【正文】 屬廢資源的有效回收方法，因此有必要進(jìn)行深入的研究，為推進(jìn)我省，我國的濕法煉鉛及含鉛多金屬廢資源的資源化利用作出貢獻(xiàn)。而對于傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒—鼓風(fēng)爐工藝,由于其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,只要加強自動化儀表和機(jī)械化控制程度,加強環(huán)境污染治理,仍將保持其生命力而繼續(xù)生存下去。從鉛價低迷的上世紀(jì)80年代中期到整個90年代，投資過大的弊端嚴(yán)重地制約了新方法的推廣和應(yīng)用。特別是由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)多,產(chǎn)生粉塵、煙塵的污染源也隨之增多?？柖喾ǖ娜蹮?氧化)與還原在同一個爐中進(jìn)行,沒有流態(tài)物料的任何形式的轉(zhuǎn)運過程。卡爾多爐煉鉛工藝在直接煉鉛法中占有一席之地?？偟膩砜?該工藝的“三廢”排放完全達(dá)到國際環(huán)保要求,因此不會污染環(huán)境。此外,該工藝需要用到含氧濃度大于97%的工業(yè)氧氣,因此必須配套制氧廠,這樣也增加了投資成本。據(jù)統(tǒng)計,大約80%的鉛是通過燒結(jié)焙燒一鼓風(fēng)爐還原熔煉法生產(chǎn)出來的,而采用這一方法的鉛廠亦占國內(nèi)鉛廠總數(shù)的80%左右。開發(fā)適合于我國含鉛難處理多金屬廢物料特點的回收新工藝，不但可以解決我國高鉛渣回收率低，成本高，污染大等問題，而且對我國鉛冶金技術(shù)的進(jìn)步和我省經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展具有推動作用。兩工藝的還原段仍采用半密閉的鼓風(fēng)爐還原，工藝缺陷明顯：都將高溫液態(tài)渣冷卻鑄塊后入鼓風(fēng)爐，重新消耗大量的冶金焦加熱還原，造成高鉛渣潛熱的浪費，高鉛渣鑄塊、儲運時粉塵飛揚，污染嚴(yán)重。最近引進(jìn)并工業(yè)化設(shè)計的基夫賽特?zé)掋U技術(shù)，其綜合能耗較高，另外，在同一爐子內(nèi)同時實現(xiàn)兩個截然相反的過程，無論從冶煉氣氛維護(hù)，還是過程控制難度都是不易實現(xiàn)的。傳統(tǒng)的含鉛多金屬物料燒結(jié)鼓風(fēng)爐還原冶煉工藝，已經(jīng)被國家強行淘汰，我國目前新建或粗鉛冶煉工廠，廣泛采用底吹爐氧化熔煉鼓風(fēng)爐還原(SKS)和頂吹氧化熔煉鼓風(fēng)爐還原熔煉兩種工藝。有效利用了這些有色冶金含鉛物料，使其資源化、無害化，改善了環(huán)境、節(jié)約了資源,對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實意義。我國有色冶金含鉛多金屬物料的處理主要以火法處理為主，綜合利用率較低，平均利用率約為45％。盡管象基夫賽特和QSL這樣一些現(xiàn)代火法煉鉛過程產(chǎn)出的煙氣含SO2濃度較高，可用于制酸，但產(chǎn)出的含鉛塵和含鉛揮發(fā)物的污染是無法徹底根除的。工業(yè)上用于處理鉛物料的各種火法煉鉛過程不僅產(chǎn)出二氧化硫氣體和含鉛煙塵，而且還會造成一部分鉛和鉛的化合物揮發(fā)。隨著煉鉛工業(yè)的發(fā)展，高品位和容易處理的鉛礦會越來越少，而低品位和復(fù)雜多金屬鉛廢料的比例會逐漸增加。由于鉛產(chǎn)量的增長速度高于鉛精礦產(chǎn)量和鉛消費的增長速度,國內(nèi)鉛精礦供不應(yīng)求與鉛冶煉產(chǎn)品供過于求的矛盾日益顯現(xiàn)在鉛產(chǎn)量快速增長的同時,企業(yè)的數(shù)量也迅速增加。但相反的是我國鉛鋅業(yè)的銷售收人在減少，生產(chǎn)成本及環(huán)境成本增高。針對火法煉鉛的這些問題，近年來許多冶金工作者把注意力集中到鉛的濕法冶金方面來。燒結(jié)焙燒—鼓風(fēng)爐還原熔煉這種傳統(tǒng)的火法煉鉛過程，目前仍然普遍被采用。除污染外，火法煉鉛的另一個不足之處是不適合處理低品位物料和復(fù)雜含鉛多金屬廢物料。