底吹熔炼装备，通过工艺调整在炉内形成氧

6、势梯度，实现了直接脱硫还原，而且带有传动装置的卧式圆筒结构，操作非常方便；内衬耐火砖结构，少用水冷件，减少热量损失，操作安全可靠；炉开口少，负压作业，密闭性好；自主创新技术，投资省。3、主要技术指标序号项目单位本项目技术1年产量万吨72铅总回收率%993脱硫率%98.54渣含铅%2.05渣率%7.06吨铅SO2排放Kg/t粗铅1.97电能单耗KWh/t粗铅1198氧气单耗m3/t粗铅2049天然气单耗m3/t粗铅78.6五、推广应用情况（1）应用推广该项目于2012年开始试验研究，试验规模年产量可达8000吨/年再生铅；2014年4万吨/年再生铅直接脱硫还原熔炼

7、工业化生产；2016年7万吨/年再生铅改造工程投产，经过连续化生产实践证明：梯度熔炼直接脱硫还原处理再生铅的新工艺是一种清洁高效环保的绿色再生铅冶炼方法。该工艺克服了传统再生铅冶炼处理能耗高、能源利用率低、流程长、回收率低、投资高、现场操作环境恶劣、环境污染严重等一系列缺点，具有以下诸多优越性：1、该技术利用梯度氧势控制技术和富氧强化熔池熔炼技术，强化了反应过程；2、该工艺可实现直接脱硫还原，工艺流程短，渣率低，铅回收率高，物料脱硫效果好；3、该工艺设备先进，热利用率高，自动化程度高，操作简单，生产效率大大提高；4、该工艺烟气二氧化硫浓度高，有利于后续烟气治理，

8、较好解决再生铅熔炼硫污染