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文檔簡介

1、第四章第四章 鉛冶金鉛冶金Lead Metallurgy第一節(jié)第一節(jié) 鉛冶金的一般知識鉛冶金的一般知識2 鉛是周期表中第四族元素,原子序數(shù)為鉛是周期表中第四族元素,原子序數(shù)為82。 在化合物中,鉛為在化合物中,鉛為兩價及四價兩價及四價。 原子量為原子量為207.21,為,為Pb2O4、Pb2O6、Pb2O7及及Pb2O8同位素的平均值。同位素的平均值。 顏色:顏色:藍灰色或銀灰色藍灰色或銀灰色。 晶體結(jié)構(gòu):面心立方晶格。晶體結(jié)構(gòu):面心立方晶格。 熔點:熔點:327.4,沸點:,沸點:1725。 密度:密度:11.336克克/厘米厘米3(20)。)。 鉛對人有毒。鉛對人有毒。3 金屬鉛屬于等軸晶

2、系,其物理性質(zhì)方面的特點為金屬鉛屬于等軸晶系,其物理性質(zhì)方面的特點為硬度小、密度大、熔點低、沸點高、展性好、延硬度小、密度大、熔點低、沸點高、展性好、延性差、對電與熱的傳導(dǎo)性能差、高溫下容易揮發(fā)、性差、對電與熱的傳導(dǎo)性能差、高溫下容易揮發(fā)、在液態(tài)下流動性大在液態(tài)下流動性大。4 鉛在完全干燥的常溫空氣中或在不含空氣的水鉛在完全干燥的常溫空氣中或在不含空氣的水中,不發(fā)生任何化學(xué)變化中,不發(fā)生任何化學(xué)變化; 但在潮濕和含有但在潮濕和含有CO2的空氣中,則失去光澤而的空氣中,則失去光澤而變成暗灰色,其表面被變成暗灰色,其表面被Pb2O薄膜薄膜所覆蓋,此膜所覆蓋,此膜慢慢地轉(zhuǎn)變成慢慢地轉(zhuǎn)變成堿性碳酸鉛堿

3、性碳酸鉛3PbCO3Pb(OH)2。5 鉛在空氣中加熱熔化時,最初氧化成鉛在空氣中加熱熔化時,最初氧化成 Pb2O 溫度升高時則氧化成溫度升高時則氧化成PbO 繼續(xù)加熱到繼續(xù)加熱到330450形成的形成的PbO氧化成氧化成Pb2O3 在在450 470的溫度范圍內(nèi),則形成的溫度范圍內(nèi),則形成Pb3O4(即(即2PbOPbO2,俗稱鉛丹)。,俗稱鉛丹)。 無論是無論是Pb2O3或或Pb3O4在高溫下都會離解生成在高溫下都會離解生成PbO,因此因此PbO是高溫下惟一穩(wěn)定的氧化物是高溫下惟一穩(wěn)定的氧化物。 CO2對鉛的作用不大;浸沒在水中(無空氣)的對鉛的作用不大;浸沒在水中(無空氣)的鉛很少腐蝕。

4、鉛很少腐蝕。6 鉛鉛易溶于易溶于硝酸(硝酸(HNO3)、硼氟酸()、硼氟酸(HBF4)、硅氟酸)、硅氟酸(H2SiF6)、醋酸()、醋酸(CH3COOH)及)及AgNO3等;等; 鹽酸與硫酸僅在常溫下與鉛的表面起作用而形成幾乎是不鹽酸與硫酸僅在常溫下與鉛的表面起作用而形成幾乎是不溶解的溶解的PbCl2和和PbSO4的的表面膜表面膜。 可見,工業(yè)上常用的可見,工業(yè)上常用的“三酸三酸”作為溶劑,都作為溶劑,都不太適宜用于不太適宜用于濕法煉鉛和粗金屬鉛的水溶液電解精煉濕法煉鉛和粗金屬鉛的水溶液電解精煉, 因為盡管硫酸、鹽酸價廉易得,但生成的因為盡管硫酸、鹽酸價廉易得,但生成的PbSO4、 PbCl2

