清洁生产平衡炼铅工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种清洁生产平衡炼铅工艺。其工艺步骤是：成份不同的铅精矿按一定比例进料兑料，组成成分均一的混合矿，与辅料一起制粒，运往底吹炉进行氧化熔炼；底吹炉氧化熔炼产出一次粗铅和高铅渣，同时产出含硫浓度较高的烟气，进行制酸；高温液态高铅渣直接流入还原炉进行还原熔炼，生成二次粗铅和炉渣；在还原炉中，高铅渣中的铜、锑、铋、金、银等有价金属绝大部分都被还原进入粗铅中；还原炉产出的炉渣，以熔融状态采用渣包或自流进入烟化炉进行还原挥发熔炼，产出氧化锌；一次粗铅和二次粗铅送火法精炼和电解精炼，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、铋、碲、金、银金属。
【专利说明】清洁生产平衡炼铅工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有色金属冶炼方法，尤其涉及清洁生产平衡炼铅工艺。
【背景技术】
[0002]我国铅工业在发展的过程中，是以牺牲环境、资源消耗为代价的；传统的铅冶炼工艺长期以来是以烧结一鼓风炉还原冶炼占主要地位，即便目前采用的富氧底吹熔炼一鼓风炉还原工艺，最终排放的烟气仍无法达到日益严格的环境保护要求，还有整个冶炼过程能源消耗高、操作条件差、资源综合利用程度低等问题。
[0003]粗铅冶炼工艺国内现在通常使用的是富氧底吹熔炼一鼓风炉还原工艺，综合能耗较高，吨铅综合耗能平均高达0.460t标准煤，虽然能满足国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2007年本)》中的限制类条款综合耗能0.60t标准煤，但根据国内铅行业技术发展现状，仍然存在能耗偏高的情况(全底吹炉熔池熔炼、基夫赛特闪速熔炼、底吹炉——侧吹炉全熔池熔炼等工艺吨铅能耗为0.280 t标准煤)，再者虽然鼓风炉烟气经除尘脱硫后能够达标排放，但由于烟气量大，仍然存在着排放量大、能源浪费等问题，无法达到日益严格的环境保护要求，操作环境差，无组织排放点多，低空污染严重。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提出一种清洁生产平衡炼铅工艺，将现有氧气底吹炉+鼓风炉生产系统经过改进，实现清洁生产。
[0005]本发明是这样实现的，清洁生产平衡炼铅工艺，包括以下步骤。
[0006](I)成份不同的铅精矿按一定比例进料兑料，组成成分均一的混合矿，与石灰石粉、石英石粉、铅氧化矿、铅银渣等熔剂物料按比例进行配料，再加上生产过程中产生的烟灰，经过湿润混合制粒等过程，制备出物化性能合适的混合球料，运往底吹炉工序进行氧化熔炼。
[0007](2)底吹炉氧化熔炼除去原料中的大部分硫，使硫化铅氧化成氧化铅，并产出一次粗铅和符合双侧吹液态渣直接还原炉(以下简称还原炉)还原熔炼的高铅渣，同时产出含硫浓度较高的烟气，烟气经降温、除尘后送制酸工序进制酸。
[0008](3)将高温液态高铅渣直接流入还原炉进行还原熔炼，采用天然气为燃料，氧气为助燃材料，同时加入返回的还原炉烟灰、氧化矿及少量用作还原剂的碎煤或碎焦，在还原炉中，碎煤(或碎焦)及部分天然气和熔融高铅渣中的PbO反应生成二次粗铅和炉渣，大部分部分天然气则和鼓入炉内的氧气反应补充热量；通过调整进入炉内的碎煤(或碎焦)、天然气、氧气的比例来控制炉内的还原气氛的强弱，从而到达降低渣含铅的目的；在液态渣直接还原炉还原过程中高铅渣中的铜、锑、铋、金、银等有价金属绝大部分都被还原进入粗铅中，只有很少的进入还原炉渣中。
[0009](4)将液态渣直接还原炉产出的炉渣，以熔融状态采用渣包或自流进入烟化炉进行还原挥发熔炼，产出氧化锌。[0010](5)将一次粗铅和二次粗铅送火法精炼和电解精炼工序，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、铋、碲、金、银金属。
[0011] 本发明的清洁生产平衡炼铅工艺，有以下优点。
[0012](I)环境污染少。
[0013]铅硫化矿无论品位高低均可直接送入密封的熔炼炉中进行熔炼，熔炼炉采用微负压操作，避免了烟气的外逸。同时，由于采用氧气熔炼，可保证出炉烟气SO2浓度>8% (已考虑了炉顶的漏风)，满足两转两吸制酸要求，充分回收SO2，可彻底解决SO2的污染问题。
[0014]采用液态渣还原炉替代鼓风炉，可有效解决鼓风炉烟气量大、无组织排放点多、低空污染严重、操作环境差、能耗高等问题。
