【正文】 在高溫下氧化成 CdO，部分入渣，大部分揮發(fā)入煙塵。整個工藝采用 DCS 控制系統(tǒng)生產(chǎn) , 自動化程度高 , 生產(chǎn)效率高。 ⑵ 、 原料適應性強。操作溫度一般控制在 1050℃ 左右。 2 鉛直接熔煉工藝流程 該法屬于頂吹熔池熔煉技術 , 其爐體為圓筒形 , 內(nèi)襯耐火材料 , 噴槍由頂部插入。 在圖 41 中，橫坐標和縱坐標分別代表 PbSO系中的硫勢和氧勢，并用多相體系中硫的平衡分壓和氧的平衡分壓表示，其對數(shù)值分別為 lgPs2和 （折線）將該體系分成上下兩個穩(wěn)定區(qū)（又稱優(yōu)勢區(qū)）。粗鉛品位為 96%～ 98%，需進一步精煉。它是在一臺氧氣底吹回轉(zhuǎn)爐內(nèi)冶煉的。火法冶煉又可分為直接冶煉法和傳統(tǒng)冶煉法。 PbSO4和 PbO均能與 PbS 發(fā)生相互反應生成金屬鉛，是硫化鉛精礦直接熔煉的反應之一。 PbO是良好的助熔劑，它可與許多金屬氧化物形成易熔的共晶體或化合物。 PbS幾乎不與 C和 CO 發(fā)生作用。 PbS可與 FeS、 Cu2S 等金屬硫化物形成锍， CaO、 BaO 對 PbS 可起分解作用 (4PbS+4CaO=4Pb+3CaS+CaSO4)；在還原氣氛下，可發(fā)生下列反應： 2PbS+CaO+C(CO) =Pb+PbS可見，以工業(yè)上常用的“三酸”作為溶劑，都不太適宜用于濕法煉鉛和粗金屬鉛的水溶液電解精煉，因為盡管硫酸、鹽酸價廉易得，但生成的 PbSO PbCl2在水溶液中溶解度??；而與硝酸形成的 Pb(NO3)2在水溶液中不太穩(wěn)定，容易生 成揮發(fā)性的氧化氮。 ⑵、 化學性質(zhì) 鉛在完全干燥的常溫空氣中或在不含空氣的水中，不發(fā)生任何化學變化；但在潮濕和含有 CO2的空氣中，則失去光澤而變成暗灰色，其表面被 PbO2 薄膜所覆蓋，此膜慢慢地轉(zhuǎn)變成堿性碳酸鉛3PbCO3 目前，有研究將鉛用于電動汽車和電動自行車（動力電池）、重力水淮測量裝置、核廢料包裝物、氡氣防護屏、微電子和超導料。所不同的是氧氣底吹和氧氣頂吹技術仍需鼓風爐進行還原熔煉，卡爾多法可直接產(chǎn)出粗鉛。中國的鉛消費也在增加，成為世界第二大消費國，僅次于美國。對鉛頂吹直接熔煉爐進行選擇計算，根據(jù)計算出的尺寸對熔煉爐進行定型，通過尺寸定型畫出熔煉爐的結(jié)構圖。世界已查明的鉛資源儲 量為 150 萬噸，中國的鉛儲量為 9 萬噸，在世界上居第二位。 ISA 工藝將鉛精礦混合冶煉，一般鉛鋅比例為 1:2，燒結(jié)煙氣中 SO2濃度為 5%左右，可采用兩轉(zhuǎn)兩吸接觸制酸工藝回收其中的 SO2，煙氣可達標排放。 應用于顏料的鉛化合物有鉛白、鉛丹、鉛黃、密陀僧。 s 數(shù)值 1525 項目 比電阻 (20～40℃ ) 導熱系數(shù)f100℃ ) 平均熱容 (一100℃ ) 表面張力(℃) 氣化潛熱 熔化潛熱 單位 μΩ /cm2 J/(cm無論是 5 Pb2O3，或 Pb3O4在高溫下都會離解生成 PbO，因 此 PbO 是高溫下惟一穩(wěn)定的氧化物。 PbS 在 600℃時已開始揮發(fā)， 其蒸氣壓與溫度的關系如下： 溫度 (℃ ) 852 928 975 1074 1108 1160 1221 1281 蒸氣壓 101. 6 (kPa) 3 7 3 PbS 的離解壓很小， 1000℃時僅為 。到 1040℃時， PbS 與 Pb的熔合體分為兩層，上層含 PbS ％， ％；下層含 ％， Pb ％。 PbO是兩性氧化物，既可與 SiO Fe2O3，結(jié)合成硅酸鹽或鐵酸鹽；也可與 CaO， MgO 等形成鉛酸鹽 (如 PbO2+CaO=CaPbO3)；還可與 Al2O3結(jié)合成鋁酸鹽。 PbSO4是比較穩(wěn)定的化合物，開始分解的溫度為 850℃，而激烈分解的溫度為 905℃。