5、在水溶液中溶解度??;在水溶液中溶解度??; 而與硝酸形成的而與硝酸形成的Pb(NO3)2在水溶液中不太穩(wěn)定,容易在水溶液中不太穩(wěn)定,容易生成揮發(fā)性的氧化氮。生成揮發(fā)性的氧化氮。7 鉛是放射性元素鈾、錒和釷分裂的最后產(chǎn)物,鉛是放射性元素鈾、錒和釷分裂的最后產(chǎn)物,可吸收放射性線可吸收放射性線,且具有,且具有抵抗放射性物質(zhì)透過抵抗放射性物質(zhì)透過的性能。的性能。 這就是濕法煉鉛工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的困難所在,這就是濕法煉鉛工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的困難所在,也是粗鉛電解精煉不得不采用較昂貴的也是粗鉛電解精煉不得不采用較昂貴的H H2 2SiFSiF6 6作電解質(zhì)的緣故。作電解質(zhì)的緣故。8 (1)硫化鉛)硫化鉛 硫化鉛(

6、硫化鉛(PbS)在自然界呈)在自然界呈方鉛礦方鉛礦存在,色黑存在,色黑(結(jié)晶狀態(tài)呈灰色),具有金屬光澤。(結(jié)晶狀態(tài)呈灰色),具有金屬光澤。PbS含含Pb86.6%,密度,密度7.47.6g/cm3,熔點,熔點11355,熔化后流動性很大,可透過粘土質(zhì)材料而不起熔化后流動性很大,可透過粘土質(zhì)材料而不起侵蝕作用,侵蝕作用,易滲入磚縫易滲入磚縫。9 PbS在在600時已開始揮發(fā),其蒸氣壓與溫度的關(guān)系時已開始揮發(fā),其蒸氣壓與溫度的關(guān)系如下:如下: PbSPbS的離解壓很小,的離解壓很小,10001000時僅為時僅為16.8Pa16.8Pa。但但PbSPbS中中的的PbPb可被對硫親和力大的金屬所置換,

7、如溫度高于可被對硫親和力大的金屬所置換,如溫度高于10001000時,鐵可置換時,鐵可置換PbSPbS中的中的PbPb(PbS+Fe= FeS+PbPbS+Fe= FeS+Pb)。)。這就是煉鉛常見的這就是煉鉛常見的“沉淀反應(yīng)沉淀反應(yīng)”。 975 1074 1108 1.0330.2671.337.9913.3 26.7 53.3 101.3 CkPa) 852928116012211281溫 度()蒸氣壓(10 PbS可與可與FeS、Cu2S等金屬硫化物形成等金屬硫化物形成锍锍,CaO、BaO對對PbS可起可起分解作用分解作用(4PbS+4CaO=4Pb+3CaS+ CaSO4);); 在還

8、原氣氛下,可發(fā)生下列反應(yīng):在還原氣氛下,可發(fā)生下列反應(yīng):2PbS+CaO+C(CO)= Pb+ PbSCaS+ CO(CO2)。當(dāng)爐料中。當(dāng)爐料中存在大量存在大量CaS時,會時,會降低鉛的回收率,因為降低鉛的回收率,因為CaS將與將與PbS形成穩(wěn)定的形成穩(wěn)定的PbSCaS。 在鉛的在鉛的熔點熔點附近,附近,PbS不溶于鉛中,隨著溫度的升高,不溶于鉛中,隨著溫度的升高,PbS在鉛中的溶解度增加。到在鉛中的溶解度增加。到1040時,時,PbS與與Pb的熔合的熔合體分為體分為兩層兩層: 上層含上層含PbS 89.5%,Pb 10.5%; 下層含下層含PbS 19.4%,Pb 80.6%。11 當(dāng)冷卻

9、時當(dāng)冷卻時PbS以純凈的結(jié)晶體從以純凈的結(jié)晶體從Pb-PbS熔合體中析出,熔合體中析出,這是這是鼓風(fēng)爐熔煉中爐結(jié)形成的原因之一鼓風(fēng)爐熔煉中爐結(jié)形成的原因之一。 PbS溶解于溶解于HNO3與與FeCl3的水溶液中,所以的水溶液中,所以HNO3和和FeCl3均可用來作為方鉛礦的均可用來作為方鉛礦的浸出劑浸出劑。 PbS幾乎不與幾乎不與C和和CO發(fā)生作用。發(fā)生作用。 PbS在空氣中加熱時在空氣中加熱時生成生成PbO和和PbSO4,其開始氧化溫,其開始氧化溫度為度為360380。12 (2)氧化鉛)氧化鉛 氧化鉛(氧化鉛(PbO)又名)又名密陀僧密陀僧,熔點,熔點886,沸點,沸點1472,有兩種同素