我省有色金屬資源豐富，尤其是鉛鋅及多金屬資源。含鉛多金屬冶金廢物料是鉛冶金及鉛產(chǎn)品生產(chǎn)、使用過程中排出的廢料。這兩種工藝對提升我國粗鉛冶煉水平起了很大的作用，但共性的缺點是氧化熔煉產(chǎn)生富鉛渣，富鉛渣再送入鼓風(fēng)爐進(jìn)行還原熔煉。如想實現(xiàn)這樣一個過程，也需要在同一爐內(nèi)分階段實現(xiàn)。目前，處理含鉛多金屬廢物料一般有火法、濕法兩大類，但對難以選礦而成份復(fù)雜，不適宜于火法處理的含鉛多金屬廢物料，采用濕法處理，不僅可以有效地防止大氣污染，而且能綜合回收鉛、銀等有價成份，同時得到元素硫，具有一定優(yōu)越性。近10年來,鉛的生產(chǎn)技術(shù)并沒有像上世紀(jì)70年代末80年代初那樣得到實質(zhì)性的突破和飛躍發(fā)展,但是當(dāng)時發(fā)展起來的幾種硫化鉛精礦直接熔煉法,如基夫賽特法、卡爾多法、QSL法等已在一些冶煉廠得到了應(yīng)用。我國鉛冶煉工藝,除白銀有色金屬公司西北鉛鋅冶煉廠引進(jìn)了德國魯奇公司QSL煉鉛技術(shù)(已停產(chǎn)多年)外,其余全部是燒結(jié)—鼓風(fēng)爐—電解精煉工藝。QSL法在德國斯托爾勃格和韓國溫山冶煉廠已取得成功。我國于1985年引進(jìn)該項技術(shù),但存在一些缺陷,未達(dá)到設(shè)計指標(biāo),目前處于停產(chǎn)狀態(tài)。卡爾多爐煉鉛法的加料、氧化、還原和排鉛渣均在一個相對較小的空間中完成。但卡爾多法有兩個不足：一是在熔煉過程中要抽出一部分煙氣壓縮使二氧化硫氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)二氧化硫,在還原過程中又將液態(tài)二氧化硫送去制酸，以保證工藝順利進(jìn)行；二是間斷性作業(yè)。尤其是燒結(jié)產(chǎn)生的低濃度二氧化硫制酸難度大。在這種情況下,許多發(fā)達(dá)國家的鉛冶煉廠仍保留了傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒—鼓風(fēng)爐熔煉工藝。對于我國采用傳統(tǒng)工藝的鉛冶煉廠,只要能夠通過技術(shù)改造,加強機(jī)械密封和自動化控制,不斷改善工業(yè)衛(wèi)生狀況和消除環(huán)境污染,還能在一段時間內(nèi)獲得發(fā)展。二、相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢21世紀(jì)起，西方發(fā)達(dá)國家已將重金屬冶煉列入夕陽工藝，沒有花力氣去研發(fā)，多是維持原有工廠的生產(chǎn)能力。采用現(xiàn)代工藝的鉛產(chǎn)量約81萬噸，占國外鉛產(chǎn)量的15%左右。由于氧化與還原反應(yīng)在一個爐內(nèi)進(jìn)行，氣氛上相互干擾。產(chǎn)能合計為52萬噸精鉛，該工藝熔煉與銅閃速爐相似，還原用熱焦層與電爐、爐內(nèi)嵌襯大量銅水套，熱損失偏大。我國有株冶和貴溪冶煉廠在九江均建有10萬噸/年精鉛的廠，株冶建的尚未投產(chǎn)，九江建的投產(chǎn)不久，有待觀察。處理鉛精礦時原料需深度干燥，作業(yè)分氧化、還原交替進(jìn)行，至使煙氣中SO2時斷時續(xù)，大幅度增加了制酸的投資、能耗和作業(yè)成本。有五種不同工藝流程：（a）第一條生產(chǎn)線在澳大利亞ISA公司建有兩臺頂吹爐，一臺熔煉脫硫，一臺噴油還原，年產(chǎn)粗鉛6萬噸。（b）德國歐洲冶金公司采用Ausmelt爐處理含鉛75%～76%的富鉛精礦，通過交互反應(yīng)產(chǎn)出粗鉛和含鉛 40%的高鉛渣，由于渣率低，鉛直收率＞80%，高鉛渣出口中國。但與卡爾多一樣，煙氣制酸復(fù)雜化，制酸投資與成本高。印度斯坦鋅公司的鉛廠操作不順，作業(yè)率低。韓國買斷 Ausmelt這一技術(shù)，并加以封鎖，不讓出口他國。（e）國外哈薩克斯坦，我國曲靖，內(nèi)蒙，酒泉用ISA技術(shù)各建有一臺頂吹爐熔煉鉛精礦，總產(chǎn)能33萬噸/年精鉛。我國開發(fā)的 SKS 煉鉛技術(shù)在印度建了一個10萬噸/年精鉛的德里吧鉛廠，已投產(chǎn)驗收。