简议铅冶炼的常见技术及其改进

2016-07-12沈有红

大科技 2016年26期

关键词：反应塔熔炼炉炉体

沈有红

（青海西豫有色金属有限公司青海格尔木 816099）

简议铅冶炼的常见技术及其改进

沈有红

（青海西豫有色金属有限公司青海格尔木 816099）

铅冶炼技术是确保铅金属产量的重要载体，随着低碳环保概念的深入，如何在确保达到节能目标的同时保证铅产量的需要，已成为铅冶炼企业基于铅广泛应用的特点，对铅冶炼技术及其改进进行分析具有十分重要的意义。本文阐述了铅的性质特征，对铅冶炼技术及其改进进行了论述。

铅；性质特征；铅冶炼技术；改进

1 铅的性质特征

铅具有熔点低、密度大、展性好、易加工、延性差以及对电和热的传导性能不好与高温下易挥发等特征，使其在制酸工业、蓄电池、电缆包皮及冶金工业设备的防腐衬里等许多领域中得到应用。但铅和其化合物对人体各组织均有毒性，中毒途径可由呼吸道吸入其蒸气或粉尘，然后呼吸道中吞噬细胞将其迅速带至血液，或经消化道吸收，进入血循环而发生中毒。由于铅的毒性，人类从冶炼利用铅开始，就饱受铅污染的毒害。并且铅冶炼过程中导致环境污染事故频发、污染纠纷不断，成为影响所在区域社会稳定的重要因素，

2 铅冶炼技术的分析

（1）常见的铅冶炼技术。在我国常见的铅冶炼技术主要有：①利用烧结—鼓风炉进行铅冶炼；②卡尔多炉铅冶炼技术；③澳斯麦特铅冶炼技术；④氧气底吹熔池铅冶炼技术；⑤水口山铅冶炼技术；⑥基夫赛特铅冶炼技术；⑦HUAS闪速铅冶炼技术。其中，烧结—鼓风炉铅冶炼技术最为落后，且能耗大，但由于经济性强，因而目前仍广泛应用，而基夫赛特铅冶炼技术和HUAS闪速铅冶炼技术是最为先进的铅冶炼技术。以下简要分析几种铅冶炼技术。

（2）粗铅火法冶炼。其主要是通过铅精矿和熔剂、返料配料、制粒后，送氧气底吹熔炼炉进行氧化熔炼，产出一次粗铅和铅氧化渣，一次粗铅铸锭后送电解精炼车间，铅氧化渣经铸渣机铸块后，由链斗输送机送至鼓风炉车间的铅氧化渣仓。熔炼炉产出的烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘后，送硫酸车间制酸。铅烟尘送烟尘仓返回熔炼配料。鼓风炉还原所需焦炭筛分后和块状熔剂分别送入鼓风炉车间的焦炭仓和熔剂仓。铅氧化渣块、焦炭块、熔剂块计量后采用电动加料小车从鼓风炉两侧加入鼓风炉内。鼓风炉产出的粗铅铸锭后送精炼车间，炉渣进入电热前床沉淀保温，然后放入渣包吊运至烟化炉工段。鼓风炉高铅渣需加入硫铁矿，主要作用是造渣除铜。烟化炉产出的氧化锌尘收集后外卖，炉渣水碎后堆存或外卖。氧气底吹熔炼炉和鼓风炉产出的粗铅锭送精炼车间。

（3）闪速铅冶炼技术的特点。常见铅冶炼技术中的基夫赛特铅冶炼技术和HUAS闪速铅冶炼技术均属于闪速炼铅技术。因而为了促进铅冶炼技术的发展，就必须加强对闪速炼铅技术的改进，但是在改进之前，必须对其特点有一个基本的认识。该技术主要具有以下特点：①对原料具有较强的适应性。在应用过程中，不仅可以利用闪速熔炼炉对品位较低的铅精矿进行直接处理，而且还能在对铅精矿进行处理的同时配以相应的锌浸出渣，进而达到铅锌联合生产的目的。②烟气量很小。在利用闪速铅冶炼技术进行铅冶炼时，由于主要选用高富氧、纯氧等进行冶炼，不仅能够降低氮气升温过程中热量的消耗，而且能有效的降低烟气量，尤其能将氧气中二氧化硫的浓度提升。③风压低且运行成本低廉。在铅冶炼过程中应用闪速铅冶炼技术，所采用的风压为20kPa左右，其运行的风压远比上述其余五种工艺所采用的风压要低，同时还降低了设备运行的成本。这是因为进入熔炼炉的粗铅矿都经过预热和干燥之后才进行冶炼，因而入炉的粗铅矿的含水量经常低于1%，从而有效的预防水蒸气渗入冶炼的延期之中，不仅能降低水蒸气对热量的消耗，还能降烟气量降低，进而降低设备运行费用的目的。④具有较大的规模弹性，且便于扩产潜力的提升。在扩产过程中，利用闪速铅冶炼技术只需在沉淀池、反应塔以及上升烟道等部位，结合热负荷的边和和物流的实际进行适当的改造，便能达到扩产的需要，而这主要得益于其规模弹性较大，且具有较大的扩产潜力。而且在生产过程中不用频率的更换各种冶炼装置，能有效的提升作业效率，即使间歇性作业也不会带来多大的影响，同时提高冶炼炉的使用寿命，尤其是炉体具有较强的密闭性和开口少的特点，加上工况稳定，因而能有效的维持炉内的负压，所以不会有烟尘和烟气排出，因而极大的提高了其环保性。

3 铅冶炼技术的改进措施

本文以基夫赛特铅冶炼技术为例，就铅冶炼技术的改进进行分析。

（1）冶炼炉内部反应塔和喷嘴的改进。由于冶炼炉采用的的反应塔为方形，且与四个文丘里喷嘴相搭配，其顶部的加料装置十分复杂，且具有复杂的管道，因而在检修和维护方面十分不便，尤其是反应塔存于死角之内，因而必须加强对其的改进。在改进过程中，应借鉴闪速铜冶炼技术应用时采用的铜闪速炉，选用圆形的反应塔，并与中央扩散型喷嘴相搭配，不仅其配置十分简单，而且炉体具有较大的强度，可以均匀的布料，与传统的冶炼炉相比，其具有的优势便会直观的体现出来，因而通过对冶炼炉内部反应塔和喷嘴的改进，有助于维修的同时便于粗铅矿的冶炼。

（2）冶炼炉反应塔中水套的改进。由于冶炼炉采用的的反应塔均采用铜水套对其包围，而这就会导致炉体造价的加大，加上冷却水会将大量的热量带走，从而加大冶炼能耗。因而为了降低能耗，应借鉴闪速铜冶炼技术应用时采用的铜闪速炉中布置的三明治铜水套，并在确保反应塔热负荷合理的原则下，尽可能地将铜水套设置的数量减少，进而在降低工程造价的同时减少能耗。

（3）冶炼炉中电热段的改进。由于冶炼炉采用的电热段具有能耗较大的特点，加上炉体的配置十分复杂，尤其是提升液压的电极可能存在泄漏液压油的安全隐患，因而必须加强对其电热段的改进，在改进过程中，应采用热态铅渣侧吹还原技术，利用热态渣侧吹将电热段改进，进而避免应用电热段带来的安全隐患。