鼓风炉炼铅的炉渣成分是什么? 答:炼铅炉渣主要由FeO、SiO₂、ZnO和CaO组成。FeO、CaO和SiO₂的比率决定于烧块中ZnO的含量及其他条件。铅烧结块中含有较多ZnO,熔炼过程中被还原进入炉气或硫化进入铅冰铜;ZnO在炉渣中的溶解度随渣含铁的增高而增大,即FeO越多,则炉渣中ZnO的溶解度越大;伴随炉渣中ZnO量的增高,SiO₂、CaO及Al₂O₃含量都应相应减少。
鼓风炉炼铅的炉渣成分是什么?
答:炼铅炉渣主要由FeO、SiO₂、ZnO和CaO组成。FeO、CaO和SiO₂的比率决定于烧块中ZnO的含量及其他条件。铅烧结块中含有较多ZnO,熔炼过程中被还原进入炉气或硫化进入铅冰铜;ZnO在炉渣中的溶解度随渣含铁的增高而增大,即FeO越多,则炉渣中ZnO的溶解度越大;伴随炉渣中ZnO量的增高,SiO₂、CaO及Al₂O₃含量都应相应减少。
铅在炉渣中的损失有什么?
答:铅在炉渣中的损失,有化学损失、物理损失和机械损失。
(1)化学损失。因为炉料熔化速度大于还原速度,使PbO、PbO·SiO₂等来不及还原而进入炉渣。
(2)物理损失。物理损失是铅冰铜溶解到炉渣中。铅冰铜中含有很多PbS,而PbS易溶解于高铁炉渣中,其溶解度伴随炉渣温度的提升和含铁量的增加而增大。
(3)机械损失。机械损失是因为铅水、铅冰铜与炉渣离别不好而引起的。减少炉黏度和密度,改变炉渣与粗铅、炉渣与铅冰铜的离别条件等可降低损失。机械损失是渣含铅高的重要原因。
减少炉渣含铅的手段有什么?
答:(1)使用高锌高钙渣型。高锌高钙渣型可以提升材料的综合借助程度。CaO(Ca的离子半径大)减少了金属与炉渣之间的界面活力,有益于金属铅和渣的离别。适合地提升渣中CaO的量,可获得较高的炉温,减少炉渣的密度,可置换硅酸铅中的PbO,增大α-PbO,有益于熔渣中PbO还原。
(2)炉渣不正常的处置。炉渣黏度过大时,可使用加入CaF₂。CaF₂能大幅度地减少炉渣的黏度,并能洗去炉瘤,其缘由为CaF₂能与CaO导致低熔点共晶,促进CaO熔于渣。同时CaF₂用途下可促进硅氧络合阴离子解体,分裂成较小的络合阴离子,使炉渣黏度减少,从而减少渣含铅。
(3)前床加入适合的焦炭。一般冶金级焦炭需要固定碳大于75%,灰分小于15%。前床添加焦粉,可对炉渣中Fe³+含量导致影响,使Fe³+的含量显著减少,这表明焦粉对炉渣中Fe₃O₄起到好的还原用途,使炉渣的性质得到改变,FeO可以形成性质好的硅酸盐炉渣,这是减少渣含铅的重要原因。
(4)加入适当的铁屑。往铅鼓风炉渣添加适当的铁屑,一方面降低炉结,其次生成FeO,能形成非常不错的硅酸盐炉渣,促进渣中PbO的还原,减少渣含铅,同时可以减少渣的熔点,增加流动性。
(5)控制好炉内的还原氛围。依据入炉烧结块的实质状况,适合地调整风量、焦率、料柱,可更好地学会炉内的动态状况。还可以借助电子仪表,如增加风口区的测温点、料面上空CO₂/CO的测量点、可移动的料柱探测仪等加大对炉内生产状况的测试。
炼铅炉渣的性质对熔炼过程有什么影响?
