6.2 铅冶炼冶金计算的主要参数

6.2.2 通过氧气底吹熔炼实现硫化铅精矿氧化脱硫，使炉料中的硫进入烟气，产出含铅40％的富铅渣和部分粗铅；含二氧化硫8％～10％的烟气送硫酸车间制酸。富铅渣铸块后送鼓风炉还原熔炼，产出粗铅和含锌较高的炉渣。

    国内已建成氧气底吹熔炼炼铅厂的生产能力已达到粗铅总产量的40％以上，其技术为国内开发的成熟炼铅工艺，为国家有色行业推荐的工艺。该工艺方法的特点是投资省、铅和其他有价金属回收率高、硫的利用率高、节能、环境条件好。

    氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅法技术经济指标见表3，其中煤的加入量是指加入的煤为精矿量的百分比数。

表3 氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅法技术经济指标

    河南某厂采用氧气底吹熔炼，在原料中已配入废铅酸电池中的铅泥回收铅泥中的铅，其配入量已达到精矿与铅泥的比为1：1。

6.2.3 富氧顶吹炼铅在云南曲靖、个旧等地的铅冶炼企业已投产。

    云南某厂的富氧顶吹熔炼生产工艺指标见表4。

表4  富氧顶吹熔炼生产工艺指标

    本规范正文和条文说明中的铁硅比、钙硅比、硅铁比、硅钙比，均为重量百分比数之比。

6.2.4 为了取消富铅渣铸块工序，开发了富铅渣直接还原的冶炼工艺，2010年在河南三家工厂相继建成了富铅渣底吹还原和侧吹还原炼铅车间，成功投入商业运行。

    富铅渣底吹还原炼铅已建成与年产80kt粗铅的氧气底吹熔炼炉配套的富铅渣底吹还原熔炼炉。已投产的富铅渣侧吹还原炼铅工业示范装置是与年产80kt粗铅的氧气底吹熔炼炉配套的富铅渣还原系统。

    液态富铅渣底吹还原包括下列主要技术经济指标：

    (1) 还原后炉渣含铅小于3％，烟尘率约为12％～13％；

    (2) 吨铅消耗，天然气75m³，无烟粒煤150kg，工业氧140m³(折100％O2)，能耗低；

    (3) 烟气排放量低，由于还原冶炼设备密闭漏风量小，因此烟气量仅为富铅渣鼓风炉还原烟气量的30％；

    (4) 作业环境条件良好，由于冶炼设备完全密闭，可以有效防止铅尘的弥散。

    液态富铅渣侧吹还原包括下列主要技术经济指标：

    (1) 还原后炉渣含铅小于或等于2％，铅回收率97.1％，烟尘率约为8％；

    (2) 吨铅消耗，焦炉煤气180m³，无烟粒煤105kg，工业氧81.4m³(折100％O2)；

    (3) 金属回收率，铅为97.1％，渣含银0.002％～0.003％，金0.04％～0.05％，铜0.3％～0.4％，锑0.03％～0.05％，铋≤0.01％；

    (4) 作业环境条件良好，由于冶炼设备完全密闭，可以有效地防止铅尘的弥散，操作岗位铅含量小于0.03mg/m³，采用液态富铅渣侧吹还原工艺后，富铅渣还原时的烟气以单位富铅渣量计算，其冶炼烟气量为鼓风炉还原烟气量的30％。

6.2.5 液态富铅渣还原工艺取得成功，使氧气底吹(顶吹)熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺发展成为氧气底吹(顶吹)熔炼-富铅渣直接还原新的炼铅工艺，使铅冶炼能耗降至280kgce/t粗铅，铅回收率可达98.0％。

6.2.6 基夫赛特(Kivcet)法是介于旋涡与闪速熔炼的直接炼铅工艺，对原料适应性广，还可以处理除铅精矿外的浸出渣、铅银渣等含铅物料。物料中铅的氧化和还原过程在一个炉子内完成，作业连续。30多年来，全球建成6座工业化基夫赛特炉(目前只有2家工厂在运行，国内有2家工厂采用此技术)，生产实践表明，环保效果较好，是先进的炼铅工艺。炉料含硫14％以上就能实现自热熔炼。但是通常认为生产成本较高，建设投资也较大。

    该炼铅法属富氧强化熔炼，喷入反应塔的炉料在塔内快速发生反应，因此，要求炉料颗粒细、含水低。焦粉粒度是按其烧损率不应高于10％而确定的。

    锌回收率是随精矿含锌高低的不同而变化，因此有较大波动 范围。外国试验资料表明，锌无论是以氧化锌还是金属锌产出，其回收率相近。精矿含锌与锌回收率的关系见表5。

表5 精矿含锌与锌回收率

    该法需要配置较大功率的炉渣沉降电炉，因而单位产品能耗较高。炉渣含铅为5％～7％，该炼铅炉渣需要进一步处理。

     江西铜业公司和株洲冶炼集团已分别在九江和株洲建成基夫赛特炼铅装置，目前尚无生产数据报道。

6.2.7 氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)法炼铅在德国和韩国各有一家工厂运行，生产能力达到120kt/a～150kt/a。

    中国白银有色金属公司建设了一座年产50kt粗铅的QSL炼铅装置，于1995年7月投产，截至1995年12月底产粗铅130kt，1996年6月停产。因资金原因而没能恢复生产。

    德国和韩国氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)法炼铅工厂处理原料为铅精矿，精矿含铅45％～70％，也搭配处理铅银渣、废铅酸蓄电池铅泥及其他含铅二次物料。氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)法炼铅操作技术参数见表6。

