【正文】 回收利用項(xiàng)目30水口山煉鉛法（SKS 法）是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)成功的煉鉛工藝，主要設(shè)備有臥式底吹轉(zhuǎn)爐（SKS 爐） 、鼓風(fēng)爐，其中 SKS 爐是由 QSL 爐變化而來(lái)，不同的是水口山煉鉛法保留了傳統(tǒng)煉鉛法中的鼓風(fēng)爐還原系統(tǒng)，因此，水口山煉鉛法適于采用燒結(jié)－鼓風(fēng)爐熔煉工藝的老廠的技術(shù)改造，豫光金鉛集團(tuán)和池州有色金屬公司兩個(gè)鉛廠的改造即采用該工藝，于 2022 年下半年投產(chǎn)，在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到或超過(guò)了預(yù)期效果。實(shí)踐證明，該工藝具有投資省、成本低，煙氣 SO2濃度高，硫利用率高，操作環(huán)境衛(wèi)生好等優(yōu)勢(shì)，達(dá)到了國(guó)外新技術(shù)水平，為我國(guó)煉鉛廠技術(shù)升級(jí)開(kāi)辟了新的途徑，自此 SKS 法在國(guó)內(nèi)得到廣泛推廣。該法的主要缺點(diǎn)是一次粗鉛產(chǎn)率低，且液態(tài)高鉛渣不能直接還原，導(dǎo)致能耗相比其它直接煉鉛法偏高。目前，水口山煉鉛法在我國(guó)得到了大力的推廣應(yīng)用，近期產(chǎn)能預(yù)計(jì)可以達(dá)到 100 萬(wàn) t，占我國(guó)鉛年產(chǎn)量的 40%，噸粗鉛綜合能耗降到 標(biāo)煤。富氧頂吹熔煉法系富氧頂吹浸沒(méi)式熔池熔煉過(guò)程，艾薩法與奧斯麥特法均為頂吹熔煉，核心設(shè)備分別為艾薩爐和奧斯麥特爐，其工作原理基本相同，只是在結(jié)構(gòu)上各有特點(diǎn)。頂吹煉鉛過(guò)程分為鉛精礦等含鉛物料的氧化熔煉和高鉛渣的還原兩個(gè)階段。與傳統(tǒng)粗鉛冶煉工藝相比，富氧頂吹熔煉法具有以下特點(diǎn)：對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)；避免了燒結(jié)過(guò)程出現(xiàn)的 SO2 和粉塵的低空污染；提高了煙氣SO2 濃度，利于兩轉(zhuǎn)兩吸；對(duì)入爐料要求不嚴(yán)格，混合料制?？山档蜔焿m率；熔煉強(qiáng)度和熱利用率較高；占地面積小，自動(dòng)化水平高。目前曲靖有色基地鉛廠引進(jìn)了富氧頂吹熔煉工藝，采用艾薩法煉鉛?？柖酄t煉鉛法分加料、氧化熔煉、還原和放鉛出渣 4 個(gè)階段，整個(gè)冶煉過(guò)程周期性進(jìn)行。卡爾多爐標(biāo)準(zhǔn)爐型為 11m3 爐，年生產(chǎn)能力為 5 萬(wàn) t 粗鉛。氧化熔煉所需要的熱量主要來(lái)自于精礦含硫，還原階段的熱量則由氧油燃燒噴槍提供?？柖酄t煉鉛一個(gè)操作周期的時(shí)間一般為 240min，其中翻斗車(chē)加料10min，氧化熔煉 120min，還原熔煉 60min，出渣、放鉛 15min，機(jī)動(dòng)時(shí)間35min。由于卡爾多爐的周期性作業(yè)，產(chǎn)生的 SO2 煙氣是不連續(xù)的，在氧化熔煉階段，煙氣 SO2 含量高達(dá) 16%，還原階段及其它時(shí)段煙氣 SO2 含量幾乎為零。