答:(1)熔点。炉渣的熔点即熔化性温度。炉渣的熔点不应低于铅冰铜一般控制在1000~1100℃,可满足熔炼过程对炉温的需要。
(2)黏度。在冶炼过程中需要炉渣具备小而适合的黏度。在组成炉渣的各种氧化物中,SiO₂对炉渣的影响最大。SiO₂含量越高,硅氧络合阴离子的结构越复杂,黏度越大。而碱性氧化物(CaO)的含量增加时,硅氧络合阴离子的离子半径变小,黏度或有所减少。炉渣的黏度,伴随温度的升高而减少。一般通过将炉渣过热以减少其黏度。
(3)密度。伴随温度的升高,其密度会减少。密度为4.7~5.3g/cm³,FeO、MnO等能增大其密度,而SiO₂、CaO则可使密度减少。为了减少渣含铅,提升金属收购率,需要金属与熔渣充分离别。减少熔渣的表面张力和密度,将使Pb的临界半径变小,有益于沉降离别。
炼铅炉渣怎么样处置?
答:处置办法有电炉熔炼法、氯化挥发法、烟化炉吹炼及回转窑挥发法等。回转窑处置铅渣是一种较成熟的办法,从铅鼓风炉排出的炉渣,配入30%~35%的还原剂(焦粉或煤),在回转窑中加热至1000~1200℃,渣中铅等的氧化物被还原而挥发,在炉内或管道中再被氧化,在收尘系统中加以收购。
什么是硫化铅精矿直接熔炼法?
答:硫化铅精矿不经烧结焙烧直接生产出金属的冶炼办法称为直接熔炼法。直接熔炼使用工业氧气或富氧空气,通过闪速熔炼或熔池熔炼的强化冶金过程,借助氧化反应放热,或者燃烧少量燃料,完成氧化熔炼,产出粗铅和富铅渣。因为产生的烟气体积小,烟气SO₂浓度高,适合于生产硫酸;因为精矿和氧化气体在整个反应炉内充分混合,强烈反应,冶金炉的单位容积处置精矿能力大。
与传统炼铅法相比,直接炼铅法的优点在于生产环节少、能耗低、环保成效好。缺点是投资庞大、资金收购慢。
什么是基夫赛特炼铅法?
答:基夫赛特法是较为成功的一种直接炼铅工艺。这种办法的核心设施是基夫赛特炉,由带火焰喷嘴的反应塔、填有焦炭过滤层的熔池、立式余热锅炉、铅锌氧化物的还原挥发电热区组成。干燥后的炉料通过喷嘴与工业纯氧同时喷人反应塔内,炉料在塔内完成硫化物的氧化反应,并使炉内的颗粒熔化,生成金属氧化物。金属铅滴在下落过程中形成熔体。此熔体通过浮在熔池表面的焦炭过滤层其中大多数的氧化铅被还原成金属铅而沉降到熔池底部。
基夫赛特法有如下好处:
(1)产出的烟气二氧化硫浓度高达20%~50%,烟气体积小;
(2)炉料无需烧结,生产环节少,在同一台设施中进行氧化还原两个过样、住耗少,精矿热能借助率高,材料中含硫大于14%时就不需要另加燃料,而且可以达成自热熔炼;
4)系统排放的有害物质含量低于环境允许的规范;
(5)生产本钱低;
(6)对炉料成分无严格需要,试验时曾处置过含铅18%~70%的材料,均能顺利运行,而且能保持非常不错的综合收购率;
(7)对不同材料的适应性强,可以处置各种不同品位的铅精矿、铅银精矿、铅锌精矿和鼓风炉很难处置的硫酸盐残渣、湿法锌厂产出的铅银渣、废铅蓄电池糊、各种含铅烟尘。
什么是QSL炼铅法?
