翟如茂

摘要：文章分析了一次沉鉛率在氧氣底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原煉鉛過(guò)程中的重要作用，討論了提高一次沉鉛率的方法，強(qiáng)調(diào)了原料的選擇和配礦使用對(duì)冶煉的重要作用，對(duì)上下游配合控制提出了見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：氧氣底吹熔煉；鼓風(fēng)爐還原；一次沉鉛率；渣含鉛；渣含銀

中圖分類號(hào)：TF812 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）29-0050-02

1 概述

氧氣底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝是目前鉛冶煉的常規(guī)工藝。但是隨著鉛冶煉技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，提高鉛、金銀的回收率，進(jìn)一步地降低成本，提高物料處理能力和原料適應(yīng)性，越來(lái)越多地提上日程。新工藝、新設(shè)備陸續(xù)產(chǎn)生上馬，對(duì)鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝產(chǎn)生很大沖擊。但是對(duì)于尚未進(jìn)行設(shè)備改造的采用氧氣底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝的冶煉企業(yè)來(lái)講，還要從實(shí)際出發(fā)，如何在夾縫中求得生存，盡可能地降低成本、提高回收率、創(chuàng)造效益也是不得不面臨和亟待解決的問(wèn)題。在設(shè)備一定、操作熟練的情況下，原料的采購(gòu)成為是否盈利和制約生存的先天條件和主要因素。無(wú)視原料的控制，必然不會(huì)產(chǎn)生理想的效果。

2 氧氣底吹熔煉的基本原理

氧氣底吹熔煉的基本原理是：鉛精礦中的PbS被呈氣泡狀態(tài)高度分散于熔池（熔體）中的O2氧化產(chǎn)生金屬Pb和PbO，后者又與被氧化的FeO及其他造渣組成造渣熔化，最終產(chǎn)生粗鉛、含鉛高的爐渣（俗稱高鉛渣）和含SO2的煙氣。最主要的化學(xué)反應(yīng)是：

氧化反應(yīng)：2PbS+3O2=2PbO+2SO2↑

交互反應(yīng)：PbS+2PbO=3Pb+SO2↑

3 一次沉鉛率的重要作用

一次沉鉛率的重要作用在于三個(gè)方面：（1）回收率。底吹爐一次沉鉛率是鉛冶煉綜合回收率的有效保障。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)?shù)状禒t所產(chǎn)高鉛渣含鉛高時(shí)，鼓風(fēng)爐渣含鉛也偏高，渣鉛非常難以控制。當(dāng)高鉛渣含鉛控制在38%～45%范圍內(nèi)時(shí)，鼓風(fēng)爐渣含鉛基本控制在3%以下，但當(dāng)高鉛渣含鉛超過(guò)45%甚至50%時(shí)，鼓風(fēng)爐渣鉛將會(huì)達(dá)到3.5%，有時(shí)甚至更高，這樣就造成了金屬量的損失；同時(shí)，因?yàn)殂U是金銀的良好載體和捕集劑，金銀的損失隨著鉛的損失而損失。鉛含量在3%以下時(shí)，渣含銀一般在

20g/t，渣含鉛在3.5%以上時(shí)，渣含鉛將達(dá)到45g/t，甚至更高。（2）產(chǎn)能不匹配，上下游不銜接。底吹爐的生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)成本幾乎沒(méi)有任何變化，但是產(chǎn)量卻產(chǎn)生明顯的變化，當(dāng)原料的渣型合理，原生礦占有相當(dāng)比例時(shí)，底吹爐的沉鉛率在40%以上，當(dāng)主品位偏低、氧化礦偏多時(shí)，底吹爐變成了一個(gè)造渣和脫硫的反應(yīng)器，底吹爐出鉛量變少，造成整個(gè)工藝環(huán)節(jié)的搭配不連續(xù)、不匹配。首先是鼓風(fēng)爐的生產(chǎn)壓力驟然加大，產(chǎn)生的大量高鉛渣無(wú)法及時(shí)處理，造成高鉛渣的大量積壓和資金的大量占用。另外，底吹爐不產(chǎn)粗鉛，鼓風(fēng)爐粗鉛產(chǎn)量一定，粗鉛產(chǎn)量難以滿足下游電解精煉使用量的需求。（3）成本。底吹爐失去了出鉛功能，底吹爐的實(shí)際成本沒(méi)有絲毫的減少，整體拉高了粗鉛成本。由于底吹爐的造渣，原來(lái)在底吹爐產(chǎn)出的粗鉛要通過(guò)鼓風(fēng)爐處理高鉛渣進(jìn)行出鉛，鼓風(fēng)爐耗用昂貴的冶金焦還原冶煉，成本非常之高，很大程度上提高了冶煉加工成本。

