物料管理_含鉛多金屬物料電積提鉛及資源化利用可研報告

一、項目的意義和必要性1.1項目的目的近年來我國精鉛產(chǎn)量穩(wěn)步增長,10年間年均遞增14.9%,鉛產(chǎn)量占全球總量的比例從1996年的12%增長到2013年的31%,2013年鉛產(chǎn)品產(chǎn)量達到320萬噸,我國已成為全球鉛生產(chǎn)消費中心,鉛產(chǎn)量和消費量連續(xù)多年位居世界第一。由于鉛產(chǎn)量的增長速度高于鉛精礦產(chǎn)量和鉛消費的增長速度,國內(nèi)鉛精礦供不應(yīng)求與鉛冶煉產(chǎn)品供過于求的矛盾日益顯現(xiàn)在鉛產(chǎn)量快速增長的同時,企業(yè)的數(shù)量也迅速增加。但相反的是我國鉛鋅業(yè)的銷售收人在減少，生產(chǎn)成本及環(huán)境成本增高。與國際鉛鋅巨頭相比,我國產(chǎn)業(yè)集中度較低,2012年,精鉛產(chǎn)量10萬以上的企業(yè)有3家,510萬噸的有8家,3萬噸/年以上的18家。2013年,我國規(guī)模以上的鉛鋅冶煉企業(yè)有521家,比2012年增加55家,企業(yè)平均冶煉能力僅1.6萬噸，大多采用簡單的反射爐冶煉技術(shù),產(chǎn)能低,規(guī)模小,資源利用率低,環(huán)境污染嚴(yán)重,技術(shù)裝備水平低,行業(yè)集中度低，循環(huán)利用率低，有價金屬綜合利用率低，節(jié)能減排壓力大等問題。隨著煉鉛工業(yè)的發(fā)展，高品位和容易處理的鉛礦會越來越少，而低品位和復(fù)雜多金屬鉛廢料的比例會逐漸增加。針對火法煉鉛的這些問題，近年來許多冶金工作者把注意力集中到鉛的濕法冶金方面來。這主要是因為濕法煉鉛過程不會產(chǎn)出SO2 氣體，也沒有含鉛煙塵和含鉛揮發(fā)物逸出。而且，濕法煉鉛過程對低品位和復(fù)雜多金屬含鉛物料的適應(yīng)性也比較強。工業(yè)上用于處理鉛物料的各種火法煉鉛過程不僅產(chǎn)出二氧化硫氣體和含鉛煙塵，而且還會造成一部分鉛和鉛的化合物揮發(fā)。燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐還原熔煉這種傳統(tǒng)的火法煉鉛過程，目前仍然普遍被采用。該過程產(chǎn)出的煙氣含二氧化硫濃度低，不易回收。因而對大氣造成嚴(yán)重污染；揮發(fā)出來的鉛和鉛的化合物也會污染車間的生產(chǎn)環(huán)境， 損害工人的身體健康。盡管象基夫賽特和Q-S-L這樣一些現(xiàn)代火法煉鉛過程產(chǎn)出的煙氣含SO2濃度較高，可用于制酸，但產(chǎn)出的含鉛塵和含鉛揮發(fā)物的污染是無法徹底根除的。除污染外，火法煉鉛的另一個不足之處是不適合處理低品位物料和復(fù)雜含鉛多金屬廢物料。有色冶金過程產(chǎn)出的含鉛多金屬廢物料含有不同的有價元素，如銅、鉛、鋅、銻、錫、鎳及金、銀等貴金屬。我國是有色金屬生產(chǎn)大國，據(jù)統(tǒng)計，我國有色冶金含鉛廢物料產(chǎn)量已達7438l04噸，占地86510m2，而且還在以每年產(chǎn)出量約920l04 噸的速度逐年增加。我國有色冶金含鉛多金屬物料的處理主要以火法處理為主，綜合利用率較低，平均利用率約為45。我省有色金屬資源豐富，尤其是鉛鋅及多金屬資源。據(jù)統(tǒng)計，我省的主要冶金企業(yè)馳宏、金鼎、蒙自礦業(yè)、祥云飛龍等企業(yè)每年產(chǎn)出的含鉛多金屬冶金廢料約85l03噸，這不但給企業(yè)帶來了處理這些物料的經(jīng)濟負擔(dān)，同時堆放也存在很大的困難，環(huán)保方面也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本項目針對云南馳宏鋅鍺股份有限公司的含鉛多金屬冶金廢物料，開發(fā)濕法電積鉛的工藝，獲得了純度大于99.8%的電積鉛，同時綜合回收金、銀、銅、鋅、鍺。有效利用了這些有色冶金含鉛物料，使其資源化、無害化，改善了環(huán)境、節(jié)約了資源,對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實意義。1.2項目的意義含鉛多金屬冶金廢物料是鉛冶金及鉛產(chǎn)品生產(chǎn)、使用過程中排出的廢料。它既是污染環(huán)境的有害物質(zhì)，也是提取有價成份的二次資源。因此，有必要對其進行綜合處理，以達到“開源節(jié)流”、資源化利用的目的。傳統(tǒng)的含鉛多金屬物料燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原冶煉工藝，已經(jīng)被國家強行淘汰，我國目前新建或粗鉛冶煉工廠，廣泛采用底吹爐氧化熔煉-鼓風(fēng)爐還原(SKS)和頂吹氧化熔煉-鼓風(fēng)爐還原熔煉兩種工藝。這兩種工藝對提升我國粗鉛冶煉水平起了很大的作用，但共性的缺點是氧化熔煉產(chǎn)生富鉛渣，富鉛渣再送入鼓風(fēng)爐進行還原熔煉。生產(chǎn)過程連續(xù)性弱，浪費部分熱量，熱能綜合利用效果差，各種有價金屬分散進入煙塵及粗鉛中，不利于節(jié)能減排及綜合回收。為解決鉛冶煉污染問題，我國先后引進了QSL法、卡爾多法，但因氧化、還原過程難于控制，渣含鉛高，而沒得到推廣應(yīng)用。最近引進并工業(yè)化設(shè)計的基夫賽特?zé)掋U技術(shù)，其綜合能耗較高，另外，在同一爐子內(nèi)同時實現(xiàn)兩個截然相反的過程，無論從冶煉氣氛維護，還是過程控制難度都是不易實現(xiàn)的。如想實現(xiàn)這樣一個過程，也需要在同一爐內(nèi)分階段實現(xiàn)。氧化和還原段分開，并在不同反應(yīng)器內(nèi)完成不同過程的氧氣底吹-鼓風(fēng)爐煉鉛法和浸沒頂吹-鼓風(fēng)爐煉鉛法，結(jié)合國內(nèi)生產(chǎn)實際，與傳統(tǒng)工藝集成嫁接，用熔池技術(shù)替代燒結(jié)工藝，解決了過程中SO2和粉塵污染問題。然而浸沒頂吹-鼓風(fēng)爐還原法也取得了良好效果。兩工藝的還原段仍采用半密閉的鼓風(fēng)爐還原，工藝缺陷明顯：都將高溫液態(tài)渣冷卻鑄塊后入鼓風(fēng)爐，重新消耗大量的冶金焦加熱還原，造成高鉛渣潛熱的浪費，高鉛渣鑄塊、儲運時粉塵飛揚，污染嚴(yán)重。目前，處理含鉛多金屬廢物料一般有火法、濕法兩大類，但對難以選礦而成份復(fù)雜，不適宜于火法處理的含鉛多金屬廢物料，采用濕法處理，不僅可以有效地防止大氣污染，而且能綜合回收鉛、銀等有價成份，同時得到元素硫，具有一定優(yōu)越性。而在眾多的傳統(tǒng)濕法處理技術(shù)中，綜合研究所用含鉛多金屬廢物料的特點，無論是酸法、堿法、胺法，還是NaCl浸出法、Fe3+浸出法或者新氯化法等，均存在著鉛浸出率低、成本高等問題。