铅冶金学第4章素材.pptVIP

第四章 氧化熔炼和还原熔炼实践 （一）烧结焙烧方法 铅精矿烧结焙烧设备可采用： 烧结锅； 烧结盘； 带式烧结机烧结。 带式烧结机烧结又有： 吸风烧结； 鼓风烧结。 （四）布料和点火 点火料斗设在点火炉的前面，铺设底料供点火用，料层厚度一般为30～40mm，主料斗设在点火炉的后面，当烧结机台车向前运行进入点火炉下方时，借吸风箱的抽力使底料均匀着火，然后运行至主料斗的下方铺设本料，由鼓风箱向上鼓风进行烧结作业。 （五）烧结正常作业 在铅烧结焙烧的正常生产中，当点火底料通过点火炉下口着火后，再在其上铺上本料层，吸风转为鼓风，烧结焙烧过程即由下向上发展，炉料经过脱水、干燥、预热、烧结及冷却等过程。 烧结时，沿烧结机长度的不同距离区段的烟气温度和烟气中的SO2浓度变化如下图所示： （六）烧结技术动态—富氧鼓风烧结 4.3 鼓风炉还原熔炼 （一）铅鼓风炉的构造 （二）焦炭燃烧与还原能力 焦炭的燃烧状况对炉内温度和气氛有决定性的影响。 在正常情况下，焦炭主要在风口区附近燃烧而形成高温集中的“焦点区”。焦炭既是发热剂又是还原剂，焦炭燃烧产生CO2和CO，其反应为： C＋O2＝CO2＋408kJ C＋0.5O2＝CO＋123kJ 风口区的氧位最高，焦炭强烈燃烧，温度也达到最高（1400～1500℃）。 在通常情况下，氧化区内的CO：CO2≤1。 影响铅鼓风炉熔炼还原能力的主要因素是焦率、料柱高度、炉温、还原时间和风焦比。 （三）铅鼓风炉正常作业 鼓风炉是实现逆流原理相当完善的冶金设备。加入炉内的物料由上而下逐渐运动，而气流运动的方向正相反。鼓风炉进料顺序为焦炭—返渣—烧结块—其他物料。 鼓风炉内按温度可分为四个区： 预热区（100～400℃） 还原区（温度＜ 900℃） 熔化区（温度＜1300℃） 风口区（1300～1500℃） 铅鼓风炉熔炼时各种组分在产物中的分布如下表所示。 表4-2 鼓风炉熔炼时各组分在产物中的分布（w/%） （四）熔炼技术动态 富氧熔炼 双排风口椅形炉 热风熔炼 （五）鼓风炉熔炼产物 1）粗铅：Pb95-98%,含Cu、As、Sb、Sn、Bi等 2）炉渣：SiO2、FeO、CaO、ZnO 3）铅冰铜（锍)：PbS、Cu2O、FeS、ZnS和少量Ag2S 4）黄渣（砷冰铜）：铁与砷锑的砷化物和锑化物是主体 5）烟气 6）烟尘 4.4 闪速氧化熔炼(Kivcet) 4.5 熔池氧化熔炼 QSL法直接炼铅流程如图所示： 4.5.3 艾萨熔炼 ISA熔炼采用富氧顶吹熔池熔炼工艺，也称艾萨熔炼。该专利技术属澳大利亚的Mount Isa和Ausmelt两家公司所有。该工艺可以采用一台炉间断作业，也可采用两台炉（一台氧化，一台还原）连续作业。顶吹炉是一个固定立式圆筒形炉子，设有一个浸没式喷枪供给炉子的富氧或部分燃料，顶吹炉补热所用的燃料为气体、液体或固体，不同燃料加入方式不一样。现已建成10余座工业生产炉，主要用于处理含铅的二次物料以及二次物料和铅精矿的混合料。 4.5.4 KSS 氧化熔炼 4.5.5 卡尔多炉炼铅法 卡尔多炉炼铅主体设备包括干燥窑、筛分机、箕斗提升机、电动抬包车、加料器、喷枪和卡尔多炉等。卡尔多炉是目前世界上最先进的炼铅装备之一，具有工艺流程短，综合回收率达98%，吨粗铅能耗比传统工艺低3.5倍，总硫利用率达98.46%，能满足最严格的环保要求等优点，并可用来处理铜精矿、废杂铝、阳极泥、废杂铅、铅尘和废旧电子元件等。 卡尔多炉炼铅属于闪速熔炼，分为4个步骤，即加料、氧化、还原、倒渣及出铅。 ◆ 第一步采用箕斗车往炉中加入含铅返料，焦粒和部分熔剂，然后用喷枪加热升温； ◆ 第二步当炉中温度升到满足闪速熔炼要求时，通过喷枪喷入铅精矿，PbS在喷枪口与氧气发生受控过程的自热熔炼，氧化成PbO和Pb； ◆ 第三步PbO通过加入炉中的焦炭层而被还原成Pb，还原反应为吸热过程，需采用燃油喷枪加热来维持还原反应的热平衡； ◆ 第四步倾翻炉子倒渣，而后用箕斗车加入石灰石降温沉淀出铅，浮渣作为底料留作下一炉用。 4.5.6 顶吹转炉熔炼法（TBRC）法 单元作业: TBRC法生产规模试验所用的转炉直径3.66m，高6.10m，最大加料量90t，倾角28°，转速0～30r?min-1。