4 提高氧氣底吹爐煉鉛法一次沉鉛率的方法

從操作和配料上控制，主要是以下六個(gè)方面：（1）控制渣溫在1000℃～1100℃、煙氣溫度在850℃～900℃；（2）粒礦品位在50%以上；（3）高鉛渣渣型選擇為FeO/SiO2=1.8～2.0、CaO/SiO2=0.45～0.55；（4）根據(jù)放渣時(shí)高鉛渣的流動(dòng)性來(lái)確定合適的氧料比；（5）鉛壩與渣壩的相對(duì)高度保持在合適的水平；（6）降低煙塵率、保持虹吸道通暢、加強(qiáng)與規(guī)范崗位操作、提高生產(chǎn)作業(yè)率以及控制合理的原料含Zn、Cu、S等。

從原料上進(jìn)行控制。

5 原料在效益中的重要作用

5.1 盡可能采購(gòu)原生硫化鉛精礦

底吹爐的熔煉屬于自熱熔煉，不需要新增燃料作為發(fā)熱劑，所以對(duì)硫的含量有要求；因?yàn)榉磻?yīng)參與度的影響，原料是不是原生硫化礦對(duì)一次沉鉛率起到了關(guān)鍵的作用，因此我們更傾向于使用原生硫化礦。不建議使用貿(mào)易商的物料，尤其是個(gè)人小廠翻兌的雜料。如果氧化礦偏高，造成底吹爐沉鉛效果差，甚至不出鉛，且煙塵率偏高。

5.2 原料中的造渣元素

在選擇造渣元素時(shí)，鐵、硅、鈣、鋁、鎂往往是被人忽視的一塊。采購(gòu)只重視鉛、金銀，這種觀點(diǎn)是片面的。因?yàn)橐睙挼倪^(guò)程是一個(gè)渣鉛分離的過(guò)程，把渣煉好了，冶煉的目的也將達(dá)到，在配料的過(guò)程中主要是配主品位和渣型。目前底吹爐冶煉過(guò)程中常規(guī)采用的是高鐵渣型（也有一些廠家根據(jù)其原料的主要構(gòu)成調(diào)整適合自己使用的渣型），結(jié)合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，渣型選擇為FeO/SiO2=1.8～2.0、CaO/SiO2=0.45～0.55是比較合適的。因此就要考慮熔劑配入量。但是如果原料中造渣元素少或者不協(xié)調(diào)，在配料管理的過(guò)程中，就要配入相當(dāng)?shù)妮o料來(lái)滿足造渣的需要。如果按增加5%的輔料配入，一年8萬(wàn)噸的鉛冶煉廠在輔料中增加投入的資金不低于500萬(wàn)。但是這不僅是輔料的投入因?yàn)檩o料的投入會(huì)增加渣量，而帶走有價(jià)元素，造成回收率的降低，這里就不再贅述。