濕法煉鉛工藝表明技術(shù)上沒問題，但加工成本偏高，難以產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。更為主要的是用底吹熔煉取代了燒結(jié)過程，有效解決了鉛冶煉的SO2 及鉛塵的嚴(yán)重污染問題，且大幅度提高了硫的利用率，降低了每噸鉛加工成本。另外鼓風(fēng)爐還原需用冶金焦、加工成本增大。目前國內(nèi)已有四種工藝取得了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用:（a）熱渣電熱底吹粉煤還原熔煉工藝；（b）熱渣底吹天然氣加粒煤還原熔煉工藝；（c）熱渣帶爐襯的豎爐側(cè)吹粉煤還原熔煉工藝；（d）熱渣水套豎爐加粒煤側(cè)吹富氧還原熔煉工藝。由煤替代了焦碳，加工成本也得以進(jìn)一步降低。（8）基夫賽特直接煉鉛法該方法是在一臺基夫賽特爐內(nèi)完成鉛精礦焙燒，還原，鋅揮發(fā)過程，其優(yōu)點是：過程連續(xù)穩(wěn)定，設(shè)備壽命長，煙氣量小，S02含量高,煙塵率為5%,金屬和硫回收率分別達(dá)98%和95%，余熱利用率高,能處理低鉛高鋅物料。對爐料制備系統(tǒng)要求不高，可處理鉛精礦，含鉛物料。（11）氧氣底吹一鼓風(fēng)爐還原煉鉛法該方法是中國有色工程設(shè)計研究總院和水口山有色金屬公司聯(lián)合開發(fā)的具有國際先進(jìn)水平的煉鉛新工藝,其中氧化和還原分別在兩個設(shè)備中進(jìn)行,鉛精礦在底吹爐中自熱熔煉取代傳統(tǒng)工藝的燒結(jié)工序,基本避免了鉛塵污染；高濃度煙氣利于制酸,硫回收率達(dá)95%～96%；鼓風(fēng)爐的熔煉物料比傳統(tǒng)燒結(jié)工藝減少約50%。如最初研究的方鉛礦的還原分解是在酸性介質(zhì)中進(jìn)行的，如在PbS直接還原成金屬鉛的同時, 析出H2S氣體。90 年代初, 我國的龔亞軍和陳家庸研究了在堿性介質(zhì)中, 用( NH4)2CO3把PbS轉(zhuǎn)化成PbCO3的處理方法。PbS的FeCl3浸出反應(yīng)可用下式表示:PbS+ 2FeCl3= PbCl2+ 2FeCl2+ S在發(fā)生這個反應(yīng)的同時, 也會形成各種可溶性鉛氯絡(luò)合物和鐵氯絡(luò)合物。在廣泛深入的動力學(xué)研究基礎(chǔ)上, 用FeCl3浸出硫化鉛精礦的工藝過程的實驗研究工作也取得了一定的進(jìn)展。( 2) 加壓氧浸。加壓氧浸的化學(xué)反應(yīng)可用下式表示:2PbS+ O2+ 2H2SiF6= 2PbSiF6+ 2S176。（3）硫化鉛的Fe2 ( SiF6) 3 浸出硫化鉛的Fe2 ( SiF6) 3 浸出是一種新的浸出方法。也就是說, 這種方法能實現(xiàn)選擇性浸出, 不僅適合處理一般的硫化鉛精礦, 而且也適合處理含鋅較高的復(fù)雜鉛精礦。如果浸出液含鋅過高, 則還必須采取另外的凈化措施。=0. 77 ( 1)陰極: Pb2+ +2e= Pb176。 很明顯, 在電解沉積期間, 鉛離子在陰極上得到電子還原成鉛；FeSiF6 在陽極上失去電子被氧化成Fe( SiF6 ) 3，也就是說, 通過電解沉積, 不但能得到電鉛, 而且還能使浸出過程的氧化劑Fe2( SiF6 ) 3 獲得再生。 含鉛多金屬冶金廢物料冶煉技術(shù)趨勢盡管我國煉鉛行業(yè)引進(jìn)了多項國外先進(jìn)的熔池熔煉技術(shù),成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氧氣底吹一鼓風(fēng)爐還原煉鉛新工藝和廢舊電池自動分離底吹熔煉再生鉛新工藝,但傳統(tǒng)的燒結(jié)鼓風(fēng)爐還原工藝仍是我國鉛工業(yè)的主流工藝,其存在的主要缺點是：（1）工業(yè)上用于處理硫化鉛精礦的各種火法煉鉛過程不僅產(chǎn)出二氧化硫氣體和含鉛煙塵, 而且還會造成一部分鉛和鉛的化合物揮發(fā)。（2）除污染外，火法煉鉛的另一個不足之處是不適合處理含鉛多金屬冶金復(fù)雜廢物料。而且, 濕法煉鉛過程對低品位和復(fù)雜含鉛多金屬廢資源的適應(yīng)性也比較強，能有效綜合回收其中的有價金屬。