答:QSL工艺过程由氧化和还原两个阶段组成,分别在一矮墙隔开的圆筒反应器中完成的。第一,通过浸没式喷枪喷入工业氧使炉料在熔池中氧化产出富S0₂烟气、一次粗铅及富铅渣。第二,富铅渣经矮墙底流洞进入还原区后,通过浸没式喷枪吹入粉煤使炉渣还原,产出烟气、低铅炉渣和二次粗铅。金属、炉渣和烟气之间连续逆流,产出的粗铅从氧化段端部连续地虹吸放出,铸锭后送往精炼处置。而还原后的低铅高锌炉渣,从还原区端部溢流口间断放出。图5-1所示为QSL炼铅工艺具体流程。
韩国温山冶炼厂针对QSL进行了如下改进:
(1)将隔墙后移了1650mm,使之与近期的喷枪的距离达到了3m,从而使隔墙寿命从3个月延长到5个月,如此改造后,氧化段的容积增加了,还增加了余热锅炉的面积,从而提升了处置能力;
2)把放铅虹吸口的铅溜槽改为法兰连接,并筹备了一个备用的虹吸口溜槽,从而缩短了修理更换的时间;
(3)改进了喷枪结构,使用机械顶进技术,每3天顶进一次;
(4)取消了还原段中的两道挡圈。

现在,韩国温山治陈厂QSL炉的状况很稳定,每年能生产粗铅10万吨。超越了6.1万吨的设计能力。QSL法改变了卫生条件,简化了操作,比传统节的投资少,生产本钱低,二氧化芬浓度高,使其烟尘率达25%,需要返回处置。除此之外,渣含铅高,必须要配合烟化炉才能得到弃渣。
什么是卡尔多炼铅法?
答:卡尔多转炉又称氧气斜吹转炉,1956年由瑞典卡林(B.Kalling)试验成功,可以控制炉内温度和氛围,使之可用于放热反应的吹炼等。先用于处置各种杂料,后因为瑞典政府对铅烟尘排的需要日趋严格,用卡尔多炉代替电炉来处置铅精矿。就工艺步骤而言,卡尔多炉十分简单,加料、氧化、还原和排渣这四步均在一个相对较小的空间中完成。
与QSL法、基夫赛特法等办法相比,卡尔多法没流态物料的任何形式的转运过程。干精矿通过喷枪喷至喷嘴口时与氧气或空气混合,熔炼反应即刻发生。氧化放热在大部分状况下足以熔化精矿和熔剂,熔炼中有一部分铅氧化成渣,为在熔炼之后需对渣中的铅进行还原。因此,整个过程是先备料,加入焦炭、此,熔剂、浮渣等底料预热,再进行氧化熔炼,在炉内的物料全部熔融、氧化过程终结后,再喷油和氧进行还原。伴随还原反应和造渣过程的进行,炉内熔体黏度减少,预示可以放渣,在放渣前取样,放渣后加入石灰石减少铅温后再放铅,然后再投料预热,分解后的石灰石留作下一炉的部分熔剂,开始第二个周期,每炉周期为4.5h。
什么是奥托昆普炼铅法?
答:奥托昆普法由芬兰的奥托昆普公司开发,是一种闪速熔炼法。和基夫赛特法相似,混合好的炉料以悬浮状况通过立式反应室,自上而下完成氧化和熔化,过程是连续的。整个工艺分干燥、闪速熔炼、炉渣贫化和烟气处置等几个部分。奥托昆普炉的体积较小,密闭性好,可防止铅和硫对工作环境的污染。精矿中的硫被氧化成二氧化硫进入烟气,产生的熔融粗铅和炉渣在炉子的沉淀区聚集,粗铅的硫含量很低,通过较彻底的氧化,可使粗铅的含硫量小于0.1%。燃烧器的效率非常高,而且通过它能对氧化过程进行严格控制,因此在该工艺中,氧气的借助率接近100%。在炉子的沉降槽中,熔融的颗粒从烟气流中离别出来,形成炉渣层。贵金属进入粗铅,和粗铅一道从沉降槽底部连续放出。因为用氧气,铅和二氧化硫的逸出量极少。使用奥托昆普法,可将所有些过程,包含炉渣贫化放在一个设施中进行,粗铅的产率较高,而炉渣的产率较低。炉内的温度较低,能处置湿的物料。





