3.2 铅冶炼

3.2.2  综合能耗指标的确定主要是根据国内铅冶炼企业产品能耗情况的调查以及参照现行国家标准《铅冶炼企业单位产品能源消耗限额》GB 21250规定的铅冶炼各工序的三级能耗指标。现行国家标准《铅冶炼企业单位产品能源消耗限额》GB 21250-2007的有关指标摘录于表7。

表7  铅冶炼企业产品能源能耗限额(kgce/t)

    表7中的“先进值”是世界先进水平，是企业今后几年要努力达到的目标。“新建准入值”是新建企业必须达到的能耗指标。本规范综合能耗值的确定是以“先进值”作为一级能耗指标的参考值，以“新建准入值”作为三级能耗指标的参考值。新建企业设计采用先进工艺流程、采取有效的节能措施，单位产品综合能耗是可以达到本规范规定的要求的。

3.2.3  冶炼工艺流程的选择直接影响企业节能减排的效果。传统的烧结-鼓风炉还原熔炼粗铅冶炼工艺，由于能耗高、环境污染严重，国家发展和改革委员会2007年第13号公告《铅锌行业准入条件》中已明确规定“禁止新建烧结机-鼓风炉炼铅企业”，“新建铅冶炼项目，粗铅冶炼项目采用先进的具有自主知识产权的富氧底吹强化熔炼或者富氧顶吹强化熔炼等生产效率高、能耗低、环保达标、资源综合利用效果好的先进炼铅工艺……”近年来，国内铅冶炼企业实际生产情况和新建铅冶炼工程设计状况表明，富氧顶吹浸没熔炼、富氧顶吹-炉三段一步炼铅、氧气底吹熔炼、闪速熔炼、基夫赛特熔炼等粗铅冶炼工艺具有能耗低、环保达标、生产效率高等突出优点。其能耗指标可以达到现行国家标准《铅冶炼企业单位产品能源消耗限额》GB 21250规定的要求。从污染治理方面彻底解决了低浓度二氧化硫烟气制酸的难题。

3.2.4  氧气底吹熔炼炉、富氧顶吹浸没熔炼炉、基夫赛特熔炼炉等粗铅熔炼炉产出的高温烟气蕴含大量热能，回收烟气中的余热是重要的节能措施。设置余热锅炉可回收烟气中60％～70％的余热。余热锅炉产出中压蒸汽可供发电或用作生产、生活用汽。本条为强制性条文，必须严格执行。

3.2.6  富氧顶吹浸没熔炼对入炉物料的粒度、水分要求不苛刻，备料简单，通常要求制粒入炉，以降低烟尘率。炉料水分控制低于10％，既可避免过高烟尘率，又可减少带入过多水分而增加能耗。提高鼓风富氧浓度不仅可以强化熔炼过程，还可减少烟气量，改善熔炼热平衡和减轻后续烟气处理负荷，是有效的节能措施。云南冶金集团公司曲靖冶炼厂铅精矿顶吹浸没熔炼设计鼓风含氧浓度为30％。

    富氧顶吹浸没熔炼过程产出一部分一次粗铅，可直接进入精炼工序，从而减轻鼓风炉还原熔炼的负荷，具有节能效果。

     炉体开口部是烟气外泄和吸入冷空气的渠道，减少开口和对喷枪口与加料口设置密封装置是节能和环保的有效措施。

3.2.7  富氧顶吹一炉三段一步炼铅工艺在云锡公司铅冶炼系统成功开发与运用，取得良好效果。富氧顶吹氧化熔炼-富铅鼓风炉还原-烟化炉烟化挥发三段过程在一个炉内完成，达到一步炼铅的目的。主要节能措施是可行的。

3.2.8  根据河南豫光金铅股份有限公司等企业的生产实践，炉料含水过高将增加熔炼能耗，故制粒造球后的入炉粒料含水宜为7％～8％。

    采用工业纯氧鼓风后实现自热熔炼，不需加配燃料补热。工业纯氧鼓风也使出炉烟气量减少，烟气二氧化硫浓度提高至12％～14％，有利于经济地进行冶炼烟气制酸。

    铅精矿氧气底吹熔炼产物为一次粗铅及富铅渣，一次粗铅的产出，减少了进入鼓风炉还原熔炼的富铅渣量，有利于降低还原熔炼的焦炭消耗。一次粗铅的产出率与入炉精矿含铅品位、熔炼过程氧料比等因素有关，通常一次粗铅产出率为50％左右。

3.2.9  闪速熔炼和基夫赛特熔炼属于悬浮熔炼，铅精矿喷入反应塔后在瞬间进行氧化反应，并释放大量反应热。入炉炉料含水低于1％，既可以保证完成预定的氧化反应，减少水分蒸发的能耗，又可减少烟气量，达到节能的效果。

    基夫赛特熔炼炉具有很高的热负荷强度，在不同部位设有冷却元件，通过冷却水保护炉衬。冷却水应循环使用，以减少新水消耗。

3.2.10  富铅渣与传统的烧结块相比，富铅渣孔隙率低，还原性能较差，由于是熟料，其熔化速度也比绕结块快，从而给降低焦炭消耗和渣含铅增加了难度。工厂生产实践证明，采用高料柱(3m～4.5m)和低熔解量[45t/(m2·d)～55t/(m2·d)]操作，焦率可降低到15％以下，渣含铅可控制在4％以下。

3.2.11  烟化炉吹炼采用富氧、预热空气鼓风吹炼炉渣，可以缩短吹炼时间，提高床能力，提高锌的挥发率和降低粉煤率。鼓风富氧浓度宜为23％～25％。热风制备可在余热锅炉后设置换热器，进一步回收烟气余热，可将空气预热至300℃～400℃。

    烟化吹炼炉上部水套采用汽化冷却可节约冷却水耗量，同时可以产出低压蒸汽达到节能效果。

3.2.12  国家发展和改革委员会2007年第13号公告《铅锌行业准入条件》规定新建铅冶炼项目单系列冶炼能力必须达到50kt/a以上。为此，冶炼设备必须大型化、机械化以及具有较高的自动监控水平，以降低能耗，提高生产效率。粗铅精炼熔铅锅处理能力大于120t与50kt/a的生产能力相匹配。大型熔铅锅热稳定性好，热效率高，有利于降低能耗。

    除铜锅、精炼锅用燃料有块煤、煤气、天然气和重油等，均可满足生产要求，但以煤气、天然气和重油为燃料便于调节控制、环境条件好，并可采用蓄热式燃烧炉。

    现行的铅阳板浇铸有圆盘浇铸机和立模浇铸机，两者均有自动定量浇铸功能。阳极板重量误差控制小于2％，有利于降低电解残极率，减少残极重新熔化的能耗。

    阳极板重量是根据电解精炼工序的阳极寿命、电流密度和控制的残极率确定的，阳极板重量过大会造成残极率提高，增加重熔能耗；若阳极板重量过小，则会造成阳极寿命后期残极破损掉落，损坏设备，也会影响电铅质量。

    国家发展和改革委员会2007年第13号公告《铅锌行业准入条件》规定，新建铅电解精炼项目直流电耗为120kW·h/t，因此槽电压和电流效率的控制值分别为不大于0.44V和95％以上，同极中心距、电解液温度、电流密度的规定也是为实现直流电耗指标而制订的。根据对国内主要铅冶炼厂的调查，这些指标是可以达到的。