因此，卡爾多爐煙氣在除塵、降溫、除霧、干燥后進(jìn)入 SO2 部分冷凝系統(tǒng)，將不連續(xù)的 SO2 煙氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹繛?6%的連續(xù)穩(wěn)定的煙氣，以滿(mǎn)足制酸要求?？ń饘?gòu)U渣回收利用項(xiàng)目31爾多爐煉鉛法鉛回收率為 %，總硫利用率達(dá) %，每 t 粗鉛焦炭單耗50kg，電耗 265KWh。除上述幾種煉鉛工藝之外，國(guó)際上近年來(lái)發(fā)展的直接煉鉛工藝還有 TBRC法、奧托昆普閃速爐熔煉法、瓦紐可夫法等。今后，我國(guó)鉛冶煉行業(yè)新建項(xiàng)目及改擴(kuò)建項(xiàng)目將主要向直接煉鉛工藝方向發(fā)展，整個(gè)行業(yè)結(jié)構(gòu)將向產(chǎn)能集中化、建設(shè)大型聯(lián)合冶煉企業(yè)方向發(fā)展。（3）方法選擇與傳統(tǒng)的燒結(jié)－鼓風(fēng)爐熔煉法相比，直接煉鉛法具有流程短，自動(dòng)化水平高，設(shè)備緊湊、占地面積少，自熱熔煉明顯降低物耗、能耗，鉛、鋅、硫回收率高，煙氣 SO2 濃度高，環(huán)保和勞動(dòng)衛(wèi)生水平高等優(yōu)點(diǎn)，具備較大的節(jié)約資源、能源優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前我國(guó)國(guó)內(nèi)鉛冶煉行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)是采用先進(jìn)的直接煉鉛工藝取代原有的燒結(jié)鼓風(fēng)爐工藝，而新建鉛冶煉廠則基本以直接煉鉛法為主。我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的氧氣底吹－鼓風(fēng)爐煉鉛新工藝（SKS 法） ，由于適合我國(guó)鉛冶煉行業(yè)現(xiàn)狀、符合我國(guó)國(guó)情，得到了大力的推廣應(yīng)用，近期產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)到 100 萬(wàn)噸，占鉛年產(chǎn)量 40%。該工藝適于傳統(tǒng)燒結(jié)鼓風(fēng)爐工藝的技術(shù)改造，改造后噸鉛綜合能耗可降到 噸標(biāo)準(zhǔn)煤。但該工藝高鉛渣的處理方案仍有缺陷，液態(tài)高鉛渣尚不能直接還原，仍需用到鼓風(fēng)爐，如能解決這一問(wèn)題，則綜合能耗還將進(jìn)一步降低，工藝將更為合理，噸鉛綜合能耗可降到 噸標(biāo)準(zhǔn)煤以下。除 SKS 法外，近年我國(guó)新建或改造的直接煉鉛法還有基夫塞特法、艾薩法、卡爾多法等工藝。除工藝改造外，一些鉛冶煉企業(yè)致力于自身裝備和過(guò)程清潔生產(chǎn)水平的提高。傳統(tǒng)的燒結(jié)鼓風(fēng)爐工藝因煙氣中 SO2 含量低，采用普通的一轉(zhuǎn)一吸轉(zhuǎn)化率只有 95%左右，污染嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)某些企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)了濕式制酸工藝（WSA 法） ，SO 2 轉(zhuǎn)化率可達(dá)到 99%以上，出口煙氣可以滿(mǎn)足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。該方法目前也成為我國(guó)鼓勵(lì)推廣的低濃度 SO2 煙氣制酸技術(shù)。