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1、2004年4月中国工程科学Apr.2004第6卷第4期EngineeringScienceVol16No14研究报告ISA-YMG粗铅冶炼新工艺王吉坤,周廷熙,冯桂林(云南冶金集团总公司,昆明 650051)[摘要]评述了铅提取技术的历史及现代铅提取技术的特点;针对我国目前粗铅冶炼现状,结合对高铅渣冶炼的多年研究,提出一种高效、节能、清洁的ISA-YMG粗铅冶炼新工艺,并提供了YMG还原熔炼工业试验结果。[关键词]铅ISA氧化熔炼;高铅渣;铅YMG还原熔炼;粗铅冶炼新工艺[中图分类号]TF812[文献标识码]A[
2、文章编号]1009-1742(2004)04-0061-06 铅酸蓄电池的发明曾使炼铅工业获得了重大发12%～24%计算,每冶炼1t粗铅有016t～111t4展。时至今日,尽管铅的毒性和对环境的影响已为SO2排空。2002年我国铅产量为13215×10t,至人们充分认识,并将其从某些应用领域中排除,然4[2,3]少有近146×10tSO2排入大气。这不仅严重而,铅在其他很多领域中的应用,在相当长的一段污染了环境,同时也造成硫资源的浪费,故该炼铅时间内仍将拥有很大的市场比重。工艺早被国家列为限期淘汰的生产工艺。因
3、此,采统计数据表明,世界金属铅消耗量的60%以用新型、节能、环保的炼铅工艺对我国炼铅企业进上用于铅酸蓄电池生产。美国是蓄电池耗铅比例最行技术改造成为当务之急。高的国家,一直保持在80%以上,2000年美国用41 炼铅技术的回顾于蓄电池的精铅占消费量的9019%,达150×10t[1]以上,为世界铅消费总量的2415%。炼铅术与炼铜术产生的时代大致相同,经历了铅作为一种防护放射性射线的良好材料是其他漫长时期的手工作坊式生产。铅以工业规模生产开金属所不可替代,是发展核电不可或缺的重要材始于16世纪。1871年后,发展
4、成为大型鼓风炉炼料。铅流程。总之,铅作为一种与能源密切相关的金属材当代提取铅金属的工业生产几乎全部是火法冶料,还将长期为人类社会服务。金,其中采用传统的烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼工铅消费总量的一半是通过冶炼铅的矿物原料获艺的企业占炼铅企业总数的75%以上,产量占世得的。[4]界铅总产量的80%以上。我国铅矿资源丰富,储量居世界第二位,其中针对传统工艺流程生产环节多、能耗高、返料云南省储量名列第一,占全国储量的1916%。长量大、SO2回收困难、铅蒸气和铅粉尘污染环境、期以来我国铅厂基本上均采用传统的烧结—鼓风炉劳动
5、条件差等问题,世界各国开展了大量研究。研熔炼工艺生产粗铅。烧结过程中产生大量的低浓度究主要在三个方面:一是对现有烧结—鼓风炉熔炼SO2烟气(SO2体积分数仅为018%～2%),难以工艺的改进;二是研究充分利用硫、铁等元素的氧直接用于制酸。按硫化铅精矿中硫的质量分数为化热并利用富氧鼓风使过程能基本自热的直接炼铅[收稿日期]2003-09-15;修回日期 2003-11-28[作者简介] 王吉坤(1943-),男,云南楚雄市人,云南冶金集团总公司教授级高级工程师,博士生导师62中国工程科学第6卷新方法;三是研究不产生
6、SO2的湿法冶金新工艺。PbS+O2→Pb+SO2湿法炼铅虽然避免了火法必然产出SO2烟气2Pb+O2→2PbO的问题,但综合回收金、银、铋、铜、锡、锑等有2PbO+PbS→3Pb+SO2价金属的过程比火法工艺复杂,作业费用相对较还原段主要发生下列反应:高,对于价值相对很低的贱金属铅而言,湿法工艺2PbO+PbS→3Pb+SO2的经济性,常常是影响其发展的重要因素。所以,PbO+C→Pb+CO湿法炼铅工艺的发展比较缓慢。目前,湿法炼铅只PbO+CO→Pb+CO2用于小规模处理某些矿石成分单一和再生铅的生不同的直接
7、炼铅法所采取的技术路线有所不产。同,或者在同一个反应器内分为两个区域,或者将对于传统烧结焙烧工艺的改进主要着力于烧结过程分为两个阶段分步进行;有的是在两个反应器焙烧过程烟气的处理方面。经过多年努力,烧结烟内分别完成两个阶段的过程。气中SO2的体积分数从过去的1%～2%提高到目国内外先后研究开发的直接炼铅工艺多种多前的5%～8%(国内仅能达到215%～4%),必须样,按照实现强化作业的技术手段总的分为闪速熔采用专门研究开发的低浓度烟气制酸工艺(如丹麦炼和熔池熔炼两类:托普索WSA法等),使制酸成本大幅升高,一般属于
8、闪速熔炼的有前苏联全苏有色金属矿冶研企业难于承受。笔者认为,该方案对于目前已经建究所开发的“氧气旋涡悬浮电热工艺”即基夫赛特有大型鼓风返烟烧结机的企业,仅仅是一个充分利法(Kivcet),芬兰奥托昆普公司开发的奥托昆普[2]用现有生产系统,盘活资产存量的权宜之计。熔炼法,加拿大科明科公司开发的科明科法,澳大烧结焙烧工艺固有的问题在日益严格的环保要求[4,5]利亚的沃克拉法