在發(fā)展綠色經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟的新形勢下，如何充分利用含鉛難處理含鉛多金屬廢料的資源，替代鼓風(fēng)爐工藝，實現(xiàn)高效、綠色回收的創(chuàng)新，開發(fā)一種符合國情的低碳環(huán)保的含鉛難處理多金屬廢物料回收新技術(shù)，實現(xiàn)煉鉛產(chǎn)業(yè)的綠色化技術(shù)升級，成了業(yè)界關(guān)注的課題。開發(fā)適合于我國含鉛難處理多金屬廢物料特點的回收新工藝，不但可以解決我國高鉛渣回收率低，成本高，污染大等問題，而且對我國鉛冶金技術(shù)的進步和我省經(jīng)濟社會的發(fā)展具有推動作用。1.3項目的必要性近10年來,鉛的生產(chǎn)技術(shù)并沒有像上世紀(jì)70年代末80年代初那樣得到實質(zhì)性的突破和飛躍發(fā)展,但是當(dāng)時發(fā)展起來的幾種硫化鉛精礦直接熔煉法,如基夫賽特法、卡爾多法、QSL法等已在一些冶煉廠得到了應(yīng)用。由于鉛價格的低迷不振,沒有吸引太多的廠家投資建新廠,因此總的來說直接煉鉛法的推廣并不迅速。迄今為止,傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐還原熔煉仍是占主導(dǎo)地位的煉鉛方法。據(jù)統(tǒng)計,大約80%的鉛是通過燒結(jié)焙燒一鼓風(fēng)爐還原熔煉法生產(chǎn)出來的,而采用這一方法的鉛廠亦占國內(nèi)鉛廠總數(shù)的80%左右。我國鉛冶煉工藝,除白銀有色金屬公司西北鉛鋅冶煉廠引進了德國魯奇公司QSL煉鉛技術(shù)(已停產(chǎn)多年)外,其余全部是燒結(jié)鼓風(fēng)爐電解精煉工藝。目前,粗鉛的生產(chǎn)仍是火法,濕法煉鉛仍處于試驗階段。直接煉鉛法多數(shù)都是采用富氧強化熔煉,入爐的物料粒度、水分要求高，這就增加了備料的復(fù)雜程度。此外,該工藝需要用到含氧濃度大于97%的工業(yè)氧氣,因此必須配套制氧廠,這樣也增加了投資成本。QSL法在德國斯托爾勃格和韓國溫山冶煉廠已取得成功。該法將鉛精礦加入爐內(nèi),鼓入富氧氧化,硫化鉛被氧化成氧化鉛時,會放出大量的熱使過程自熱,氧化鉛和硫化鉛反應(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15%左右,有利于制酸?？偟膩砜?該工藝的“三廢”排放完全達到國際環(huán)保要求,因此不會污染環(huán)境。我國于1985年引進該項技術(shù),在西北鉛鋅冶煉廠建了一套5.2萬噸/年的QSL爐,但存在一些缺陷,未達到設(shè)計指標(biāo),目前處于停產(chǎn)狀態(tài)。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,但其煙塵率高達25%,必須返回處理。另外,爐渣含鉛高,一定要配合煙化爐才能得到棄渣?？柖酄t煉鉛工藝在直接煉鉛法中占有一席之地?？柖酄t煉鉛法的加料、氧化、還原和排鉛渣均在一個相對較小的空間中完成。由于瑞典波利登公司采用了先進的控制設(shè)備,使得整個過程流暢輕松,爐前僅需1名工人間斷性地管理,另有1名工人通過工業(yè)電視和計算機系統(tǒng)對整個過程進行監(jiān)管。另外,卡爾多爐具有廣泛的原料適應(yīng)性,對處理含硫低的物料尤其合適。卡爾多法的熔煉(氧化)與還原在同一個爐中進行,沒有流態(tài)物料的任何形式的轉(zhuǎn)運過程。但卡爾多法有兩個不足：一是在熔煉過程中要抽出一部分煙氣壓縮使二氧化硫氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)二氧化硫,在還原過程中又將液態(tài)二氧化硫送去制酸，以保證工藝順利進行；二是間斷性作業(yè)。除了以上幾種方法外,還有幾種直接煉鉛法,如艾薩法、奧托昆普法、SKS(水口山煉鉛)法、堿法熔煉、低溫堿熔煉法等,但除艾薩法和奧托昆普法得到了一定的應(yīng)用外,后幾種方法還沒有得到工業(yè)應(yīng)用。目前來說，火法煉鉛技術(shù)表現(xiàn)出來的主要缺點是生產(chǎn)環(huán)節(jié)多,流程長,返料多,不能充分利用精礦的表面能和燃燒熱。特別是由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)多,產(chǎn)生粉塵、煙塵的污染源也隨之增多。尤其是燒結(jié)產(chǎn)生的低濃度二氧化硫制酸難度大。發(fā)達國家的鉛冶煉廠也在不斷地比較新舊方法在經(jīng)濟和技術(shù)方面的優(yōu)劣。新方法在技術(shù)方面的優(yōu)勢十分明顯,但都有投資龐大的弊端。從鉛價低迷的上世紀(jì)80年代中期到整個90年代，投資過大的弊端嚴(yán)重地制約了新方法的推廣和應(yīng)用。在這種情況下,許多發(fā)達國家的鉛冶煉廠仍保留了傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐熔煉工藝。由于直接煉鉛法的技術(shù)和環(huán)境治理優(yōu)勢,以及有些直接煉鉛法如基夫賽特法、卡爾多法、QSL法的日益完善和發(fā)展,直接煉鉛法將會逐步擴大其領(lǐng)地。特別是對于新建鉛冶煉廠,其優(yōu)勢將更加明顯。而對于傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐工藝,由于其經(jīng)濟優(yōu)勢,只要加強自動化儀表和機械化控制程度,加強環(huán)境污染治理,仍將保持其生命力而繼續(xù)生存下去。對于我國采用傳統(tǒng)工藝的鉛冶煉廠,只要能夠通過技術(shù)改造,加強機械密封和自動化控制,不斷改善工業(yè)衛(wèi)生狀況和消除環(huán)境污染,還能在一段時間內(nèi)獲得發(fā)展。目前株洲冶煉廠正在進行的鉛燒結(jié)機改造和引進的丹麥托普索WSA制酸工藝,就是一個很好的借鑒。隨著全球環(huán)保政策和工業(yè)衛(wèi)生規(guī)范要求的日趨嚴(yán)格,濕法煉鉛及含鉛多金屬廢資源的濕法綜合回收工藝的研究迫在眉睫。目前國內(nèi)外學(xué)者在三氯化鐵浸出、硅氟酸介質(zhì)中的氧化浸出、一步直接電解、非氧化浸出、硝酸浸出等方面進行相關(guān)的研究，有些方法正在擴大試驗，濕法煉鉛及含鉛多金屬廢資源的濕法綜合回收工藝的研究符全鉛冶煉的國際趨勢，是我省以及我國將來含鉛多金屬廢資源的有效回收方法，因此有必要進行深入的研究，為推進我省，我國的濕法煉鉛及含鉛多金屬廢資源的資源化利用作出貢獻。