1.5.1 鉛冶煉方法

目前世界上鉛的生產(chǎn)方法主要采用火法, 濕法煉鉛尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化?；鸱掋U可分為傳統(tǒng)煉鉛法和直接煉鉛法。傳統(tǒng)煉鉛法包括燒結(jié)—鼓風(fēng)爐熔煉法、 密閉鼓風(fēng)爐熔煉法(ISP 法)、 電爐熔煉法等。

傳統(tǒng)的燒結(jié)—鼓風(fēng)爐煉鉛方法由于工藝簡(jiǎn)單, 生產(chǎn)穩(wěn)定, 多年來(lái)被廣泛采用, 目前仍是世界上最主要的鉛冶煉方法, 所生產(chǎn)的粗鉛占世界鉛產(chǎn)量的70%~80%。由于該工藝存在返料循環(huán)量大、 能耗高、 燒結(jié)機(jī)煙氣含SO2濃度偏低、 勞動(dòng)條件差、 煙氣污染環(huán)境等問(wèn)題, 從20世紀(jì)90年代始, 世界各國(guó)煉鉛廠(chǎng)就在進(jìn)行工藝和設(shè)備的改進(jìn)。主要改進(jìn)措施有燒結(jié)機(jī)采用剛性滑道密封和柔性傳動(dòng), 返煙鼓風(fēng)燒結(jié), 富氧鼓風(fēng)燒結(jié), 鼓風(fēng)爐大型化, 以及采用無(wú)爐缸鼓風(fēng)爐、 放鉛放渣連續(xù)化等。我國(guó)的各大冶煉廠(chǎng)從20世紀(jì)70年代就著手進(jìn)行改造, 取得了一定的效果, 但尚不能真正從根本上解決存在的環(huán)境問(wèn)題。

近年來(lái), 我國(guó)建設(shè)的鉛冶煉項(xiàng)目大多以直接煉鉛工藝為主, 一些大中型冶煉企業(yè)也多建設(shè)直接煉鉛系統(tǒng), 對(duì)原有的傳統(tǒng)冶煉工藝進(jìn)行替代。與傳統(tǒng)的燒結(jié)—鼓風(fēng)爐熔煉法相比, 直接煉鉛法具有流程短, 自動(dòng)化水平高, 設(shè)備緊湊、 占地面積少, 自熱熔煉降低能耗, 鉛、 鋅、 硫回收率高, 煙氣SO2濃度高, 環(huán)保和勞動(dòng)衛(wèi)生水平高等優(yōu)點(diǎn)。直接煉鉛法包括氧氣底吹煉鉛法(QSL法)、 基夫賽特法、 我國(guó)自主研發(fā)的底吹—鼓風(fēng)爐煉鉛工藝(SKS法)、 頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法(卡爾多法、 TBRC法)、 富氧頂吹噴槍熔煉法(ISA或Ausmelt法)、 奧托昆普閃速熔煉法、 瓦紐科夫法等。

2002年下半年, 我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的富氧底吹熔煉—鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝(SKS法)在豫光金鉛集團(tuán)和池州有色金屬公司應(yīng)用并成功投產(chǎn), 鉛冶煉行業(yè)取得重大技術(shù)突破, 由于適合我國(guó)鉛冶煉行業(yè)現(xiàn)狀、 符合我國(guó)國(guó)情, 自此SKS法在國(guó)內(nèi)得到廣泛推廣。

今后, 我國(guó)鉛冶煉行業(yè)新建項(xiàng)目及改擴(kuò)建項(xiàng)目將主要向直接煉鉛工藝方向發(fā)展, 整個(gè)行業(yè)結(jié)構(gòu)將向產(chǎn)能集中化、 建設(shè)大型聯(lián)合冶煉企業(yè)方向發(fā)展。

1.5.2 鋅冶煉方法

現(xiàn)代煉鋅方法分為火法煉鋅與濕法煉鋅兩大類(lèi), 以濕法冶煉為主。

火法煉鋅包括焙燒、 還原蒸餾和精煉三個(gè)主要過(guò)程, 主要有平罐煉鋅、 豎罐煉鋅、 密閉鼓風(fēng)爐煉鋅及電熱法煉鋅。平罐煉鋅和豎罐煉鋅都是間接加熱, 存在能耗高、 對(duì)原料的適應(yīng)性差等缺點(diǎn), 平罐煉鋅幾乎被淘汰, 豎罐煉鋅也只有為數(shù)很少的3~5家工廠(chǎng)采用。電熱法煉鋅雖然直接加熱但不產(chǎn)生燃燒氣體, 也存在生產(chǎn)能力小、 能耗高、 鋅的直收率低的問(wèn)題, 因此發(fā)展前途不大, 僅適于電力便宜的地方使用。密閉鼓風(fēng)爐煉鋅由于具有能處理鉛鋅復(fù)合精礦及含鋅氧化物料, 在同一座鼓風(fēng)爐中可生產(chǎn)出鉛、 鋅兩種不同的金屬, 采用燃料直接加熱, 能量利用率高等優(yōu)點(diǎn), 是目前主要的火法煉鋅設(shè)備, 占鋅總產(chǎn)量的12%左右。 

濕法煉鋅包括傳統(tǒng)的濕法煉鋅和全濕法煉鋅兩類(lèi)。濕法煉鋅由于資源綜合利用好、 單位能耗相對(duì)較低、 對(duì)環(huán)境友好程度高, 是鋅冶金技術(shù)發(fā)展的主流, 到20世紀(jì)80年代初其產(chǎn)量約占世界鋅總產(chǎn)量的80%。

傳統(tǒng)的濕法煉鋅實(shí)際上是火法與濕法的聯(lián)合流程, 是20世紀(jì)初出現(xiàn)的煉鋅方法, 包括焙燒、 浸出、 凈化、 電積和制酸五個(gè)主要過(guò)程。一般新建的鋅冶煉廠(chǎng)大都采用濕法煉鋅, 其主要優(yōu)點(diǎn)是有利于改善勞動(dòng)條件, 減少環(huán)境污染, 有利于生產(chǎn)連續(xù)化、 自動(dòng)化、 大型化和原料的綜合利用, 可提高產(chǎn)品質(zhì)量、 降低綜合能耗、 增加經(jīng)濟(jì)效益等。 

全濕法煉鋅是在硫化鋅精礦直接加壓浸出的技術(shù)基礎(chǔ)上形成的, 于20世紀(jì)90年代開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。該工藝省去了傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝中的焙燒和制酸工序, 鋅精礦中的硫以元素硫的形式富集在浸出渣中另行處理。