解析幾種直接火法煉鉛工藝流程

A基夫賽特法（Klvcet-Cs Process）

基夫賽特法以閃速熔煉為主的一種直接煉鉛鉛鋅礦加工工藝，是由前蘇聯(lián)全蘇有色金屬科學(xué)研究院開發(fā)的。該院于20世紀(jì)60年代進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，80年代建設(shè)了工業(yè)生產(chǎn)工廠，經(jīng)多年生產(chǎn)運(yùn)行，基夫賽特法已成為工藝先進(jìn)，技術(shù)成熟的現(xiàn)代化鉛鋅礦生產(chǎn)線直接煉鉛法。這種方法的核心設(shè)備是基夫賽特爐，由帶火焰噴嘴的反應(yīng)塔、填有焦炭過濾層的熔池、立式余熱鍋爐、鉛鋅氧化物的還原揮發(fā)電熱區(qū)組成。

基夫賽特法有如下好處：

（1）系統(tǒng)排放的有害物質(zhì)含量低于環(huán)境保護(hù)允許的標(biāo)準(zhǔn)，操作場(chǎng)地具有良好的衛(wèi)生環(huán)境；

（2）產(chǎn)出SO2煙氣濃度高（20% -50%），體積少，有利于煙氣凈化和制酸；

（3）爐料不需要燒結(jié)，生產(chǎn)在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，生產(chǎn)環(huán)節(jié)少；

（4）焦炭消耗量少，精礦熱能利用率高，能耗低，生產(chǎn)成本低。

盡管基夫賽特法有諸多優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)原料的制備要求較高，人爐的物料粒度需小于1mm，水分需小于1%，這就增加了備料的復(fù)雜程度。此外，該工藝需要用含氧濃度大于90%的工業(yè)氧氣，因此需要配套建設(shè)制氧廠，這樣就增加了投資。

B氧氣底吹煉鉛法（Queneau-Schuhmann-Lurgi Process，QSL）

QSL法這方法是由德國魯奇公司依據(jù)同兩位美國申請(qǐng)的教授的合作而發(fā)展起來的。該法是將鉛精礦加入爐內(nèi)，鼓入富氧，在硫化鉛被氧化成氧化鉛時(shí)，會(huì)放出大量熱量使過程自熱，氧化鉛和硫化鉛交互反應(yīng)生成金屬鉛，部分反應(yīng)不完全的氧化鉛在還原區(qū)加還原劑還原成金屬鉛。硫氧化成二氧化硫。因采用富氧熔煉，煙氣中的二氧化硫濃度高達(dá)15%左右，有利于制酸。

QSL法改善了衛(wèi)生條件，簡化了操作，比傳統(tǒng)流程的投資少，生產(chǎn)成本低，二氧化硫濃度高，但其煙塵率達(dá)25%，需要返回處理。此外，渣含鉛高，一定要配臺(tái)煙化爐才能得到棄渣。

C艾薩熔煉法（ISA Smelting Process of Lead）

艾薩法是由澳大利亞芒特，艾薩礦業(yè)公司和澳洲熔煉公司共同在澳洲熔煉公司浸沒熔煉法的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。該法的爐體為固定式圓筒型，賽羅噴槍從爐頂插入，并沒入爐渣。爐料從爐頂加入，煉出的金屬和爐渣從爐子的下部放出。爐渣連續(xù)地進(jìn)入還原爐內(nèi)，用焦炭還原這種高氧化鉛渣，產(chǎn)出粗鉛。

該技術(shù)的核心是采用了空氣冷卻的鋼制噴槍，將冶煉工藝所需的氣體和燃料（需要的話）輸送渣面以下的液態(tài)爐渣層中，由此產(chǎn)生的強(qiáng)烈攪動(dòng)加快了傳熱和傳質(zhì)，加快了化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，所以單位爐容積能力很高，并且提高了燃料的利用率。鋼制噴管通過特別的掛渣作業(yè)在噴槍上形成一層渣保護(hù)層，從而提高了噴槍的壽命。

D奧托昆普法

奧托昆普法由芬蘭的奧托昆普公司開發(fā)，是一種閃速熔煉法。和基夫賽特法相似，混合好的爐料以懸浮狀態(tài)通過立式反應(yīng)室，自上而下，完成氧化和熔化。過程是連續(xù)的。整個(gè)工藝分干燥、閃速熔煉、爐渣貧化和煙氣處理等幾個(gè)部分。奧托昆普爐的體積較小，密閉性好，可避免鉛和硫?qū)ぷ鳝h(huán)境的污染。精礦中的硫被氧化成二氧化硫進(jìn)人煙氣，產(chǎn)生的熔融粗鉛和爐渣在爐子的沉淀區(qū)聚集，粗鉛的硫含量非常低，通過較徹底的氧化，可使粗鉛的含硫量小于0.1%。燃燒器的效率很高，而且通過它能對(duì)氧化過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，因此在該該工藝中，氧氣的利用率接近100%。在爐子的沉降槽中，熔融的顆粒從煙氣流中分離出來，形成爐渣層。貴金屬進(jìn)入粗鉛，和粗鉛一道從沉降槽底部連續(xù)放出。由于使用氧氣，鉛和二氧化硫的逸出量很少。采用奧托昆普法，可將所有過程，包括爐渣貧化放在一個(gè)設(shè)備中進(jìn)行，粗鉛的產(chǎn)率較高，而爐渣的產(chǎn)率較低。爐內(nèi)的溫度較低，能處理濕的物料

E密閉鼓風(fēng)爐煉鉛（ISP）法

該法是英國帝國熔煉公司在1939年開始研制的，它合并了鉛和鋅兩種火法流程。20世紀(jì)60年代在世界范圍內(nèi)得到了推廣使用。至今已有11個(gè)國家采用共13座爐子用此法生產(chǎn)，年產(chǎn)鉛鋅量占世界總產(chǎn)鉛鋅量的3.l%。

該法的特點(diǎn)：

（1）對(duì)原料有較廣泛的適應(yīng)性，既可處理單一的鉛精礦，又可處理難以選別的鉛鋅混合精礦；

（2）生產(chǎn)率和燃料利用率高。采用直接加熱，熱利用率高，能耗低，冶煉設(shè)備能力大大提高，而且有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；

（3）建筑投資費(fèi)少。該法以一個(gè)系統(tǒng)代替一般的煉鉛，鋅兩種獨(dú)立的系統(tǒng)，簡化了冶煉工藝流程，建產(chǎn)占地面積較少，減少設(shè)備臺(tái)數(shù)；

（4）可綜合利用原礦中的有價(jià)金屬，比如，金，銀、銅等富集于粗鉛中予以回收；

（5）鎘、鍺等可以從其他產(chǎn)品或中間產(chǎn)品中回收。

但是，該法煉鉛需要消耗較多質(zhì)量好，價(jià)格高的冶金焦炭；該法的技術(shù)條件要求較高，如生產(chǎn)過程需要熱焦炭，熱風(fēng)；對(duì)燒結(jié)塊物理、化學(xué)規(guī)格要求高，特別是燒結(jié)塊的殘硫要低于1%，致使精礦的燒結(jié)過程控制復(fù)雜；爐內(nèi)和冷凝器內(nèi)部不可避免的產(chǎn)生結(jié)瘤，要定期清理，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

綜上所述，國內(nèi)外的這些直接煉鉛技術(shù)既充分利用了硫化物氧化放出的熱量，降低了能耗，又完全回收利用了硫，防止了對(duì)環(huán)境的污染，均避免了傳統(tǒng)燒結(jié)焙燒-鼓風(fēng)爐熔煉工藝大量返料的問題。

-END-