二、相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢21世紀(jì)起，西方發(fā)達國家已將重金屬冶煉列入夕陽工藝，沒有花力氣去研發(fā)，多是維持原有工廠的生產(chǎn)能力。冶煉的方法主要以火法為主，從70年代起，鉛的濕法冶煉技術(shù)開始起步發(fā)展，近年來得到較快發(fā)展。目前精鉛的產(chǎn)量波動在520萬560萬噸/年，其中60%以上為含鉛廢原料。生產(chǎn)工藝、原生鉛以燒結(jié)-鼓風(fēng)爐工藝為主、鉛電池等二次鉛原料，以反射爐熔煉為主。采用現(xiàn)代工藝的鉛產(chǎn)量約81萬噸，占國外鉛產(chǎn)量的15%左右。以下從目前國內(nèi)外采用的火法煉鉛及濕法煉鉛的發(fā)展情況來分析。2.1火法煉鉛的現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài) QSL法QSL 法先后共建有四個廠，總產(chǎn)能 35 萬噸/年精鉛，目前僅德國貝爾采留斯冶金公司和韓國高麗鋅公司這兩家還在生產(chǎn)。以富鉛精礦和二次鉛物料為原料，產(chǎn)能共計為25萬噸/年精鉛。由于氧化與還原反應(yīng)在一個爐內(nèi)進行，氣氛上相互干擾。還原煙氣含SO2，同時送去制酸，增大了制酸的投資與成本；還原過程是連續(xù)的，但總在低鉛狀態(tài)下進行，要求很強的還原氣氛，增加了還原劑用量，且難以還原徹底，渣含鉛偏高在5%7%。加拿大和中國都曾引進此技術(shù)建廠，由于上述不同原因而關(guān)閉。 Kivcet法Kivcet法由意大利薩丁島維斯麥港冶金公司開發(fā)，先后共建有六個廠，國外四家，國內(nèi)兩家。產(chǎn)能合計為52萬噸精鉛，該工藝熔煉與銅閃速爐相似，還原用熱焦層與電爐、爐內(nèi)嵌襯大量銅水套，熱損失偏大。原料需要預(yù)干燥，流程相對較長，投資偏高，煙道粘結(jié)嚴(yán)重，需定期清理，維修工作量大，還原渣含鉛難以降至5%以下，其單位粗鉛成本相對較高。因此國外建設(shè)的四個廠，僅有加拿大科明科公司還堅持在生產(chǎn)。意大利、哈薩克斯坦、波利維亞等建的Kivcet廠均已關(guān)閉。我國有株冶和貴溪冶煉廠在九江均建有10萬噸/年精鉛的廠，株冶建的尚未投產(chǎn)，九江建的投產(chǎn)不久，有待觀察。 Kaldo法Kaldo 爐原為煉鋼用，波利頓公司用來半年處理廢雜銅，半年處理廢雜鉛。伊朗引進該技術(shù)用來還原鉛燒結(jié)塊和高品位氧化鉛礦。我國西部礦業(yè)引進用來處理富鉛精礦。這三個廠的總產(chǎn)能僅12.5萬噸粗鉛。處理鉛精礦時原料需深度干燥，作業(yè)分氧化、還原交替進行，至使煙氣中SO2時斷時續(xù)，大幅度增加了制酸的投資、能耗和作業(yè)成本。煙塵率高達35%，且中間物料多，直收率低于60%，爐襯壽命短，爐頂運行三周需停爐拆修一周，作業(yè)率低于75%，單位產(chǎn)品的耐火材料消耗高，生產(chǎn)成本高，西部礦業(yè)集團引進該技術(shù)建成5萬噸/年粗鉛冶煉廠，投產(chǎn)運用三年產(chǎn)量不足產(chǎn)能的50%，因虧損而關(guān)閉。該技術(shù)用于處理銅、鉛陽極泥及吹煉高鎳銅锍優(yōu)點突出，被國內(nèi)多家企業(yè)采用。 頂吹煉鉛工藝由Ausmelt和ISA開發(fā)的頂吹煉鉛工藝、世界共建有14條生產(chǎn)線，國外10條，國內(nèi)4條，總產(chǎn)能78萬噸/年粗鉛。有五種不同工藝流程：（a）第一條生產(chǎn)線在澳大利亞ISA公司建有兩臺頂吹爐，一臺熔煉脫硫，一臺噴油還原，年產(chǎn)粗鉛6萬噸。由于還原效果不理想，改為一臺頂吹熔煉脫硫產(chǎn)高鉛渣，破碎后供燒結(jié)機配料。后因原料不足，頂吹熔煉系統(tǒng)停止運行。比利時有一家和ISA一樣，采用頂吹熔煉脫硫，產(chǎn)出高鉛渣破碎為燒結(jié)機配料，燒結(jié)塊供鼓風(fēng)爐熔煉，粗鉛規(guī)模也是6萬噸/年。（b）德國歐洲冶金公司采用Ausmelt爐處理含鉛75%76%的富鉛精礦，通過交互反應(yīng)產(chǎn)出粗鉛和含鉛 40%的高鉛渣，由于渣率低，鉛直收率80%，高鉛渣出口中國。是世界上能耗和加工費用最低的鉛冶煉廠，設(shè)計年產(chǎn)粗鉛10萬噸。（c）印度、中國云錫均用Ausmelt 爐建有產(chǎn)能10萬t/a精鉛的冶煉廠，一臺爐子分階段完成氧化、還原、煙化三個工藝過程。熔體不用倒運，環(huán)保非常好。但與卡爾多一樣，煙氣制酸復(fù)雜化，制酸投資與成本高。氧化、還原、煙化在不同溫度下完成，爐襯熱振頻繁，影響爐襯壽命。熔煉與還原過程的煙塵需返回熔煉配料，而煙化塵需送鋅廠處理，所有煙塵產(chǎn)于一套收塵系統(tǒng)。不同階段的煙塵實現(xiàn)良好分離，給操作帶來較大麻煩。印度斯坦鋅公司的鉛廠操作不順，作業(yè)率低。云錫的鉛廠操作水平高于印度，目前生產(chǎn)順利。（d）韓國高麗鋅公司建有5臺Ausmelt爐，用于揮發(fā)QSL還原渣、鋅廠鉛銀渣及鋅浸渣中的鉛、鋅、鎘、銦、銀等有價元素。年回收鉛約3萬噸。韓國買斷 Ausmelt這一技術(shù)，并加以封鎖，不讓出口他國。今年與韓國專家學(xué)述交流了解到他們采用28%的富氧熔煉，每噸渣煤430kg450kg，低于回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)。我國多用煙化爐揮發(fā)熔煉，不用富氧、噸渣煤耗480kg500kg，略高于頂吹爐，但沒有噴槍，耐火材料，氧氣等消耗費用，渣處理單位成本低于韓國的頂吹技術(shù)。由于韓國至今沒有煙化爐，所以十分看重頂吹煙化技術(shù)。（e）國外哈薩克斯坦，我國曲靖，內(nèi)蒙，酒泉用ISA技術(shù)各建有一臺頂吹爐熔煉鉛精礦，總產(chǎn)能33萬噸/年精鉛。頂吹爐脫硫，通過交互反應(yīng)產(chǎn)出部分粗鉛，高鉛渣鑄錠送鼓風(fēng)爐還原鉛。與我國 SKS 技術(shù)一樣，只是一個用頂吹，另一個用底吹熔煉。由于供氧濃度偏低，熔煉過程需配入37%燃煤補熱，單位產(chǎn)品能耗高于SKS工藝。我國開發(fā)的 SKS 煉鉛技術(shù)在印度建了一個10萬噸/年精鉛的德里吧鉛廠，已投產(chǎn)驗收。 （5）底吹工藝2002年以前，我國鉛冶煉一直采用傳統(tǒng)的燒結(jié)-鼓風(fēng)爐工藝，污染嚴(yán)重。上世紀(jì)80年代初由國家科技部立項，在沈陽冶煉廠開展了氯化浸出濕法煉鉛工藝及水口山的氧氣底吹火法煉鉛工藝的研究開發(fā)，以求解決傳統(tǒng)煉鉛工藝的環(huán)保問題。研發(fā)的兩種工藝均取得了半工業(yè)試驗的技術(shù)成果。