【正文】 達(dá) 20～ 50%，有利于制酸和環(huán)保；爐子運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定，爐壽長(zhǎng)，維修費(fèi)低；金屬回 收率高，鉛回收率可達(dá) 98%，金銀可達(dá) 99%，原料中的對(duì)爐料要求高，要求粒度 1mm，含水 1%，需配備干燥和破碎系統(tǒng)，備料投資費(fèi)用多；電耗高；投資高；隔墻由于二面受熱，爐襯腐蝕比較快，并常常導(dǎo)致事故的發(fā)生；在處理高鋅物料時(shí)，由于氧化鋅煙塵的堆積，常導(dǎo)致煙道堵塞。C 時(shí)進(jìn)行脫硫和熔煉反應(yīng)，通過(guò)控制爐料的氧 /料比來(lái)控制氧化段產(chǎn)鉛率，產(chǎn)出的含硫 8 低的粗鉛 (～ %)和含氧化鉛 40～ 50%的高鉛渣。 高鉛渣流入還原段，用噴槍將還原劑 (粉煤或天然氣 )和氧氣從爐底吹入熔池內(nèi)進(jìn)行氧化鉛的還原，通過(guò)調(diào)節(jié)粉煤量和過(guò)剩氧氣系數(shù)來(lái)控制還原段溫度和終渣含鉛量。爐渣從還原段排渣口放出。 QSL 曾在德國(guó)斯托爾伯格、韓國(guó)溫山、中國(guó)西北冶煉廠、加拿大特累爾等廠使用過(guò)。 但存在一個(gè)爐內(nèi)氧化、還原氣氛難以控制，操作難度大，爐襯沖刷侵蝕快，氧槍壽命短，結(jié)渣堵塞等問(wèn)題；操作控制要求嚴(yán)格，渣含鉛高（ 5～ 10%），煙塵率高。 1992 年，伊朗曾姜的鉛鋅總公司用卡爾多爐處理氧化鉛精礦生產(chǎn)鉛，年生產(chǎn)能力為 萬(wàn)噸。 2021 年我國(guó)西部礦業(yè)公司引進(jìn)卡爾多爐在青海建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為 60kt/a 粗 鉛。 該法的優(yōu)點(diǎn)是： 操作溫度可在大范圍內(nèi)變化，如在 1100～ 1700186。 該法的 缺點(diǎn)是： 間歇作業(yè)，操作頻繁，煙氣量和煙氣成分呈周期性變化；爐子壽命短；設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)較高。 該法的優(yōu)點(diǎn)是： 對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，不僅可以處理鉛精礦，還可處理二次含鉛物料、鋅浸出渣，進(jìn)行鉛渣的煙化；取消了傳統(tǒng)的鉛燒結(jié)過(guò)程，消除了粉塵和 SO2 煙氣的低空污染，使操作環(huán)境大為改善；采用氧氣 (富氧 30～ 40%)頂吹熔煉，因爐體密閉，漏 風(fēng)較少，煙氣量大為減少，提高了煙氣 SO2濃度，為實(shí)現(xiàn)雙轉(zhuǎn)雙吸制酸工藝提供了條件；對(duì)入爐料的粒度、水份等要求不嚴(yán)格，備料過(guò)程簡(jiǎn)單，混合料制粒入爐后可顯著減少被出爐煙氣帶走的粉塵量，從而降低煙塵率；頂吹煉鉛設(shè)備系熔池熔煉，風(fēng)從爐頂插入的噴槍送入熔池，熔煉強(qiáng)度及熱利用率均較高；立式圓筒形爐體占地面積小，只是廠房空間要求高，在場(chǎng)地受限的老廠改造中，配置比較容易；冶煉工藝的自動(dòng)化控制水平大大提高，提高企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)減員增效。 ? 水口山煉鉛法 水口山煉鉛法是我國(guó) 20 世紀(jì) 80 年代自行開(kāi)發(fā)的氧氣底吹熔煉法。此工藝是在 QSL 工藝基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，反應(yīng)器保留了 QSL的氧化段，取消了還原段，氧氣由熔池底部吹入，產(chǎn)出富鉛渣和部分粗鉛，富鉛渣經(jīng)澆鑄成渣塊后送 入鼓風(fēng)爐進(jìn)行還原熔煉，產(chǎn)出粗鉛和爐渣。 