高铅渣还原清洁炼铅试验研究

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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%富集在渣中。关键词：高铅渣；粗铅；还原；煤中图分类号：TF812文献标志码：

2、A文章编号：1007-7545（2013）09-0000-00StudyonReductionExperimentofLead-richSlagFANYan-qing,ZHANGdeng-gao,JIANGXun-xiong,WANGSheng-dong,JIANGWei,FENGLin-yong,LIUWei（BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China）Abstract：Thereductionoflead-richslagfromoxidationbottombl

3、owingfurnacewasconductedbyaddingcoal.Theeffectsofratioofcoaltolead-richslag,reductiontimeandtemperature,andratioofCaO/SiO2andFe/SiO2onreductionwerestudied.Theleadcontentinslagisbelow2%andzinccontentinslagisabove85%undertheoptimumconditionsincludingcoalratioof3.25%~3.50%atreductiontemper

4、atureof1225℃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

5、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。

6、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

7、师，硕士.图1还原剂煤比对还原效果的影响Fig.1Effectofcoalratioonreduction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