濕法煉鉛工藝表明技術(shù)上沒問題，但加工成本偏高，難以產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。氧氣底吹火法煉鉛氧槍壽命只有一周也難以產(chǎn)業(yè)化。直至1998年，有色設(shè)計總院研發(fā)了一種新的氧槍結(jié)構(gòu)，并在安徽池洲冶煉廠和河南豫光金鉛進行了年產(chǎn)鉛3萬噸和6萬噸兩種規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化示范性工程建設(shè)，并于2002年一舉投產(chǎn)成功。氧槍壽命可達48周，每噸鉛能耗由傳統(tǒng)工藝的630kgbm降至360kgbm。更為主要的是用底吹熔煉取代了燒結(jié)過程，有效解決了鉛冶煉的SO2 及鉛塵的嚴(yán)重污染問題，且大幅度提高了硫的利用率，降低了每噸鉛加工成本。因此該工藝在我國獲得了迅速推廣。目前建成與在建的企業(yè)達32家（含印度德里吧鉛廠），總產(chǎn)能達258萬噸/年粗鉛。（6）高鉛液態(tài)渣直接還原基于底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原需將高鉛渣鑄塊，浪費了其物理潛熱，增加鑄錠工序，拉長了工藝流程，增加投資，增大了場地。另外鼓風(fēng)爐還原需用冶金焦、加工成本增大。為克服上述缺點。通過國家立項、展開了高鉛液態(tài)渣直接還原的課題研發(fā)。短短兩三年時間，這一課題取得了豐碩成果。目前國內(nèi)已有四種工藝取得了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用:（a）熱渣電熱底吹粉煤還原熔煉工藝；（b）熱渣底吹天然氣加粒煤還原熔煉工藝；（c）熱渣帶爐襯的豎爐側(cè)吹粉煤還原熔煉工藝；（d）熱渣水套豎爐加粒煤側(cè)吹富氧還原熔煉工藝。應(yīng)用這四種工藝替代鼓風(fēng)爐焦炭還原熔煉的廠家已達13家，有新建和改造鼓風(fēng)爐的兩種情況。其中應(yīng)用電熱底吹還原爐和側(cè)吹還原爐的各有六家，用底吹還原的一家。液態(tài)熱的高鉛渣直接還原工藝替代鼓風(fēng)爐還原熔煉、充分利用了高鉛渣的潛熱，每噸鉛能耗由360kg標(biāo)煤進一步降低至200240kg標(biāo)煤。由煤替代了焦碳，加工成本也得以進一步降低。（7）熔池?zé)掋U新工藝的應(yīng)用近幾年我國逐步推廣應(yīng)用了新的煉鉛方法,云南某公司引進了艾薩法(ISA),青海某公司引進了卡爾多法(Kaldo)。我國自主開發(fā)的氧氣底吹鼓風(fēng)爐還原新工藝在河南某公司首次采用后,迅速在全國推廣。另外,湖南某大學(xué)在河南新鄉(xiāng)進行的氧氣側(cè)吹熔池熔煉煉鉛技術(shù)的研究已取得一定進展，北京某研究院目前正在河南靈寶某公司開發(fā)閃速熔煉煉鉛工業(yè)化裝置；江西某設(shè)計研究院，湖南某大學(xué)與云南某公司也在合作開發(fā)旋渦柱煉鉛技術(shù)；河南某公司自主研發(fā)的液態(tài)高鉛渣直接還原技術(shù)取得了突破性進展,工業(yè)化應(yīng)用正在有序推進中。（8）基夫賽特直接煉鉛法該方法是在一臺基夫賽特爐內(nèi)完成鉛精礦焙燒，還原，鋅揮發(fā)過程，其優(yōu)點是：過程連續(xù)穩(wěn)定，設(shè)備壽命長，煙氣量小，S02含量高,煙塵率為5%,金屬和硫回收率分別達98%和95%，余熱利用率高,能處理低鉛高鋅物料。缺點是要求入爐物料含水0.5%l%，備料系統(tǒng)復(fù)雜,爐子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一次性投資大，江西某公司和湖南某公司正在引進此工藝，預(yù)計近兩年內(nèi)投入生產(chǎn)。（9）富氧頂吹浸沒熔煉法富氧頂吹浸沒熔煉法是向熔池渣層噴入富氧空氣和燃料,并攪拌熔池，調(diào)節(jié)燃料用量，分別進行熔化，氧化，還原。造渣過程其特點為：可在一臺爐中分階段實現(xiàn)氧化，還原，渣煙化，也可在兩臺爐內(nèi)實現(xiàn)連續(xù)氧化，還原熔煉。對爐料制備系統(tǒng)要求不高，可處理鉛精礦，含鉛物料。云南某公司2005年引進ISA爐作氧化段,與傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐熔煉一起形成了實用的富氧頂吹浸沒熔煉新工藝。（10）卡爾多煉鉛法卡爾多煉鉛法作業(yè)分為氧化和還原兩段周期,氧化段可自熱,還原段需補加部分重油,該方法可處理鉛精礦也可處理二次鉛原料,該工藝的主要問題是：周期性間斷操作,作業(yè)過程繁雜,不利于回收利用；爐襯耐火材料壽命短,工藝能耗較高；入爐物料要求含水小于0.5%,需復(fù)雜的干燥系統(tǒng)。2005年青海某公司引進后,由于爐襯壽命，成本等問題,一直未能連續(xù)正常運行,沒有得到廣泛推廣。（11）氧氣底吹一鼓風(fēng)爐還原煉鉛法該方法是中國有色工程設(shè)計研究總院和水口山有色金屬公司聯(lián)合開發(fā)的具有國際先進水平的煉鉛新工藝,其中氧化和還原分別在兩個設(shè)備中進行,鉛精礦在底吹爐中自熱熔煉取代傳統(tǒng)工藝的燒結(jié)工序,基本避免了鉛塵污染；高濃度煙氣利于制酸,硫回收率達95%96%；鼓風(fēng)爐的熔煉物料比傳統(tǒng)燒結(jié)工藝減少約50%。因此，冶煉流程短,焦耗成本低，粗鉛產(chǎn)品單位能耗在400kg標(biāo)煤。與QSL法相比,工藝易于控制，目前國內(nèi)已有十多套氧氣底吹鼓風(fēng)爐還原煉鉛裝置在正常運行。2.2濕法煉鉛的現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)目前鉛的冶煉主要集中于火法冶煉，但隨著濕法冶煉技術(shù)的發(fā)展，濕法煉鉛的技術(shù)越來越受到各國冶金工作者的重視。如最初研究的方鉛礦的還原分解是在酸性介質(zhì)中進行的，如在PbS直接還原成金屬鉛的同時, 析出H2S氣體。這種方法可能是最初最簡單的濕法煉鉛方法。然而, 原料中砷、鉍和銅等各種雜質(zhì)會與鉛同時被還原, 從而會污染產(chǎn)品鉛。上述這些濕法煉鉛過程均是在酸性介質(zhì)中進行的。90 年代初, 我國的龔亞軍和陳家庸研究了在堿性介質(zhì)中, 用( NH4)2CO3把PbS轉(zhuǎn)化成PbCO3的處理方法。此外,早期的濕法煉鉛研究還包括焙燒氯化物浸出法, 堿浸出法和胺浸出法等。從近年來發(fā)表的濕法煉鉛研究報告可以看出,用FeCl3作氧化劑對方鉛礦進行浸出的過程被研究得最為充分；在硅氟酸介質(zhì)中進行硫化鉛的氧化浸出過程越來越受到重視。