該法的缺點(diǎn)是： 氧氣底吹熔煉只適用于含鉛大于 50%的高鉛精礦的處理，而對(duì)于含鉛 40%左右或以下的低品位鉛精礦，由于不能自熱熔煉和無(wú)法在氧氣底吹爐直接生產(chǎn)出粗鉛，導(dǎo)致 爐襯腐蝕嚴(yán)重，使?fàn)t體使用壽命大為縮短；PbO 送鼓風(fēng)熔煉前需進(jìn)行冷卻、鑄錠，延長(zhǎng)了工序，增加了能耗。鉛渣和焦炭混合后，流入分離的電爐，如果渣中鉛鋅含量高，還需要進(jìn)一步在煙化爐中處理。 BGRIMM 華寶熔煉爐由一座懸浮熔煉爐、一座礦熱貧化電爐組成。原料由 反應(yīng)塔頂中央給入，～ 完成反應(yīng)過(guò)程。鉛與渣在沉淀池分離，大部分粗鉛從沉淀池放鉛口虹吸放出，送至澆注機(jī)澆鑄成粗鉛錠進(jìn)行電解精煉；少部分鉛以 PbO 形式進(jìn)入爐渣，自流至礦熱貧化電爐進(jìn)行深度還原。反應(yīng)塔煙氣進(jìn)入沉淀池，并經(jīng)上升煙道進(jìn)入余熱鍋爐，流速為 5～ 7m/sec?？刂七m宜的還原強(qiáng)度，保證渣含鉛小于 3%，而鋅不被還原。貧化電爐的粗鉛從放鉛口虹吸放出澆鑄成鉛錠，送鉛精煉車間電解精煉。與基夫賽特爐相比，華寶爐只有懸浮反應(yīng)塔、沉淀池和一個(gè)上升煙道，而基夫賽特爐的 氧化塔、沉淀池與電爐為一體，有 2 個(gè)上升煙道，氧化段與還原段設(shè)有隔墻，爐體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。鉛總回收率可達(dá)到 99%；金銀回收率 %，鋅回收率可達(dá)到 85%以上；煙氣量小，熱量損失少，煙氣 SO2 濃度高，煙塵率低，配 套余熱鍋爐和電收塵??；爐體密閉性好，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化，爐體煙塵逸散少，操作條件好，勞動(dòng)安全，工作衛(wèi)生條件好。電爐渣采用煙化爐揮發(fā)以氧化鋅形式回收鋅。 鉛鋅冶煉廠產(chǎn)出的 煙氣經(jīng)凈化收塵后，合并生產(chǎn)硫酸，根據(jù)產(chǎn)出煙氣量及成分，擬配建一套 30 萬(wàn) t/a 的硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)。凈化工段采用高效洗滌器和導(dǎo)電玻璃鋼電除霧等設(shè)備，具體流程為：一級(jí)高效洗滌器 +氣體冷卻塔 +二級(jí)高效洗滌器 +一級(jí)導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器 +二級(jí)導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器。制酸尾氣采用石灰石 /石膏法進(jìn)行吸收。其基本原理是利用空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠诜惺肿雍Y (ZMS)上因壓力不同而吸附性能的差異來(lái)進(jìn)行氮、氧分離。 2)1電鉛 (含 Zn %)： 100%。 13 1）鋅冶煉工藝主要設(shè)備選型 。 ② 設(shè)計(jì)選取床能： 6t/m .d。6= 。 ?焙砂浸出 ①氧化槽 處理礦漿量 180m179。179。5400mm ， V＝ 128m179。 ②中性浸出槽 處理礦漿量 190m179。2/85%=447m 179。5400mm ， V＝ 128m179。 ③酸性浸出槽 處理礦漿量 147m /h 反應(yīng)時(shí)間 槽利用系數(shù) 85% 需槽容積 V=147179。 選用 ?5500mm179。 機(jī)械攪拌槽 4 臺(tái)。/h 凈化時(shí)間 1h 槽利用系數(shù) 85％ 需槽容積 V=140179。 選 ?5500mm179。 