ISP 工藝經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，技術(shù)已十分成熟。在國(guó)內(nèi)，最早采用該工藝的韶關(guān)冶煉廠在近十余年來(lái)，采取了一系列技術(shù)和裝備改進(jìn)措施，主要包括：燒結(jié)機(jī)采用剛性滑道密封和柔性傳動(dòng)，全返煙鼓風(fēng)燒結(jié)，提高出口煙氣的金屬?gòu)U渣回收利用項(xiàng)目32SO2 含量，從而可以將一轉(zhuǎn)一吸制酸改造為二轉(zhuǎn)二吸；改進(jìn)密閉鼓風(fēng)爐及其輔助設(shè)備，增大爐身面積和風(fēng)口區(qū)面積，優(yōu)化工藝技術(shù)條件，進(jìn)一步改善爐內(nèi)熔煉狀況。通過(guò)這些措施擴(kuò)大了企業(yè)生產(chǎn)能力，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也得到大幅度提高。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況及上述生產(chǎn)工藝比較，本項(xiàng)目確定采用傳統(tǒng)煉鉛法包括燒結(jié)－鼓風(fēng)爐熔煉法，后期進(jìn)行技術(shù)改造。企業(yè)可以采用傳統(tǒng)燒結(jié)鼓風(fēng)爐工藝的技術(shù)改造的 SKS 法或其他上述實(shí)際可行的方法或設(shè)備、技術(shù)。2. 工藝選擇（1）造塊及熔煉工藝的選擇原料鋅浸出渣和鉛煙灰是以粉料裝進(jìn)廠，為滿(mǎn)足鼓風(fēng)機(jī)熔煉回收工藝要求，必須對(duì)粉料造塊才能滿(mǎn)足熔煉工藝要求。粉料造塊通常采用制團(tuán)和燒結(jié)兩種方式：制團(tuán)—熔煉：鋅浸出渣、鉛煙灰、溶劑等配料，使含水 8%10%，加入粘結(jié)劑，采用兩段碾磨、一段壓密和一段壓球流程，制成球團(tuán)。球團(tuán)即使不經(jīng)干燥，仍能滿(mǎn)足鼓風(fēng)爐對(duì)團(tuán)塊的要求。燒結(jié)—熔煉：將鋅浸出渣、鉛煙灰、溶劑、膠粉等配料，是含水 8%10%，通過(guò)布料器、點(diǎn)火機(jī)、燒結(jié)機(jī)等工藝將粉料制成堅(jiān)硬、多空的燒結(jié)塊，作為鼓風(fēng)爐的原料。通過(guò)上述兩種工藝的對(duì)比，燒結(jié)—熔煉工藝的具有以下優(yōu)點(diǎn)：①燒結(jié)—熔煉工藝過(guò)程中，燒結(jié)工藝產(chǎn)生的燒結(jié)塊堅(jiān)硬、多孔、不易粉碎，鼓風(fēng)爐熔煉反應(yīng)速度快，粉塵和金屬損失少，金屬回收率高。②浸出渣含硫較高，經(jīng)過(guò)配料加入溶劑，仍然較高，燒結(jié)與球團(tuán)相比，能夠脫硫，相應(yīng)地能提高鉛產(chǎn)出率。③燒結(jié)工藝與制團(tuán)工藝相比，不受天氣、季節(jié)限制，而且勞動(dòng)生產(chǎn)率高，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用較低。本項(xiàng)目使用的原料是鋅浸出渣，含硫高，需脫掉一部分硫，燒結(jié)工藝能夠滿(mǎn)足脫硫工藝要求，因此，選擇燒結(jié)—熔煉工藝流程。（2）熔煉爐綜合回收工藝選擇熔煉渣中含有 Zn、Pb 等有價(jià)金屬，都具有綜合回收價(jià)值。