（1）方鉛礦的FeCl3 浸出用FeCl3 浸出方法處理方鉛礦的主要優(yōu)點是浸出速度快，通過對反應(yīng)副產(chǎn)品FeCl2的氯化，可使FeCl3獲得再生，該法對復(fù)雜硫化鉛礦的適應(yīng)性較強。PbS的FeCl3浸出反應(yīng)可用下式表示:PbS+ 2FeCl3= PbCl2+ 2FeCl2+ S在發(fā)生這個反應(yīng)的同時, 也會形成各種可溶性鉛氯絡(luò)合物和鐵氯絡(luò)合物。通過加入堿金屬氯化物增加Cl-的總濃度, 可使溶液中的鉛主要以PbCl2-4 的形態(tài)存在。文獻對方鉛礦FeCl3浸出過程的動力學(xué)研究進行了全面評述，該過程在稀FeCl3溶液(FeCl3 0. 1M) 和濃FeCl3 溶液中進行的反應(yīng)機理是不同的; 反應(yīng)速度主要取決于物料粒度、FeCl3濃度、NaCl 濃度和溫度，為解釋方鉛礦的溶解, 已經(jīng)提出了產(chǎn)物通過元素硫?qū)拥臄U散模型，PbS 表面上的化學(xué)反應(yīng)模型和混合模型三種動力學(xué)模型。在廣泛深入的動力學(xué)研究基礎(chǔ)上, 用FeCl3浸出硫化鉛精礦的工藝過程的實驗研究工作也取得了一定的進展。（2）方鉛礦在硅氟酸介質(zhì)中的氧化浸出由于鉛在硅氟酸溶液中的溶解度較大, 完全能滿足電解沉積的操作要求, 而且硅氟酸的價格也相對比較低, 在硅氟酸介質(zhì)中氧化浸出方鉛礦的實驗研究工作近年來比較活躍。研究結(jié)果表明, 該方法要比在鹽酸介質(zhì)中用三氯化鐵浸出更簡單、更經(jīng)濟。根據(jù)所用氧化劑的不同, 在硅氟酸介質(zhì)中浸出方鉛礦有四種方法:( 1) 常壓氧浸;( 2) 加壓氧浸;( 3) H2O2 和PbO2 浸出;( 4) Fe2( SiF6) 3 浸出。實驗結(jié)果和技術(shù)經(jīng)濟分析表明, 四種方法中的加壓氧浸和Fe2 ( SiF6) 3 浸出是有希望的。加壓氧浸的化學(xué)反應(yīng)可用下式表示:2PbS+ O2+ 2H2SiF6= 2PbSiF6+ 2S+ 2H2O 實驗結(jié)果表明, 在溫度為95, 氧壓為1380KPa, 時間為40min 的條件下, 鉛的浸出率可達93%。浸出得到的PbSiF6溶液經(jīng)凈化后進行電積沉積, 最后得到電鉛。這種濕法煉鉛流程與硫化鋅精礦加壓氧浸的流程基本相同。（3）硫化鉛的Fe2 ( SiF6) 3 浸出硫化鉛的Fe2 ( SiF6) 3 浸出是一種新的浸出方法。這種浸出過程可用下面反應(yīng)表示:PbS+ Fe2 ( SiF6 ) 3= PbSiF6+ S+ 2FeSiF6 實驗結(jié)果表明, 該浸出反應(yīng)速度很快, 在65條件下2h 之內(nèi)就可完成。這種浸出方法的一個明顯優(yōu)點是在65條件下, 鋅的浸出率要比鉛低得多。也就是說, 這種方法能實現(xiàn)選擇性浸出, 不僅適合處理一般的硫化鉛精礦, 而且也適合處理含鋅較高的復(fù)雜鉛精礦?；谶@種浸出方法提出的處理硫化鉛精礦的生產(chǎn)流程包括浸出、凈化和電沉積三部分。浸出液的主要成分是PbSiF6和FeSiF6 , 此外還會含有少量雜質(zhì)。浸出液凈化過程可通過鉛粉置換的方法除去銅、鉍和銻等雜質(zhì)。如果浸出液含鋅過高, 則還必須采取另外的凈化措施。浸出液經(jīng)凈化除雜質(zhì)后可送入電解槽, 進行電解沉積。從上 式可看出，進入電解槽的溶液不僅含有PbSiF6，而且含有大量的Fe-SiF6。因此, 在電解沉積過程中, 人們所希望的電極反應(yīng)是:陽極: 2Fe2+ -2e-= 2Fe3+ E=0. 77 ( 1)陰極: Pb2+ +2e= Pb E=- 0. 127 ( 2)凈反應(yīng): 2Fe2+ Pb2+=2Fe3+ Pb 把電解過程的凈反應(yīng)寫成分子反應(yīng):2FeSiF6+ PbSiF6= Fe2 ( SiF6) 3+ Pb 很明顯, 在電解沉積期間, 鉛離子在陰極上得到電子還原成鉛；FeSiF6 在陽極上失去電子被氧化成Fe( SiF6 ) 3，也就是說, 通過電解沉積, 不但能得到電鉛, 而且還能使浸出過程的氧化劑Fe2( SiF6 ) 3 獲得再生。然而, 由于電極反應(yīng)(1)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位要比(2)正得多, 在電解過程中陽極上產(chǎn)生的Fe3+離子必然在陰極上放電, 被還原成Fe2+離子, 使得鉛電解無法實現(xiàn)。為解決這一問題, 必須采用隔膜電解, 以阻止Fe3+進入陰極區(qū), 保證Pb2+在陰極上放電。因此, 選擇合適的隔膜材料, 恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計電解槽結(jié)構(gòu), 保證較高的陰極電流效率是這項技得以產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。2.3 含鉛多金屬冶金廢物料冶煉技術(shù)趨勢盡管我國煉鉛行業(yè)引進了多項國外先進的熔池熔煉技術(shù),成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氧氣底吹一鼓風(fēng)爐還原煉鉛新工藝和廢舊電池自動分離-底吹熔煉再生鉛新工藝,但傳統(tǒng)的燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原工藝仍是我國鉛工業(yè)的主流工藝,其存在的主要缺點是：（1）工業(yè)上用于處理硫化鉛精礦的各種火法煉鉛過程不僅產(chǎn)出二氧化硫氣體和含鉛煙塵, 而且還會造成一部分鉛和鉛的化合物揮發(fā)。燒結(jié)焙燒-鼓風(fēng)爐還原熔煉這種傳統(tǒng)的火法煉鉛過程，目前仍然普遍被采用。該過程產(chǎn)出的煙氣含二氧化硫濃度低，不易回收，因而對大氣造成嚴(yán)重污染；揮發(fā)出來的鉛和鉛的化合物也會污染車間的生產(chǎn)環(huán)境， 損害工人的身體健康。盡管象基夫賽特和Q-S-L這樣一些現(xiàn)代火法煉鉛過程產(chǎn)出的煙氣含SO2濃度較高，可用于制酸，但產(chǎn)出的含鉛煙塵和含鉛揮發(fā)物的污染是無法徹底根除的。（2）除污染外，火法煉鉛的另一個不足之處是不適合處理含鉛多金屬冶金復(fù)雜廢物料。隨著煉鉛工業(yè)的發(fā)展, 高品位和容易處理的鉛礦會越來越少, 而低品位和復(fù)雜含鉛多金屬廢資源比例會逐漸增加。針對火法煉鉛的這些問題, 本項目的研發(fā)團隊把注意力集中到含鉛多金屬廢資源濕法冶金方面來。這主要是因為濕法煉鉛過程不會產(chǎn)出SO2 氣體, 也沒有含鉛煙塵和含鉛揮發(fā)物逸出。而且, 濕法煉鉛過程對低品位和復(fù)雜含鉛多金屬廢資源的適應(yīng)性也比較強，能有效綜合回收其中的有價金屬。