表6 氧气底吹熔炼直接炼铅(QSL)法炼铅操作技术参数

6.2.8 关于氧气侧吹熔炼法。在河南新乡市某铅冶炼厂进行了工业化试验，通过了部级技术鉴定。所列数据为工业化试验数据，该法是基于强化熔池熔炼，其熔炼炉称之为瓦纽科夫炉，床能力高达70t(精矿)/(m²·d)～100t(精矿)/(m²·d)，居所有熔炼方法的首位。该法用于处理铜精矿、镍精矿、铜镍精矿，已有30多年工业生产经验，俄罗斯、哈萨克斯坦有6台工业炉在运行。对于处理铅精矿，俄罗斯曾在20m2双区(室)炉中进行日处理1000t精矿的工业试验，产出含铅96％的粗铅和含铅1％、锌1.7％的贫化渣。国内则在1.5m²单区(室)炉中分别进行过氧化、还原熔炼工业试验；氧化熔炼产出含铅不小于98％的粗铅、含铅28％～35％的富铅渣，离炉烟气含SO2 20％～25％(脱硫率大于97％)，床能力达110t/(m²·d)～125t/(m²·d)；还原熔炼产出含铅不小于96％的二次粗铅、含铅1％～3％的终渣，床能力达90t/(m²·d)～110t/(m²·d)；冶炼回收率(入粗铅)铅大于96％、银大于98.5％、金不小于99％。

    本条所列指标系根据国内外试验成果确定。

    氧气侧吹法备料简单、熔炼强度大、投资省、生产成本低，尚需商业运行的工厂进行工业生产指标验证。

6.2.9 灵宝某厂年产100kt粗铅的铅富氧闪速熔炼工程于2011年5月进行了工业试生产，处理富含锌、铜的复杂铅精矿，搭配处理铅银渣、铜浸出渣、锌浸出渣等冶炼尾渣及铅酸蓄电池、电子玻璃等二次含铅物料，取得了好于预期的生产指标，随后经过不断的改进和完善，已成为稳定、可靠的铅冶炼新技术及装备，并已通过了部级技术鉴定。尚需商业运行的工厂进行工业生产指标验证。

     部级技术鉴定数据如下：处理入炉物料含铅25％～30％，闪速熔炼渣含铅8％～12％(最低降至3％)。经电炉贫化还原，电炉弃渣含铅小于2％(最低小于1％)、含锌小于2％(最低小于1％)、平均含银小于6g/t、含金小于0.1g/t、含铜小于0.1％；粗铅品位大于98％；闪速熔炼烟尘含铅大于65％、含锌小于3％，烟尘率8％～12％且全部闭路返回熔炼。铅回收率大于98％、金银回收率大于99.5％、总硫利用率大于98％；包括还原贫化电炉挥发锌的能耗在内，粗铅综合能耗213kgce/t。

6.2.10 卡尔多(Kaldo)法这种直接炼铅法是将铅精矿用“氧油-精矿”喷枪斜位喷入立式旋转炉内进行闪速熔炼，故要求铅精矿含水低、粒度小。粗粒料、熔剂、焦粉则经炉口直接加入炉内。氧化、还原、出渣、放渣等过程分段进行，为一炉一炉熔炼的周期性作业，此生产过程造成烟气所含的二氧化硫时断时续，需产出部分液体二氧化硫调节硫酸生产或全部生产液体二氧化硫。

    该法已有30多年的工业生产实践，目前世界上有13台卡尔多炉在运行，处理铜精矿、镍精矿、阳极泥、废杂铜、废铅酸蓄电池铅泥等不同原料。我国青海西部矿业公司引进的1台11m3卡尔多炉，年产粗铅50kt，于2005年投产，现用于处理废铅电极板。本条所列指标系国内外生产厂实际数据。

6.2.11 烟化炉烟化含锌炉渣在国内已广泛使用，本条所列数据为生产经验数据。

6.2.12～6.2.14 粗铅脱铜精炼、粗铅电解精炼、粗铅火法精炼(不包括脱铜精炼)工序所列指标均系国内外生产厂实际数据。

    铅电解精炼时，铅阳极板所含的铜和锡为最有害杂质，铜会形成铜-铅(Cu-Pb)共晶，锡的电极电势与铅相近，均会在阳极溶解后在阴极析出而影响阴极铅质量。当粗铅含铜、锡高时，宜采用火法精炼预先尽量去除后，再铸阳极板。

    铅电解精炼厂的铅电解液成分一般为：铅60g/L～120g/L，游离硅氟酸60g/L～100g/L，总硅氟酸根(SiF2-6)100g/L～180g/L；铅电解液允许杂质浓度见表7。

表7 铅电解液允许杂质浓度(g/L)

    装备与大阳极板、大电解槽配套的立模浇铸生产阳极板、始极片制造、阴阳极自动排极、残极刷洗机组4条线，可以提升整体装备水平，实现机械化、自动化作业，从而提高劳动生产率，改善工作环境和劳动条件。对于年产80kt以上电铅的电解精炼厂宜采用立模浇铸生产阳极板，以提高电流效率。

    符合要求的电解液成分是产出高质量电铅的前提，且电解液无须进行净化处理，有利降低生产成本。

    粗铅火法精炼分粗铅电解精炼前期的初步精炼和粗铅全流程火法精炼。我国粗铅精炼一般采用电解精炼法工艺，火法精炼工艺在西方和俄罗斯等国家得到普遍采用。当粗铅含铋超过1.5％时应采用电解精炼工艺。火法精炼设备简单，投资较低，产品品质没有电解精炼的产品高，但完全能适应工业产品加工要求，相反品质纯净的电解精炼铅通常工业加工成产品时还要配入其他合金或金属。火法精炼过程产出的中间含杂质浮渣量在品种和数量上均较多，且处理浮渣的工艺较复杂，环境条件也较差。