處理鉛鋅爐渣金屬?gòu)U渣回收利用項(xiàng)目33的方法目前在工業(yè)上實(shí)際采用的是兩種：回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法和煙化爐吹煉法。①回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)處理鉛熔煉爐渣，可用焦炭或無(wú)煙煤座還原劑，將其中的Zn、Pb 等有價(jià)金屬還原揮發(fā)進(jìn)入煙氣。然后再被氧化成氧化物，并與煙氣一同進(jìn)入收塵系統(tǒng)，獲得的產(chǎn)品為含鉛氧化鋅。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用低、動(dòng)力消耗小。缺點(diǎn)：生產(chǎn)能力小，還原劑消耗量大，窯襯壽命短。②煙化爐吹煉法煙化爐處理鉛熔煉爐渣是將液態(tài)熔煉爐渣周期性地加入煙化爐，再往爐渣中鼓入空氣和粉煤進(jìn)行吹煉，爐渣中的 Zn、Pb 等有價(jià)金屬被還原揮發(fā)，金屬蒸汽在爐子上部空間和前部廢熱利用裝置里，被三次風(fēng)口吸入的空氣氧化成氧化物，并與煙氣一同進(jìn)入收塵系統(tǒng)被捕集下來(lái)，獲得的產(chǎn)品為含鉛氧化鋅。優(yōu)點(diǎn)：金屬揮發(fā)率高，處理量大，機(jī)械化程度高，能耗較低。缺點(diǎn)：投資較高，對(duì)煤灰處理系統(tǒng)要求高，安全風(fēng)險(xiǎn)比回轉(zhuǎn)窯高，對(duì)電力要求保障高。通過(guò)兩種工藝比較，結(jié)合本項(xiàng)目的供電保障狀況及投資，安全狀況，選取回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝是合理的。 冰銅的生產(chǎn)工藝選擇冰銅為銅冶煉生產(chǎn)過(guò)程中的搶手原料。該項(xiàng)目投資少，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易操作，流動(dòng)資金周期短，金屬回收率高，熱效能利用率高，無(wú)廢物產(chǎn)出，安全，環(huán)保。近年來(lái)，從工業(yè)廢渣料中回收銅的熔煉生產(chǎn)工藝大多數(shù)都選用密閉式鼓風(fēng)爐熔煉生產(chǎn)工藝，該工藝密閉爐是以物料封閉發(fā)煙源，優(yōu)于沖天爐，生產(chǎn)環(huán)境好，煙塵率低，脫硫率高，焦率低。然后再繼之吹煉成粗銅，我公司選用的密閉鼓風(fēng)爐，以加工冶煉本公司鉛鼓風(fēng)爐生產(chǎn)回收產(chǎn)出的貧冰銅富集成為含銅 25%的富冰銅為主要目標(biāo)，開(kāi)展資源再生多金屬回收的有益項(xiàng)目。 電解鋅的工藝選擇濕法煉鋅工藝主要適用于火法鉛鋅冶煉后的煙道灰，硫化鋅礦的氧化焙燒形成的氧化鋅焙粉，以及銅冶煉的制酸酸泥等各種含鋅氧化物料的濕法提煉技金屬?gòu)U渣回收利用項(xiàng)目34術(shù)，該工藝主要是通過(guò)還原沉底除雜或萃取的方法來(lái)提取富集物料中較低含量的有價(jià)金屬。與火法煉鋅工藝形成相互互補(bǔ)。所生產(chǎn)出來(lái)的金屬鋅一般可達(dá)到0＃鋅的標(biāo)準(zhǔn)，全套工藝主要包括，浸出系統(tǒng)：功能主要是制造液體，通過(guò)激烈攪拌，將固相中的有價(jià)金屬溶出，進(jìn)入液相。凈液工序：主要是將浸出工序所生產(chǎn)的液體中的有害元素用還原沉淀或萃取的方法去除，已達(dá)到后期生產(chǎn)合格電解鋅的要求。