含鉛多金屬廢物料的回收規(guī)模還很小,產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級的潛力巨大,并對我國冶金行業(yè)的清潔生產(chǎn)具有重要意義。(l)加緊開發(fā)含鉛多金屬廢資源利用技術(shù),把再生鉛回收納入鉛工業(yè)進行整體規(guī)劃,以鉛冶煉技術(shù)的創(chuàng)新,帶動再生鉛回收及多金屬資源的資源化利用，使冶金企業(yè)節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)及規(guī)模裝備水平的整體提高。（2）大力推廣低碳，環(huán)保，高效再生鉛及多金屬的回收新工藝,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,擴大再生鉛在總產(chǎn)能中的比重,開發(fā)再生鉛與含鉛多金屬等資源的綜合利用技術(shù)，進一步推動含鉛多金屬廢資源循環(huán)利用技術(shù)的進步。三、 項目承擔(dān)單位、參加（合作）單位、項目組主要成員概況及在項目中的分工 1 承擔(dān)單位昆明冶金研究院昆明冶金研究院是專業(yè)從事有色礦業(yè)開發(fā)與研究的專業(yè)研究單位，在有色礦冶領(lǐng)域擁有一批專業(yè)技術(shù)水平高、業(yè)務(wù)能力強的工程技術(shù)人員，并積累了豐富研究經(jīng)驗和研究手段。昆明冶金研究院擁有云南省選冶新技術(shù)重點實驗室、云南省有色金屬制品質(zhì)量檢測站、國家博士后科研工作站、國家科技部國際合作基地的依托單位。通過自身的逐步發(fā)展，將成為西部地區(qū)和面向東盟自由貿(mào)易區(qū)發(fā)展鋁、鉛鋅等有色金屬礦冶產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)源。昆明冶金研究院配套完善的分析檢測技術(shù)力量和先進的精密檢測儀器，如美國PS-4等離子光譜儀、美國LS100Q粒度分析儀、日本ASM-SX掃描電子顯微鏡、美國TMA熱機械分析儀和STA同步熱分析儀等大型分析檢測設(shè)備。最近，昆明冶金研究院和冶金分析測試中心進行全面設(shè)備更新，分析測試手段將明顯的提高。經(jīng)過多年的建設(shè)，現(xiàn)有研究設(shè)施能進行有色金屬的濕法冶金、火法冶金、細菌冶金、真空冶金、等離子冶金、爐渣結(jié)構(gòu)研究、環(huán)保、工藝礦物學(xué)、選礦工藝學(xué)、金屬材料等各種研究和開發(fā)。本項目中，昆明冶金研究院主要負責(zé)項目的實驗研究部分及中試驗部分，包括：工藝流程的選擇確定，工藝條件的試驗，中試試驗線的建設(shè)，中試線建在馬金鋪基地，實驗報告的編寫等。2 合作單位云南馳宏鋅鍺股份有限公司云南馳宏鋅鍺股份有限公司（簡稱“馳宏鋅鍺”）由云南冶金集團股份有限公司控股52.74%，成立于2000年7月，注冊資本1,667,560,890元人民幣，現(xiàn)有員工10000余人，是一戶以鉛鋅產(chǎn)業(yè)為主，集地質(zhì)勘探、采礦、選礦、冶金、化工、深加工、貿(mào)易和科研為一體的國有控股A股上市公司，股票代碼。公司現(xiàn)任董事長董英、總經(jīng)理沈立俊、黨委書記陳華國。馳宏鋅鍺前身云南會澤鉛鋅礦，成立于1951年1月，是我國“一五”計劃156個重點建設(shè)項目之一，也是中國最早從氧化鉛鋅礦中提取鍺用于國防尖端工業(yè)建設(shè)的企業(yè)，為“兩彈一星”的成功研制做出過貢獻。經(jīng)過60多年的傳承與創(chuàng)新發(fā)展，馳宏鋅鍺現(xiàn)已發(fā)展成為在國內(nèi)的云南、四川、內(nèi)蒙古、黑龍江、西藏、北京、香港以及國外的加拿大、澳大利亞、玻利維亞等地擁有36家分子公司的集團化、國際化企業(yè)，資源品種覆蓋鉛鋅、銅、鉬、金、銀、鍺等多種有色金屬。截止2013年6月末，馳宏鋅鍺資產(chǎn)總額達280億元，居國內(nèi)同行業(yè)第一位；具有年采選礦石300萬噸、鉛鋅30萬噸、金150千克、銀180噸、鍺30噸，鎘、鉍、銻等稀貴金屬400余噸的綜合生產(chǎn)能力，主要裝備、環(huán)保和工藝技術(shù)處于“國內(nèi)一流、國際先進”水平，綜合競爭力名列國內(nèi)同行業(yè)前茅。馳宏鋅鍺積極順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向，努力發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟，構(gòu)建了“風(fēng)險地質(zhì)勘探礦山無廢開采冶煉清潔生產(chǎn)“三廢”循環(huán)利用稀貴金屬綜合回收產(chǎn)品精深加工”獨具特色的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。馳宏鋅鍺具有固體礦產(chǎn)勘查甲級資質(zhì)，擁有“ISA-YMG富氧頂吹熔煉粗鉛技術(shù)”、“濕法煉鋅深度凈化長周期電積”專有知識產(chǎn)權(quán)，“隱伏礦體定位預(yù)測方法”、“礦山膏體膠結(jié)充填采礦技術(shù)”等數(shù)十項核心技術(shù)，取得國家高新技術(shù)企業(yè)認證，共有16項成果獲國家和省部級獎勵。馳宏鋅鍺于1998年通過ISO9002質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系認證，2007年通過了中國質(zhì)量認證中心審核，取得了質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全“三標(biāo)一體”化體系認證，通過“國家AAAA級標(biāo)準(zhǔn)化良好企業(yè)”驗收。“馳宏鋅鍺”牌鉛、鋅均為倫敦LME、上海期交所注冊產(chǎn)品，具有較高市場美譽度。公司先后榮獲全國首批資源綜合利用先進企業(yè)、國家“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”試點企業(yè)、全國設(shè)備管理優(yōu)秀單位、國家科技攻關(guān)授獎成果單位、全國首批循環(huán)經(jīng)濟試點單位、全國企業(yè)文化優(yōu)秀成果獎、全國綠化模范單位、第四批全國知識產(chǎn)權(quán)試點企業(yè)、全國創(chuàng)新型試點企業(yè)、國家綠色礦山試點單位、全國循環(huán)經(jīng)濟工作先進單位等數(shù)百項榮譽稱號。