三、 項目承擔(dān)單位、參加（合作）單位、項目組主要成員概況及在項目中的分工 1 承擔(dān)單位昆明冶金研究院昆明冶金研究院是專業(yè)從事有色礦業(yè)開發(fā)與研究的專業(yè)研究單位，在有色礦冶領(lǐng)域擁有一批專業(yè)技術(shù)水平高、業(yè)務(wù)能力強的工程技術(shù)人員，并積累了豐富研究經(jīng)驗和研究手段。最近，昆明冶金研究院和冶金分析測試中心進(jìn)行全面設(shè)備更新，分析測試手段將明顯的提高。公司現(xiàn)任董事長董英、總經(jīng)理沈立俊、黨委書記陳華國。馳宏鋅鍺積極順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向，努力發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建了“風(fēng)險地質(zhì)勘探—礦山無廢開采—冶煉清潔生產(chǎn)—“三廢”循環(huán)利用—稀貴金屬綜合回收—產(chǎn)品精深加工”獨具特色的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。公司先后榮獲全國首批資源綜合利用先進(jìn)企業(yè)、國家“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”試點企業(yè)、全國設(shè)備管理優(yōu)秀單位、國家科技攻關(guān)授獎成果單位、全國首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點單位、全國企業(yè)文化優(yōu)秀成果獎、全國綠化模范單位、第四批全國知識產(chǎn)權(quán)試點企業(yè)、全國創(chuàng)新型試點企業(yè)、國家綠色礦山試點單位、全國循環(huán)經(jīng)濟(jì)工作先進(jìn)單位等數(shù)百項榮譽稱號。該公司在美國芝加哥擁有6千平方米的辦公實驗大樓,建立了三個小型實驗室(地質(zhì)礦山及礦物工程實驗室、冶金建材技術(shù)開發(fā)室、材料深加工及環(huán)保研究室)。xx冶金科技(美國)有限公司組織安排xx省科技廳與美國猶他大學(xué)、巴西礦冶研究院的技術(shù)交流。尋找新的技術(shù)領(lǐng)域及國際合作伙伴，為xx冶金集團(tuán)的發(fā)展項目提供支撐。1997年7月工作以來，主要從事有色冶金技術(shù)開發(fā)與研究的工作。2007至2014年，作為主要項目負(fù)責(zé)人主持了省部級項目《化學(xué)級工業(yè)硅的開發(fā)研究》、《LED襯底用高純?nèi)趸X制備關(guān)建技術(shù)的研究》、《由工業(yè)煤瀝青制備高純煤瀝青及其應(yīng)用的研究》、《高純二氧化硅新技術(shù)的開發(fā)研究》及《1000L加壓酸浸鈦精礦制備人制金紅石型富鈦料技術(shù)開發(fā)》。獲發(fā)明專利12項，申請受理發(fā)明26項，在國內(nèi)外刊物上發(fā)表論文21篇。承擔(dān)多項國家級和省部級科研項目，獲省級獎3項。負(fù)責(zé)或參加了xx科技廳攻關(guān)項目“低品位鋅礦浸出萃取電積工程化前期研究”、“低品位硫化銅礦的細(xì)菌浸出萃取電積提銅工業(yè)性試驗”、“濕法煉鋅深度凈化長周期鋅電積工業(yè)試驗”、“含銦高鐵硫化鋅精礦加壓酸浸回收鋅銦新工藝研究”，國家科技部西部專項“四孔狀氧化鋅晶須產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究”項目。xx，美國猶他大學(xué)冶金系冶金工程博士，教授。因?qū)Ω∵x表面化學(xué)、礦物加工和分離技術(shù)的杰出貢獻(xiàn)，被推薦參加1995年全美首屆青年前沿工程學(xué)年研討會（共87人）。項目前期已建成了實驗室離子交換實驗室、萃取實驗實、加壓浸出實驗室，并購置或建成了實驗室的相關(guān)的試驗設(shè)備，如小型離子交換系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、加壓浸出設(shè)備及電積系統(tǒng)，形成了配套的、完整的含鉛