機(jī)械攪拌槽 3 臺(tái)。/h 壓濾速度 /m179。h 需壓濾面積 F=197/=400m178。/h 一段凈化后液溫度 50 186。C 選用 F=60m 178。 ④二段凈化槽 處理料液量 140m 179。 179。5400mm ， V=128m179。 ⑤鈷渣酸洗、沉鈷槽 鈷渣量 (干量 ) 酸洗液固比 6:1 15 操作周期 1012h 槽利用系數(shù) 80% 需槽容積 V=179。 12/85%=179。3100mm ， V=50m179。 ⑥三級(jí)凈化槽 處理料液量 140m 179。 179。5400mm ， V=128m179。 ?電積 ①電解槽 計(jì)算得出日產(chǎn)陰極鋅量： 305t/d 陰極電流密度 Dk 取 480 A/m 計(jì)算： 電流效率按 90%計(jì)算 每天平均通電時(shí)間 則陰極有效總面積為： F＝ 305179。90%179。 )＝ （ m ） 設(shè)計(jì)選用每片陰極有效面積 m 每槽放置陰極 60 片，陽(yáng)極 61 片 電解槽有效利用系數(shù)： 則需電解槽數(shù)： N＝ [(60－ )179。1200179。168=10080 片 16 陰極板備用量： 15～ 20% 需陰極板量： 12096 片 陽(yáng)極板數(shù)量同陰極板相同。10 kJ/h ，則電解需制冷能力： 179。10 ＝ 5715179。104kJ/h ， 選用 F＝ 50m 空氣冷卻塔 12 臺(tái)。18000 mm 圓筒干燥機(jī)一臺(tái)。52021 mm， V=179。 ⑥多膛爐氧化鋅脫氟氯 日處理氧化鋅按 Q=119t/d，年工作日 330 天計(jì)。 2)鉛冶煉工藝主要設(shè)備選型： ① 備料 一次蒸汽干燥機(jī) 物料處理量： 物料含水： 25% 干燥后含水： 8% 物料比熱容： ℃ 熱源： 飽和蒸汽 (表壓 ) 蒸發(fā)量為： 420kg/h 選用槳葉式干燥器，換熱面積為 80m178。型號(hào)；為 GDSG80B。 回轉(zhuǎn)式蒸汽干燥機(jī)一臺(tái)，尺寸為Ф2440 mm179。 ③ 閃速熔煉 爐頂 料倉(cāng)；設(shè)：爐頂料倉(cāng)貯料時(shí)間為 4h，料倉(cāng)充填系數(shù) 。35 m179。 爐頂設(shè)置兩個(gè)容積為 50m179。煙塵倉(cāng)，一個(gè) 20m179。焦炭倉(cāng)。上升煙道長(zhǎng) 179。 ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)沉淀池寬 B 內(nèi) =K LD 內(nèi) K L=～，計(jì)算寬度 ，取沉淀池寬 ，長(zhǎng)度 12m，反應(yīng)塔與上升煙道中心距 8950mm 沉淀池床面積為 84m178。熔體深度為 1950mm，其中粗鉛層 750mm。 ⑤還原電爐 電爐處理渣量為 17t/h 取噸渣電耗 180kwh 電爐功率消耗為 3000kVA 功率利用系數(shù)： 工時(shí)利用 系數(shù)： 電爐功率因數(shù)： 變壓器功率： 3000247。247。爐床面積 44m178。爐子由 3 根自焙電極供熱，電極按直線排列 ,極間距 2600mm。 則電極直徑為 900mm。 19 ⑦電解精煉 選用生產(chǎn)能力 600 片 /h 的鉛始極片制造聯(lián)動(dòng)機(jī)組 1 臺(tái)，電機(jī)功率 ，配套 30t 陰極鍋 1 臺(tái)。1300 mm 光棒機(jī)一臺(tái)，電機(jī)功率 。3000mm 循環(huán)槽 2 臺(tái)，鋼襯玻璃鋼。830 mm179。660mm 陽(yáng)極重量 75kg/塊 內(nèi)裝陰極板數(shù)量 35 片 /槽 鉛始極片規(guī)格 910mm179。 ⑩精煉鍋 選用 1 臺(tái) 250t 的精煉鍋，攪拌電機(jī)功率 75kW 生產(chǎn)規(guī)模 1)鋅冶煉設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)電鋅 10 萬(wàn) t，另外副產(chǎn)銅渣、精鎘等產(chǎn)品。 鉛冶煉廠主要產(chǎn)品方案： 電解鉛 (國(guó)標(biāo) 1)： 102821t/a 金錠： 400kg 銀錠： 86000kg 銅 浮渣： 8800t/a(Cu15%， Pb20%) 3) 鉛 鋅 冶 煉 過(guò) 程 中 產(chǎn) 出 的 煙 氣 合 并 生 產(chǎn) 硫 酸 ， 年 產(chǎn) 硫 酸292377t/a(98%H2SO4)，其中鋅冶煉用酸 15742t/a，需外售硫酸量 276635t/a。 酸浸渣干燥采用天然氣，用量為 250350m 179。 全年天然氣合計(jì)用量為 4320210 m 179。 原輔材料 的 儲(chǔ)存規(guī)模 表 主要產(chǎn)品、原輔材料一覽表 品種 年產(chǎn)量（用量） 單位 儲(chǔ)存地點(diǎn) 備注 原輔材料 鋅精礦 210526 噸 鋅精礦倉(cāng) 鉛精礦 噸 原料庫(kù) 耐火材料 1320 噸 原料庫(kù) 氫氧化鈉 1500 噸 原料庫(kù) 碳酸鍶 70 噸 原料庫(kù) 骨膠 56 噸 綜合倉(cāng)庫(kù) 氯化銨 215 噸 鋅精礦倉(cāng) 銀粉 噸 綜合倉(cāng)庫(kù) 21 硅氟酸 320 噸 原料庫(kù) 硝酸 200 噸 酸庫(kù) 碳酸鈉 1800 噸 原料庫(kù) 鐵屑 400 噸 庫(kù)房 碳酸鈣 1534 噸 原料庫(kù) 硫化鈉 450 噸 原料庫(kù) 凝聚劑 50 噸 綜合倉(cāng)庫(kù) 硫磺 150 噸 庫(kù)房 鉛冶煉的熔煉工序 硝酸鈉 1000 噸 原料庫(kù) 硼砂 90 噸 庫(kù)房 燃料 煤 61510 噸 倉(cāng)儲(chǔ) 天然氣 4320210 m 179。通過(guò)國(guó)內(nèi)外工藝對(duì)比，考 慮到生產(chǎn)成本、環(huán)保等問(wèn)題，鋅冶煉擬采用傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝，鉛冶煉采用 BGRIMM 華寶閃速熔煉工藝。硫酸的出路問(wèn)題是本項(xiàng)目的關(guān)鍵問(wèn)題。另外，其下屬的青松建材化工（集團(tuán)）股份有限公司磷肥廠磷肥產(chǎn)能為 8 萬(wàn) t/a，硫酸鉀產(chǎn)能為 1 萬(wàn) t/a，其年需硫酸量為 11 萬(wàn) t，目前企業(yè)外購(gòu)硫精礦和硫磺制酸，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于冶煉制酸，可考慮利用冶煉產(chǎn)出硫酸。 建設(shè)項(xiàng)目工藝流程 冶煉 工藝流程簡(jiǎn)述 本 建設(shè)項(xiàng)目 中鉛鋅冶煉進(jìn)行了聯(lián)合考慮，冶煉過(guò)程中產(chǎn)出的渣進(jìn)行綜合處理。冶煉煙氣和鉛冶煉煙氣合并生產(chǎn)硫酸。 鋅精礦儲(chǔ)備期為 50 天。精礦采用 5t 橋式抓斗起重機(jī)、調(diào)速圓盤給料機(jī)上礦配料，設(shè)置配料料倉(cāng) 3 個(gè)，上部均設(shè)隔柵，下部均設(shè)電子皮帶秤。 2） 焙燒 精礦中間倉(cāng)為鋼板制造，倉(cāng)容量按 4h 考慮，倉(cāng)下部為圓錐形，底部設(shè)圓盤給料機(jī)、調(diào)速膠帶給料機(jī)和電子皮帶秤，計(jì)量后由分配圓盤分別加到兩臺(tái)拋料 機(jī)上，將混合精礦拋入焙燒爐內(nèi)。爐子加料口設(shè)有緊急閥門，在爐況異常時(shí)，關(guān)閉閘門保護(hù)拋料機(jī)。焙燒溫度控制在 890℃左右。 部分焙砂由焙燒爐下部溢流口排出，另一部分隨高溫?zé)煔?