本項目中，云南馳宏鋅鍺股份有限公司派遣實驗人員協(xié)助完成中試試驗的研究工作，并為產(chǎn)業(yè)化采集數(shù)據(jù)，為產(chǎn)業(yè)化建設(shè)提供技術(shù)支撐。3 參與合作單位云南冶金科技(美國)有限公司為云南冶金集團股份有限公司（以下簡稱冶金集團）的控股公司，成立于2010年，云南冶金集團總投資三百一十萬美元。聘請美國余強博士為總經(jīng)理并由集團公司科技部和國際合作部共同管理。該公司在美國芝加哥擁有6千平方米的辦公實驗大樓,建立了三個小型實驗室(地質(zhì)礦山及礦物工程實驗室、冶金建材技術(shù)開發(fā)室、材料深加工及環(huán)保研究室)。二年多來，跟蹤國外技術(shù)發(fā)展前沿，瞄準(zhǔn)世界先進技術(shù)，著力在新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)和系統(tǒng)集成創(chuàng)新上下功夫，緊緊圍繞冶金集團鋁、鉛鋅、鈦、硅、錳等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，利用美國先進的科技、人才、市場優(yōu)勢為冶金集團所有企業(yè)服務(wù)，并嚴(yán)格遵守中美兩國有關(guān)法律、法規(guī)、條文，采取滾動開發(fā)模式，開展科技研發(fā)工作，已成為云南冶金集團獲取世界高新礦冶技術(shù)、信息、人才及研發(fā)的國際科技合作基地。云南冶金科技(美國)有限公司利用海外的人力資源，緊跟世界礦冶技術(shù)發(fā)展趨勢,擴展與世界各高校及國際公司合作方面做大量工作。公司積極擴展與世界著名高校及國際公司合作，擁有一大批化工冶金建材領(lǐng)域?qū)＜医淌诩夹g(shù)權(quán)威團隊和國際教育合作及基礎(chǔ)研究基地。云南冶金科技(美國)有限公司組織安排云南省科技廳與美國猶他大學(xué)、巴西礦冶研究院的技術(shù)交流。云南冶金科技(美國)有限公司的宗旨是利用國外先進的技術(shù)、人才優(yōu)勢為集團發(fā)展成為國內(nèi)一流、國際知名的礦業(yè)集團服務(wù)。緊緊圍繞集團公司鋁、鉛鋅、鈦、硅、錳等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，瞄準(zhǔn)世界先進技術(shù)，更好地直接利用國外最先進的礦物加工與分選、綠色冶煉技術(shù)、金屬材料深加工、新產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)，加快提升集團的產(chǎn)品技術(shù)含量，不斷增強集團自主創(chuàng)新能力和國際競爭力。利用海外的人力資源，積極擴展與世界各高校及國際公司合作，加快培養(yǎng)云南冶金集團的技術(shù)人才。尋找新的技術(shù)領(lǐng)域及國際合作伙伴，為云南冶金集團的發(fā)展項目提供支撐。公司本身將跟蹤國外技術(shù)發(fā)展前沿，著力在新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)上下功夫，認真從事市場研究及新產(chǎn)品、新工藝開發(fā)。本項目中，云南冶金科技(美國)有限公司主要完成信息采集及數(shù)字化模擬工作，并對我院相關(guān)科技人員進行培訓(xùn)。4 項目組成員及在項目中的分工表1 項目組成員與分工序號姓名工作單位學(xué)位職稱項目中分工1和曉才昆明冶金研究院在讀博士正高項目負責(zé)人2謝剛昆明冶金研究院博士教授技術(shù)方案3李懷仁昆明冶金研究院學(xué)士正高電積方案4徐慶鑫昆明冶金研究院碩士工程師電積工序5彭建蓉昆明冶金研究院學(xué)士正高凈化工序6余強云南冶金科技（美國）有限公司博士教授計算機模擬7李曉陽昆明冶金研究院學(xué)士正高項目協(xié)調(diào)8賈著紅云南馳宏鋅鍺股份有限公司碩士正高項目協(xié)調(diào)9徐亞飛昆明冶金研究院學(xué)士高工萃銅方案10楊大錦昆明冶金研究院博士正高技術(shù)總顧問11田林昆明冶金研究院博士工程師加壓工序12吳紅林云南馳宏鋅鍺股份有限公司學(xué)士高工電積方案13于站良昆明冶金研究院博士高工加壓工序14孫成余云南馳宏鋅鍺股份有限公司碩士副高項目協(xié)調(diào)15包崇軍昆明冶金研究院博士正高脫雜工序16徐俊毅昆明冶金研究院碩士助工電積工藝17刁微之昆明冶金研究院學(xué)士高工凈化工序18李永剛昆明冶金研究院學(xué)士高工加壓工序19陳家輝昆明冶金研究院碩士工程師加壓工序20晏祥樹云南馳宏鋅鍺股份有限公司本科副高電積工序21王少龍云南馳宏鋅鍺股份有限公司博士副高電積工序22崔濤昆明冶金研究院碩士工程師脫雜工序23魏可昆明冶金研究院碩士工程師脫雜工序24袁野昆明冶金研究院學(xué)士工程師脫雜工序25許娜昆明冶金研究院碩士助工現(xiàn)場協(xié)調(diào)26施輝獻昆明冶金研究院碩士工程師脫雜工序27張徽昆明冶金研究院學(xué)士經(jīng)濟師財務(wù)管理28梁智昆明冶金研究院碩士助工現(xiàn)場協(xié)調(diào)29李俊昆明冶金研究院學(xué)士工程師技術(shù)方案與設(shè)備方案30張良紅云南馳宏鋅鍺股份有限公司本科副高電積工序31周開敏云南馳宏鋅鍺股份有限公司本科正高電積工序32廖為新云南馳宏鋅鍺股份有限公司碩士工程師電積工序33鄒利明云南馳宏鋅鍺股份有限公司本科工程師電積工序34羅凌艷云南馳宏鋅鍺股份有限公司本科工程師經(jīng)費管理35閆森昆明冶金研究院碩士工程師技術(shù)顧問36張敬奇昆明冶金研究院學(xué)士正高設(shè)備技術(shù)方案項目組主要成員簡介如下：和曉才，1974年3月生，在讀博士，正高級工程師，云南省第十三批技術(shù)創(chuàng)新人才，昆明冶金研究院冶金研究所副所長。1997年7月工作以來，主要從事有色冶金技術(shù)開發(fā)與研究的工作。作為項目負責(zé)人，先后組織施了四項省部級項目的試驗研究工作，并參與了多項省部級項目的研究工作及完成了一系列的科研和生產(chǎn)項目的研究工作，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。2008年8獲得高級工程師職稱，2011被昆明理工大學(xué)錄取為碩士研究生，2012年考取昆明理工大學(xué)博士研究生，學(xué)習(xí)冶金物理化學(xué)專業(yè)，2013年碩士畢業(yè)。2013年獲得正高級工程師職稱。2007至2014年，作為主要項目負責(zé)人主持了省部級項目化學(xué)級工業(yè)硅的開發(fā)研究、LED襯底用高純?nèi)趸X制備關(guān)建技術(shù)的研究、由工業(yè)煤瀝青制備高純煤瀝青及其應(yīng)用的研究、高純二氧化硅新技術(shù)的開發(fā)研究及1000L加壓酸浸鈦精礦制備人制金紅石型富鈦料技術(shù)開發(fā)。