铅冶金概论课件.ppt

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1、铅冶金概论冶金工程学院二0一0年七月目录第一章铅的基本知识第二章硫化铅氧化的理论基础第三章铅物料还原过程理论基础第四章氧化熔炼和还原熔炼实践第五章粗铅精炼第一章铅的基本知识1.1铅冶金发展史略1.2铅的用途与消费1.3铅的生产方法与流程1.4国内外铅冶炼的现状1.5铅生产的原料1.1铅冶金发展史略炼铅术和炼铜术大致始于同一历史时期（公元前7000～5000年)。我国在殷代末年纣王时便已会炼铅，古罗马人喜欢用铅作水管，而古代的荷兰人，则爱用它作屋顶。铅以工业规模生产开始于16世纪，1621年在美国米索里开始开采和冶炼铅矿。1730年英国德彼郡开创了膛式炉炼铅

2、法；20世纪初，发展为烧结机烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼法；目前正在向艾萨炉炼铅发展。我国采用烧结—鼓风炉炼铅始于1910年。解放后，相继建成株洲冶炼厂、白银冶炼厂、韶关冶炼厂、河南豫光冶炼厂等诸多炼铅企业，构成了我国当今铅生产领域的主体。铅锭表1-1  2005年我国铅产量5万吨以上的生产企业（万t）序号企业名称产量1河南豫光金铅集团有限责任公司23.02徐州春兴合金有限公司10.53河南省安阳市豫北金属冶炼厂10.34水口山有色金属有限责任公司9.85湖南株洲冶炼集团有限公司9.66济源市万洋冶炼（集团）有限公司8.77深圳中金岭南有色金属股份有限公司8.

3、38云南冶金集团总公司7.39金城江成源冶炼厂7.310济源市金利冶铁有限责任公司5.511河池市南方有色冶炼有限责任公司5.41.2铅的用途与消费1.2.1铅的用途在现代工业所有消耗的有色金属中，铅居第四位，仅次于铝、铜和锌，成为工业基础的重要金属之一。铅的用途主要表现在：铅蓄电池（占世界铅消费60％以上）；运输行业用铅作轴承合金；建筑行业中的隔音材料；X射线室的屏蔽材料；化学和冶金工业中防腐及贮存设备等。1.2.2我国的铅消费结构我国铅产品消费主要集中在铅酸蓄电池领域，2009年我国铅酸蓄电池耗铅所占铅消费总量的比例在72％左右，接下来是氧化铅、铅合金

4、及铅材，所占比例分别是15％和7％。目前，铅酸蓄电池最终消费领域主要集中在三方面：汽车领域（不包括农用车、军用车等）、电动车领域和铅酸蓄电池的出口。2008年，上述三方面所占蓄电池耗铅量的比例分别达到了25％、24％和16％。1.3铅的主要生产方法与流程烧结焙烧-鼓风炉还原熔炼：约占75%。主要生产方法湿法炼铅：仍处在试验阶段。铅锌密闭鼓风炉熔炼：约占10%。直接熔炼法：约占15%。1.3.1烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼该法属传统炼铅工艺。硫化铅精矿经烧结焙烧后得到铅烧结块，在鼓风炉中进行还原熔炼，产出粗铅。该方法的优点：工艺稳定、可靠，对原料适应性强，经济效

5、果尚好。该方法的缺点：烧结烟气SO2浓度低，采用常规制酸工艺难以实现SO2的充分利用，严重污染了环境。此外，烧结过程中产生的热量不能得到充分利用，在原料（制备返粉）多段破碎、筛分时，工艺流程长，物料量大，扬尘点分散，造成劳动作业条件恶劣。图1-1为鼓风炉熔炼工艺的原则流程。1.3.2硫化铅精矿直接熔炼硫化铅精矿不经烧结焙烧直接生产金属铅的冶炼方法称为直接熔炼。其原则工艺流程如图1-2所示。直接熔炼采用工业氧气或富氧空气，通过闪速熔炼或熔池熔炼的强化冶金过程，利用氧化反应放热，或者还燃烧少量燃料，产出粗铅和富铅渣。由于产生的烟气体积小，烟气SO2浓度高，适宜

6、于生产硫酸；且精矿和氧化气体在整个反应炉内能充分混合，强烈反应，冶金炉的单位容积处理精矿能力大。直接炼铅的方法主要有闪速熔炼（如基夫赛特法）、熔池熔炼（如氧气底吹-QSL法、水口山法；富氧顶吹-奥斯麦特法、艾萨法）等。直接炼铅工艺的特点：与传统炼铅法相比，直接熔炼在氧化阶段有许多优点，例如：精矿不需要烧结，不需要附设多道破碎、筛分的返粉制备工序，而熔炼设备密封好，铅尘、铅烟外逸得到了很好的控制；烟气量小，烟气中SO2浓度大大提高；精矿本身的燃烧价值得到充分利用；生成了熔融的含铅炉渣，适合于其后的还原阶段处理。氧化熔炼产生一种必须还原回收铅的高铅渣，用粉

7、煤、碎焦等代替昂贵的优质冶金焦作还原剂，在充分接触的还原炉（段）内完成高铅渣的还原过程。直接熔炼可在一座炉内分设氧化段和还原段来完成整个冶金过程，也可用两座或多座炉来分别完成，因而出现了多种不同的直接熔炼方法。图1-1QSL法直接炼铅示意图1.4国内外铅冶炼现状国内外铅冶炼均以烧结—鼓风炉传统工艺为主；传统炼铅工艺方面，国外的装备水平较国内高；由于国内煤、焦炭单价及劳动力成本较国外低，因此铅的加工费低于国外；国外开发的炼铅新工艺推广不快；而我国自行开发的氧气底吹氧化—鼓风炉还原炼铅新工艺，推广速度很快，已被豫光、水口山、祥云飞龙、池洲、保定安建等公司采用

8、。湿法炼铅仍处于试验阶段。1.5铅生产的原料硫化矿(PbS)氧化矿