電解工序是將凈液工序所生產(chǎn)的合格液體在電解槽中生產(chǎn)出合格金屬鋅產(chǎn)品，整套工序全部為閉路循環(huán)系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生火法冶煉那樣的煙塵，無(wú)廢水排放，浸出工序所產(chǎn)生的濾餅，已經(jīng)將物料中的可浸出元素全部提出，使得濾餅中的金屬鉛，鈀族等貴金屬品位得到了提高，為下道提取工藝創(chuàng)造了良好的生產(chǎn)條件，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，可使一些稀有元素得到有效的回收利用。 銦的回收工藝選擇自從發(fā)現(xiàn)了銦及其化合物的廣泛用途以后，銦的需求越來(lái)越大。世界上銦產(chǎn)量的 90% 來(lái)自鉛鋅冶煉廠的副產(chǎn)物。在從較難揮發(fā)的錫和銅內(nèi)分離銦的過(guò)程中，銦多數(shù)集中在煙道灰和浮渣內(nèi)。在揮發(fā)性的鋅和鎘中分離時(shí)，銦則富集于爐渣及濾渣內(nèi)。銦的冶煉回收方法主要是從銅、鉛、鋅的冶煉浮渣、熔渣、陽(yáng)極泥及煙道灰中通過(guò)富集加以回收。根據(jù)回收原料的來(lái)源及含銦量的差別，應(yīng)用不同的提取工藝，達(dá)到最佳配置和最大收益。常用的工藝技術(shù)有萃取法、氧化還原法、吸附法、乳狀液膜法等。當(dāng)前較為廣泛應(yīng)用的是萃取—電解法，它是一種高效分離提取工藝。操作簡(jiǎn)單，回收率高，其中經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)萃取劑，反萃劑，萃取法越來(lái)越完善，提取效果更好。根據(jù)本項(xiàng)目的原料渣火法冶煉工藝可知，在回轉(zhuǎn)窯高溫(1200℃～1300℃以上)下鋅、鉛、銦氧化物等被碳和一氧化碳還原，經(jīng)過(guò)揮發(fā)后，實(shí)現(xiàn)銦、鋅、鉛等的回收。因此，金屬銦主要富集在回轉(zhuǎn)窯次氧化鋅煙灰中。通過(guò)上述方法的分析，本項(xiàng)目確定采用萃取—電解法回收次氧化鋅煙灰中的金屬銦。 鐵粉的回收工藝選擇根據(jù)原料成分分析單，冶煉渣和鉛泥中含有有價(jià)鐵元素，以單質(zhì)態(tài)存在，選出粗鉛、冰銅、次氧化鋅后的回轉(zhuǎn)窯窯渣中的單質(zhì)鐵鐵含量較高，因此，考金屬?gòu)U渣回收利用項(xiàng)目35慮從窯渣中回收鐵元素。鐵粉的生產(chǎn)工藝目前國(guó)外主要采用磁選、重選和磁選浮選三種流程。原料渣（冶煉渣、鉛泥、鉛煙灰）與還原劑包括焦炭、石灰石進(jìn)行充分混合配料后，在燒結(jié)機(jī)高溫焙燒、鼓風(fēng)爐熔煉過(guò)程中進(jìn)行礦相重構(gòu)和碳熱還原反應(yīng)，提高了磁性鐵的含量。渣中的鐵橄欖石轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸F并還原為鐵、其他鐵的礦物成分轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦（Fe 3O4）的形式存在。因此，爐渣經(jīng)過(guò)球磨、磁選即可分離回收其中的鐵。目前較為流行的選礦工藝為二段磨礦、兩次磁選工藝流程。1. 磨礦工藝的確定磨礦機(jī)分為閉路磨礦和開(kāi)路磨礦兩種。