并參與及組織實施了國際合作低成本太陽能多晶硅新工藝的開發(fā)研究等多項省部級項目及云南冶金集團的多個項目的開發(fā)研究工作。并在這些項目的開發(fā)研究中作出了重要貢獻。獲一項省部級三等獎一項，有色金屬行業(yè)協(xié)會二等獎一項，市級專利發(fā)明二等獎一項。獲發(fā)明專利12項，申請受理發(fā)明26項，在國內(nèi)外刊物上發(fā)表論文21篇。謝剛，男，1961年11月生，博士，教授，博士生導(dǎo)師，院長，國家自然科學(xué)基金委員會學(xué)科評審組成員，中國博士后科學(xué)基金會評審專家，教育部留學(xué)回國人員基金評審專家，中國金屬學(xué)會青年冶金學(xué)術(shù)委員會主任，中國金屬學(xué)會冶金物理化學(xué)學(xué)會理事，中國金屬學(xué)會熔鹽委員會委員，中國有色金屬學(xué)會青年工作委員會副主任，國家新世紀(jì)百千萬人才工程人才，云南省學(xué)術(shù)帶頭人，云南省有突出貢獻優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才。主要從事冶金與材料科研工作，已指導(dǎo)畢業(yè)博士生23人，在讀博士生14人，指導(dǎo)畢業(yè)碩士生47人，在讀碩士生9人。出版專著計算機在冶金中的應(yīng)用、冶金熔體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的計算機模擬、熔融鹽理論及應(yīng)用等5部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇。承擔(dān)多項國家級和省部級科研項目，獲省級獎3項。李懷仁，男，1955年1月生，教授級高工，云南省冶金材料專家。1978年畢業(yè)東北大學(xué)冶金材料工程系，現(xiàn)任昆明冶金研究院冶金研究部主任，黨委書記。主要參加的項目有云南省科技廳的八五、九五科技攻關(guān)項目“用鋅浮渣制取活性氧化鋅的工藝研究”。負責(zé)或參加了云南科技廳攻關(guān)項目“低品位鋅礦浸出-萃取-電積工程化前期研究”、“低品位硫化銅礦的細菌浸出-萃取-電積提銅工業(yè)性試驗”、“濕法煉鋅-深度凈化-長周期鋅電積工業(yè)試驗”、“含銦高鐵硫化鋅精礦加壓酸浸回收鋅銦新工藝研究”，國家科技部西部專項“四孔狀氧化鋅晶須產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究”項目。此外負責(zé)了聚丙稀酸鈉對霞石泥沉降性能的影響研究、老煤山鋁土礦燒結(jié)溶出性能的研究、青海元石山高砷紅土礦的脫砷和熔煉鎳鐵的試驗研究、祥云金精礦脫砷試驗研究、高硫高砷金精礦懸浮電解陽極氧化機理研究、含鋅礦物懸浮電解生產(chǎn)金屬鋅的工藝研究、云南銅業(yè)股份有限公司全流程元素分布考查、建水錳礦電爐鋅粉的可行性研究、貴州鉬鎳礦綜合利用研究、鉬鉛礦回收鉬的工藝開發(fā)研究、鋅浮渣脫氯研究、元江紅土鎳礦的堆浸試驗研究及堆浸液制氫氧化鎳和電積鎳的工藝試驗研究等。獲發(fā)明專利4項，申請受理發(fā)明3項。在國內(nèi)外刊物上發(fā)表的論文10余篇。余強，美國猶他大學(xué)冶金系冶金工程博士，教授。擁有三年在美國大學(xué)和十七年在美國一流大公司（USG）工作經(jīng)歷和從事礦物加工、污染治理、資源再生、建材新產(chǎn)品、工藝技術(shù)改造及降低成本等技術(shù)領(lǐng)域的豐富研發(fā)及管理經(jīng)驗，共發(fā)表學(xué)術(shù)論文32篇、USG公司研究報告22篇、共獲26項美國專利和2項中國專利，另有13項美國/中國專利在申請中。1991年獲得美國猶他大學(xué)冶金工程博士學(xué)位后，在應(yīng)用表面物理化學(xué)、材料科學(xué)加工與分離技術(shù)領(lǐng)域打下了堅實的理論基礎(chǔ)。在猶他大學(xué)工作和學(xué)習(xí)期間，共參與了五項并主持了四項（CO PI）由美國科學(xué)基金、能源部、環(huán)保署、猶他州及公司資助的研發(fā)項目（共計280萬美元），其中包括含油廢水的凈化、放射性廢物的分離與處理、磷礦高效分選、煤脫硫分選、煤樹脂的分離與提純、充氣旋流廢紙漿浮選脫黑及碳化硅、金、銅、鉛、鋅、鐵礦的分選。因?qū)Ω∵x表面化學(xué)、礦物加工和分離技術(shù)的杰出貢獻，被推薦參加1995年全美首屆青年前沿工程學(xué)年研討會（共87人）。四、項目現(xiàn)有工作基礎(chǔ)和支撐條件4.1 項目現(xiàn)有工作基礎(chǔ)該項目已經(jīng)進行了前期的實驗室研究，形成了加壓酸浸沉鍺萃銅、鋅碳酸鈉轉(zhuǎn)化氟硅酸浸出凈化電積鉛的七個主要步驟構(gòu)成的綜合利用的工藝。即采用分段浸出工藝對云南馳宏鋅鍺股份有限公司提供的含鉛多金屬廢物料的進行加壓浸出，得到含鍺、銅、鐵、鋅的混合溶液；混合溶液先用單寧酸沉鍺，沉鍺后液凈化吸附后用M5640作為萃取劑選擇性地萃取回收銅，萃銅后液采用P204+TOA混合萃取劑萃取回收鋅；酸浸渣用碳酸鈉轉(zhuǎn)化鉛，再用氟硅酸浸出鉛，浸出后液進行凈化，然后電積，獲得高品質(zhì)的電積鉛。在前期的研究過程中，課題組以云南馳宏鋅鍺股份有限公司提供的含鉛多金屬廢物料作為原料，其中（Cu+Zn）含量7%左右，開展了綜合回收銅鋅的試驗研究：研究加壓條件下多金屬同時浸出時，浸出條件對鍺、銅、鋅、鐵等元素浸出率影響的基本規(guī)律及硫轉(zhuǎn)化成硫元素的影響條件；研究多金屬混合溶液鍺與銅、鋅分離的條件，萃取回收銅、鋅的條件；研究酸浸渣的碳酸鈉轉(zhuǎn)化的工藝及參數(shù)；硅氟酸浸出碳酸鉛的工藝的研究；鉛溶液的凈化工藝條件；前期的鉛電積的影響條件及陽極板材料的選擇研究。項目前期已建成了實驗室離子交換實驗室、萃取實驗實、加壓浸出實驗室，并購置或建成了實驗室的相關(guān)的試驗設(shè)備，如小型離子交換系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、加壓浸出設(shè)備及電積系統(tǒng)，形成了配套的、完整的含鉛廢物料的濕法處理設(shè)備，并在實驗室完成了部分前期實驗研究工作。對于中試研究的部分萃取、電積、溶液循環(huán)設(shè)備、加壓設(shè)備已在建設(shè)中，有些配套的設(shè)備已和有關(guān)的制造廠商進行溝通，計劃進行加工，設(shè)備到位后即開展相應(yīng)的中試驗研究。4.2 含鉛多金屬廢物料資源化平臺前期基礎(chǔ)建設(shè)情況根椐的含鉛多金屬廢物料資源化項目的需求，我們在馬金