5.3 關(guān)注原料冶煉過(guò)程中不計(jì)價(jià)小金屬元素

在鉛冶煉的過(guò)程中，鉛、金、銀的提取毋庸多論，那么如果一個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)中獲取利潤(rùn)，并保持一定的競(jìng)爭(zhēng)力，就要向小金屬的綜合回收要利潤(rùn)。因此在采購(gòu)過(guò)程中，我們要重視Cu、Zn、S、Sb、Bi、As的控制。在傳統(tǒng)的對(duì)鉛原料的分級(jí)和定價(jià)中，是按照鉛的品位和雜質(zhì)元素的含量進(jìn)行分級(jí)的，鉛品位越高、雜質(zhì)元素品位越低，其品級(jí)越高，但是在目前的生產(chǎn)組織中這種觀點(diǎn)正在轉(zhuǎn)變。在鉛精礦的采購(gòu)過(guò)程中銅一般作為不計(jì)價(jià)元素，如果鉛精礦中銅含量達(dá)到一定高度，將會(huì)在后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中提取出來(lái)，作為附加價(jià)值和效益。原料中銅的含量低于1.5%不會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成過(guò)大影響；鋅在采購(gòu)中也是不計(jì)價(jià)的元素，但是鋅可以在煙化爐中提取出來(lái)，作為另一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，鉛精粉含鋅不超過(guò)6%，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成影響；硫被轉(zhuǎn)化為硫酸；當(dāng)然每一種元素的回收都有一個(gè)利益平衡點(diǎn)的問(wèn)題，所產(chǎn)出的價(jià)值要低于其成本投入。另外還有就是AS、Sb的控制，Sb作為在鉛冶煉過(guò)程中的必備元素，在電解精煉中防止鉛陽(yáng)極泥落槽，同時(shí)避免因銻偏低單獨(dú)采購(gòu)單質(zhì)銻進(jìn)行補(bǔ)充的損失。如果含量較高的話還可以在貴金屬冶煉過(guò)程中將銻提取出來(lái)外銷，也可以返回原料重新配礦；As元素也是我們不得不提到的一個(gè)重點(diǎn)，因?yàn)锳s是眾所周知的有毒有害元素，在污水處理的最終結(jié)果含量中，環(huán)保部門(mén)都有相應(yīng)的規(guī)定，因其危害較大，所以在原材料的采購(gòu)階段就要對(duì)其含量進(jìn)行控制。

6 結(jié)語(yǔ)

如果想提高一次沉鉛率，更大化地獲取效益，至少要在以下八個(gè)方面做好工作：（1）加強(qiáng)操作管理制度要求，對(duì)工人的操作進(jìn)行培訓(xùn)和規(guī)范，控制重點(diǎn)工藝指標(biāo)，并嚴(yán)格執(zhí)行和督促；（2）加強(qiáng)工藝配料管理，對(duì)配料進(jìn)行監(jiān)管和跟蹤調(diào)整；（3）在采購(gòu)的過(guò)程中，優(yōu)先采購(gòu)原生硫化礦，鼓勵(lì)從礦山直接采購(gòu)原料，控制從貿(mào)易商手中采購(gòu)的原料量；（4）嚴(yán)把材料檢測(cè)入廠關(guān)，要充分重視原料的外觀質(zhì)量是否均一，顏色是否純正，有沒(méi)有色差、夾雜；（5）另外也要重視原料元素的分析，有必要的話可進(jìn)行物像分析，看鉛精粉化學(xué)構(gòu)成；（6）加強(qiáng)不計(jì)價(jià)元素，如Zn、Cu、S、Sb、Bi、As等元素的檢測(cè)，對(duì)不計(jì)價(jià)元素含量高，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的采購(gòu)人員予以獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)含As高的鉛精粉要進(jìn)行降價(jià)采購(gòu)，保證滿足安全環(huán)保要求，保證工人的身體健康；（7）加強(qiáng)造渣元素的檢測(cè)，從采購(gòu)入手合理分配采購(gòu)力量，盡可能減少輔料的配入，節(jié)省成本，提高回收率；（8）加強(qiáng)工藝的及時(shí)反饋，并及時(shí)上報(bào)采購(gòu)計(jì)劃，使采購(gòu)部門(mén)可以及時(shí)了解料場(chǎng)庫(kù)存，從鉛精粉的原料的構(gòu)成，從而調(diào)整采購(gòu)策略和采購(gòu)力量，使采購(gòu)有重點(diǎn)和方向，避免了盲目采購(gòu)和采購(gòu)的物料不能使用而造成的物料積壓及資金的占用。

參考文獻(xiàn)

[1] 鉛鋅冶金學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[2] 鉛冶煉氧氣底吹資料.百度文庫(kù).