例如，在 50℃下 NaCl飽和溶液中鉛的最大溶解度為 42g/L； 當有 CaCl2存在下的 NaCl飽和溶液加熱至 100℃時，則鉛的溶解度可達 100~110g/L。 （ 2）氧氣底吹煉鉛法（ QSL）：由德國魯奇公司等研制的，已在中國、德國、韓國建廠，該工藝對 原料 制備要求相對較為寬松，物料水份、粒度組成不受嚴格的限制。 MIM 公司最初建設的一套生產(chǎn)設施是由兩臺相互連通的爐子組成，一臺氧化熔煉爐產(chǎn)出粗鉛和高鉛爐渣的混合熔體，該混合熔體經(jīng)過連通管進入還原 爐，高鉛爐渣在還原爐用噴槍噴入粉煤還原。 實際上 ,PbS氧化生成金屬鉛有兩種主要途徑：一是 PbS直接氧化生成金屬鉛，較多發(fā)生在冶金反應器的爐膛空間內(nèi)；二是 PbS與PbO發(fā)生交互反應生成金屬鉛，較多發(fā)生在 反應器熔池中。在這里，用點實線（斜線）代表二氧化硫的等分壓線（用 PSO2表示）。 鉛精礦、熔劑、煙塵和含鉛渣料等按配料比例充分混合并經(jīng)制粒 12 后由皮帶運輸機從爐頂加料口送入爐子 , PbS 氧化反應所需的氧氣和空氣及燃油通過噴槍直接以旋渦狀噴射到熔池渣層中 , 并使熔池劇烈攪動。 工藝流程如圖 11所示。 ISA 爐的密閉性比較好 , 冶煉過程中煙氣泄漏點少 , 作業(yè)環(huán)境好 。少部分以 FeS形態(tài)入鉛锍。 2 Sb2S3） 等形態(tài)存在，在高溫下分解、氧化成 Sb2O3,，少量揮發(fā) 入煙塵。 爐內(nèi)液態(tài)粗鉛（溫度 950℃左右）由虹吸道、溜槽、中間包、溜 槽到元盤鑄錠機鑄成重不超過 噸的方梯形粗鉛錠，表面平整，不夾銅锍、爐渣及其它雜物。一般含： Pb38%50%、 Zn6%10%、 S＜ 1%、 Fe8%15% SiO2 7%14%、 CaO 4%10%。 4 鉛直接冶煉 艾薩爐熔煉系統(tǒng)主要設備結(jié)構 艾薩熔煉主體設備有艾薩爐、噴槍、余熱鍋爐、燒嘴、噴槍卷揚機等，輔助系統(tǒng)有供風、收塵、鑄造、鑄鉛、制酸等外圍系統(tǒng)。 3 輔助燃燒噴嘴 艾薩爐的輔助燃燒噴嘴，長期置于爐內(nèi)，烤爐和暫停熔煉時，噴 19 嘴供油供風，燃燒補熱。 烘爐采用專門的升溫燒嘴進行，它設有供油裝置、供風系統(tǒng)和自動點火機構，按照執(zhí)行程序由計算機控制運行，爐溫以安裝在爐體上部的熱電偶測量出來的溫度為基準。 ⑸、 保溫燒嘴作業(yè)。首先將爐頂?shù)乃h(huán)切換至另外單獨的系統(tǒng)，切換時應特別注意，因為兩者水壓相差較大，再升高可伸縮的冷卻屏 ，清理干凈結(jié)渣，插入水冷閘板，逐漸使鍋爐降至常溫，處理問題。 表 3— 4 粉煤應用干基成分（ %） C 用 S 用 H 用 O 用 N 用 A 用 W 用 粉煤發(fā)熱值： Q 用 低 =（干基）； 表 3— 5 粉煤灰分成分（ %） Fe SiO2 CaO 3 輕柴油 頂吹熔煉爐開爐、備用燒嘴保溫及鋅焙燒爐使用輕柴油作燃料，年需要量為？ t，由柴油罐汽車運輸入廠。 混合料 211 按干精礦計 7 熔劑率 % 占混合爐料量 8 粉煤率 % 占混合爐料量 9 煙塵率 % 占混合爐料量 10 鉛氧化渣產(chǎn)量 t/a ？ 11 鉛 氧 化渣 含Pb % 12 年熔煉操作時間 h 6732 二、 冶金計算 1）選取計算的有關主要指標 2）鉛精礦富氧頂吹熔煉車間工藝流程和設備連接圖、配置草圖。 3 輔助材料 1 石英石 頂吹爐熔煉及鼓風爐還原熔煉使用溶劑為石英石 (河砂），年需要量為？ t，由汽車運輸入廠，其主要化學成分見表 3— 6. 表 3— 6 石英石主要化學成分（干基， Wt%） 名稱 CaO SiO2 Fe MgO 24 石英石 溶劑粒度要求小于 5mm 2 石灰石 鼓風爐還原熔煉需添加石灰石溶劑，年需要量為？ t，由汽車運輸入廠，其主要化學成分見表 3— 7. 見表 3— 7 石灰石主要化學成分（干基，