開(kāi)路磨礦是被磨物料只通過(guò)磨礦機(jī)一次，磨礦機(jī)排料就是合格產(chǎn)品，沒(méi)有返回磨礦機(jī)再磨的部分。開(kāi)路磨礦時(shí)產(chǎn)品粒度較粗，最大粒度約為 2～3 毫米。因此只適用于要求磨礦粒度較粗的選礦流程中。閉路磨礦是磨礦機(jī)中排出的物料進(jìn)入分級(jí)作業(yè)分級(jí)，將物料分成兩部分：返砂和溢流。返砂是不合格的過(guò)粗部分，需要返回磨機(jī)再磨。因此有一部分粗粒要不止一次地通過(guò)磨機(jī)。產(chǎn)品粒度很細(xì)。國(guó)內(nèi)除重選廠外，一般浮選廠和磁選廠基本上都采用閉路磨礦流程。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況，確定采用二段閉路磨礦、兩次磁選的工藝流程。球磨機(jī)按其物料的干濕程度可分為干式球磨機(jī)和濕式球磨機(jī)。磁選根據(jù)工藝不同分為干式磁選和濕式磁選選出磁鐵礦精礦。目前選鐵工藝中較為流行的是采用干式球磨、濕式磁選。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際及業(yè)主的要求，本項(xiàng)目擬采用干式球磨機(jī)、濕式磁選工藝回收爐渣中的鐵元素：鼓風(fēng)爐產(chǎn)生的水淬渣先由球磨機(jī)磨成粉狀，然后經(jīng)過(guò)磁選機(jī)磁選，將有價(jià)鐵金屬磁選出來(lái)，以達(dá)到回收的目的。 粗鉛精煉的回收工藝選擇粗鉛精煉工藝有火法和電解法兩種。一般來(lái)說(shuō)，電解法對(duì)銀、金、鉍和銻的分離效果好，鉛、銀等金屬的回收率高，勞動(dòng)條件好，機(jī)械化自動(dòng)化程度高。電解法的缺點(diǎn)是基建投資較火法高。與火法精煉相比，鉛電解精煉的流程簡(jiǎn)單，機(jī)械化自動(dòng)化程度高。中間產(chǎn)物少，對(duì)銀、金、鉍和銻的分離效果好，鉛、銀的質(zhì)量和回收都比較高，陰極金屬?gòu)U渣回收利用項(xiàng)目36鉛純度可大于 ωpb=%。粗鉛中絕大多數(shù)的鉍和貴金屬在陽(yáng)極泥中可富有成效的富集在陽(yáng)極泥中。陽(yáng)極泥量一般為溶解鉛量的 ω 陽(yáng)極泥=1%4%，所以鉍和貴金屬在陽(yáng)極泥中可富集 25100 倍。因此，電解精煉特別適用于處理含鉍和貴金屬較高的粗鉛。然而，粗鉛電解精煉的設(shè)備投資較大，耗電量較高，金屬周轉(zhuǎn)慢是其不足。采用火法需要處理大量中間產(chǎn)物，能耗較高，致使其生產(chǎn)成本較電解法高。鑒于本項(xiàng)目粗鉛含金、銀、鉍等金屬較多，因此確定采用電解法。粗鉛品位一般是 ωpb=96%—99% ，雜質(zhì)含量為 ω 雜質(zhì)=1% —4%，電解精煉前，粗鉛通常要經(jīng)過(guò)初步火法精煉，以除去電解過(guò)程不能除去或是對(duì)電解過(guò)程有害的雜質(zhì)，同時(shí)調(diào)整鉛中的砷、銻含量，然后鑄成陽(yáng)極。陰極則是電解過(guò)程本身產(chǎn)生的陰極鉛澆鑄成的始極片。電解液為硅氟酸鉛和硅氟酸的水溶液。電解過(guò)程中，金屬鉛在陽(yáng)極上推動(dòng)電子變成鉛離子進(jìn)入電解液，鉛離子在陰極上得到電子而析出鉛。陽(yáng)極中的雜質(zhì)除一小部分與鉛一同溶入電解液外，絕大部分不溶而形成陽(yáng)極泥，粘附在陽(yáng)極表面，定期清理陽(yáng)極泥。陰極鉛經(jīng)洗滌后，溶化并進(jìn)行氧化精煉除去微量