[0015]由于天然气反应后产出的是CO2、和水蒸汽，因此还原炉采用天然气为燃料替代粉煤或者煤气，可有效的减少煤气或者粉煤燃烧后产生的S02、As的氧化物、粉尘等对污染环境的危害。
[0016]铅炉渣经过了烟化处理后，含铅、锌较低，是优质的水泥原料。
[0017]熔炼作业过程不需要物料返粉作业，配料系统流程短，扬尘点极少；同时，熔炼炉加料口采用气封，出铅口和出渣口设置通风罩，可保证操作岗位铅尘含量低于国家排放标准。
[0018](2)能耗低。
[0019]清洁生产平衡炼铅工艺中还原炉与传统的鼓风炉工艺相比，减少由底吹炉高铅渣冷却铸块后再次熔化所消耗的热能损失，直接将液态高铅渣自流进入还原炉熔炼，采用天然气作为还原炉的燃料，每吨粗铅消耗天然气110m3，核算成标准煤为143公斤，远小于鼓风炉500公斤标准煤每吨铅的能耗。
[0020](3)投资省。
[0021]与国内炼铅工艺相比，本发明设备、技术软件和厂房费用低，基础建设投资省，相同生产规模投资可节省30%-50%。
[0022](4)生产成本低。
[0023]本发明由于使用了较为清洁的能源为燃料，加之又利用了高铅渣自身的热量来进行还原熔炼，大大提高了能量的利用效率，减少了能源的使用费用，从而使生产成本降低。
[0024](5)对原料的适应性强。
[0025]熔池熔炼既可直接处理各种品位的铅精矿、铅氧化矿，又可同时处理各种再生铅原料，如铅膏、铅银渣等。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是清洁生产平衡炼铅工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例来详细解释本发明所提供的技术方案，但不作为对本发明权利要求保护范围的限制。
[0028]在下面的实施例中，采用的铅原料为铅精矿，其按总质量百分比计的主要成分如下:
Pb:45.3 ；S:16.6 ；Si02: 7.3 ；Fe:11.6 ；CaO:1.63 ；Sb:1.94 ；Zn:5.74 ；Cu:1.62 ；Ag:2500g/t。
[0029]如图1所示，把该铅精矿配料后，送氧气底吹炉进行熔炼，产生一次粗铅和高铅渣，高铅渣流入还原炉进行还原熔炼，产生二次粗铅和炉渣，炉渣通过渣包或者自流的方式送入烟化炉进行还原挥发熔炼，得到氧化锌；产出的一、二次粗铅送火法精炼和电解精炼工序，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、铺、秘、締、金、银金属。
[0030]实施例所取得的技术指标取下。
[0031]
【权利要求】
1.清洁生产平衡炼铅工艺，其特征在于由以下步骤组成: (1)成份不同的铅精矿按一定比例进料兑料，组成成分均一的混合矿，与石灰石粉、石英石粉、铅氧化矿、铅银渣等熔剂物料按比例进行配料，再加上生产过程中产生的烟灰，经过湿润混合制粒等过程，制备出物化性能合适的混合球料，运往底吹炉工序进行氧化熔炼； (2)底吹炉氧化熔炼除去原料中的大部分硫，使硫化铅氧化成氧化铅，并产出一次粗铅和符合双侧吹液态渣直接还原炉(以下简称还原炉)还原熔炼的高铅渣，同时产出含硫浓度较高的烟气，烟气经降温、除尘后送制酸工序进制酸； (3)将高温液态高铅渣直接流入还原炉进行还原熔炼，采用天然气为燃料，氧气为助燃材料，同时加入返回的还原炉烟灰、氧化矿及少量用作还原剂的碎煤或碎焦，在还原炉中，碎煤(或碎焦)及部分天然气和熔融高铅渣中的PbO反应生成二次粗铅和炉渣，大部分部分天然气则和鼓入炉内的氧气反应补充热量；通过调整进入炉内的碎煤(或碎焦)、天然气、氧气的比例来控制炉内的还原气氛的强弱，从而到达降低渣含铅的目的；在液态渣直接还原炉还原过程中高铅渣中的铜、锑、铋、金、银等有价金属绝大部分都被还原进入粗铅中，只有很少的进入还原炉渣中； (4)将液态渣直接还原炉产出的炉渣，以熔融状态采用渣包或自流进入烟化炉进行还原挥发熔炼，产出氧化锌； (5)将一次粗铅和二次粗铅送火法精炼和电解精炼工序，得到铅浮渣、电解铅、阳极泥；对铅浮渣处理得到铅、铜、铟等金属，对阳极泥处理回收得到铅、锑、铋、碲、金、银金属。
2.根据权利要求1所述的清洁生产平衡炼铅工艺，其特征在于:所述还原炉采用的燃料为天然气，助燃材料为 氧气。
【文档编号】C22B13/02GK103882243SQ201210559349
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】谢志刚, 杨华锋, 谢志强, 朱明 , 曹勇, 李兴科, 李初立, 杨建军, 范朝彬, 肖定荣, 周彪 申请人:湖南宇腾有色金属股份有限公司