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1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2013.09.003高铅渣还原清洁炼铅试验研究范艳青,张登高,蒋训雄,汪胜东,蒋伟,冯林永,刘巍(北京矿冶研究总院,北京100160)摘要:对底吹氧化炉产出的高铅渣进行了固体还原剂煤的还原试验,主要考察煤比、还原温度、还原时间、钙硅比、铁硅比等对还原的影响。并对不同还原渣的密度、熔点等进行测定。结果表明,优化的工艺参数为:煤比3.25%~3.50%、还原温度1225℃、还原时间30min。在上述还原条件下,渣中铅含量小于2%,锌85%富集在
2、渣中。关键词:高铅渣;粗铅;还原;煤中图分类号:TF812文献标志码:A文章编号:1007-7545(2013)09-0000-00StudyonReductionExperimentofLead-richSlagFANYan-qing,ZHANGdeng-gao,JIANGXun-xiong,WANGSheng-dong,JIANGWei,FENGLin-yong,LIUWei(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing
3、100160,China)Abstract:Thereductionoflead-richslagfromoxidationbottomblowingfurnacewasconductedbyaddingcoal.Theeffectsofratioofcoaltolead-richslag,reductiontimeandtemperature,andratioofCaO/SiO2andFe/SiO2onreductionwerestudied.Theleadcontentinslagisbelow
4、2%andzinccontentinslagisabove85%undertheoptimumconditionsincludingcoalratioof3.25%~3.50%atreductiontemperatureof1225℃for30min.Keywords:lead-richslag;crudelead;reduction;coal传统的烧结焙烧一鼓风炉还原熔炼流程[1-2]存在一些弊端,越来越多的冶金专家和学者致力于探讨新的炼铅方法,克服原来传统炼铅法的缺点,实现清洁生产。目前,研究最
5、为广泛的是直接炼铅法。常见的直接炼铅法有氧气底吹直接熔炼法(简称QSL法)、水口山氧气底吹炼铅法(简称SKS法)、卡尔多炉熔炼法(氧气顶吹转炉法)、基夫赛特熔炼法和闪速炼铅法[3]等。直接炼铅法取消了烧结工序,从根本上解决烧结低浓度SO2、烟尘的污染和治理问题[4]。氧气底吹得到的高铅渣的物相主要以硅酸铅为主,可达50%以上,氧化铅则相对减少。研究表明,富铅渣主要以液相形式与碳反应,液相的形成是还原反应快速进行的必要条件[5]。由于固体氧化铅和液体氧化铅都是易还原的氧化物,而熔融高铅渣又有利于硅酸铅
6、的还原,所以液态渣还原比固态渣容易进行[6]。1试验原料与方法高铅渣成分分析结果(%):Pb51.67、Fe12.40、Cu0.37、Zn7.93、SiO29.61、CaO1.63、As0.86、S0.29。还原剂为固体无烟煤,含水分2.22%、灰分14.88%、挥发分7.55%、固定碳75.35%、全硫0.72%,高位发热量29.54MJ/kg。高铅渣与还原剂煤、熔剂石灰石、亚铁盐类以及石英混合均匀后,装入Φ50mm×110mm的氧化铝坩埚中,在高温炉中升温到设定温度并保持一定时间后,冷却,进行称
7、重、磨细还原渣,和取样分析。针对高铅渣原料,主要考察不同工艺参数条件下金属铅、锌的走向,并确定合理的还原参数和渣型。2结果与分析2.1还原剂煤用量试验条件:高铅渣400g,温度1250℃,时间60min。考察还原剂无烟煤用量对高铅渣的还原效果,结果见图1。收稿日期:2013-05-27基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA061002)作者简介:范艳青(1975-),女,河南洛阳人,高级工程师,硕士.图1还原剂煤比对还原效果的影响Fig.1Effectofcoalratio
8、onreduction由图1可知,随着煤比的增加,铅渣的失重率增大,表明高铅渣中的各种氧化物被还原程度增强。渣中的铅、锌含量逐渐降低;金属块中铅回收率随着煤比的增加而增加。而还原渣中锌的回收率随着煤比增加而降低,尤其是煤比在3.50%以后,锌由于挥发进入烟气使还原渣中锌含量降低。试验表明,在煤比3.25%时,还原渣中铅含量2.41%,此时铅回收率为98.11%,锌回收率为85.19%。在煤比3.50%时,还原渣中铅含量1.48%,此时铅回收率为98.86%,锌回收率仅
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