10、異形體:屬于正方晶系的有兩種同素異形體:屬于正方晶系的紅紅密陀僧和斜方密陀僧和斜方晶系的晶系的黃黃密陀僧。密陀僧。 熔化的密陀僧熔化的密陀僧急冷時呈黃色急冷時呈黃色,緩冷時呈紅色緩冷時呈紅色,前者在,前者在高溫下穩(wěn)定,兩者的相變點為高溫下穩(wěn)定,兩者的相變點為450500。 PbO在不同溫度下的平衡蒸氣壓如下:在不同溫度下的平衡蒸氣壓如下: 1085 1222 1265 0.1330.6671.337.9913.3 26.7 5 3.3 101.3 CkPa) 9431039133014021472溫度 ( )蒸 氣 壓 (13 PbO是是強氧化劑強氧化劑,能氧化,能氧化Te、S、As、Sb、B

11、i和和Zn等。等。 PbO是是兩性氧化物兩性氧化物,既可與,既可與SiO2、Fe2O3結(jié)合成硅酸鹽或鐵酸鹽;也可與結(jié)合成硅酸鹽或鐵酸鹽;也可與CaO、MgO等等形成鉛酸鹽(如形成鉛酸鹽(如PbO2+CaO=CaPbO3);還可與);還可與Al2O3結(jié)合成鋁酸鹽。結(jié)合成鋁酸鹽。 PbO對硅磚和粘土磚的侵蝕作用很強烈對硅磚和粘土磚的侵蝕作用很強烈。 所有的所有的鉛酸鹽都不穩(wěn)定鉛酸鹽都不穩(wěn)定,在高溫下離解并放出氧氣。,在高溫下離解并放出氧氣。 PbO是良好的是良好的助熔劑助熔劑,它可與許多金屬氧化物形成易熔的共晶體或化合物。,它可與許多金屬氧化物形成易熔的共晶體或化合物。 在在PbO過剩情況下,難熔

12、的金屬氧化物即使不形成化合物也會變成過剩情況下,難熔的金屬氧化物即使不形成化合物也會變成易熔物易熔物。此種作用在。此種作用在煉鉛過程中具有重要意義。煉鉛過程中具有重要意義。 PbO屬于難離解的穩(wěn)定化合物,但屬于難離解的穩(wěn)定化合物,但容易被容易被C和和CO所還原。所還原。14 (3)硫酸鉛)硫酸鉛 硫酸鉛(硫酸鉛(PbSO4)的密度為)的密度為6.34g/cm3,熔點為熔點為1170。 PbSO4是是比較穩(wěn)定的化合物比較穩(wěn)定的化合物,開始分解的溫度為,開始分解的溫度為850,而激烈分解的溫度為而激烈分解的溫度為905。 PbS、ZnS和和Cu2S等的存在可促使等的存在可促使PbSO4的分解的分解

13、,促使其,促使其開始分解溫度降低。例如開始分解溫度降低。例如PbSO4+PbS系中,反應(yīng)開始溫度系中,反應(yīng)開始溫度為為630。 PbSO4和和PbO均能與均能與PbS發(fā)生相互反應(yīng)生成金屬鉛,是硫發(fā)生相互反應(yīng)生成金屬鉛,是硫化鉛精礦直接熔煉的反應(yīng)之一化鉛精礦直接熔煉的反應(yīng)之一。15 (4 4)氯化鉛)氯化鉛 氯化鉛(氯化鉛(PbClPbCl2 2)為)為白色白色,其熔點為,其熔點為498498,沸點為,沸點為954954,密度為密度為5.91g/cm5.91g/cm3 3。 PbClPbCl2 2在水溶液中的溶解度甚小,在水溶液中的溶解度甚小,2525時為時為1.07%1.07%,100100時

14、才為時才為3.2%3.2%。 但但PbClPbCl2 2溶解于堿金屬和堿土金屬的氯化物溶解于堿金屬和堿土金屬的氯化物(如(如NaClNaCl等)等)水溶液中。水溶液中。PbClPbCl2 2在在NaClNaCl水溶液中的溶解度隨溫度和水溶液中的溶解度隨溫度和NaClNaCl濃度的提高而增大濃度的提高而增大,當(dāng)有,當(dāng)有CaClCaCl2 2存在存在時,其溶解度更大。時,其溶解度更大。例如,在例如,在5050下下NaClNaCl飽和溶液中鉛的最大溶解度為飽和溶液中鉛的最大溶解度為42g/L42g/L;當(dāng)有;當(dāng)有CaClCaCl2 2存在下存在下NaClNaCl飽和溶液加熱至飽和溶液加熱至10010

15、0時,時,則鉛的溶解度可達則鉛的溶解度可達100100110 g/L 110 g/L 。16 根據(jù)世界和我國鉛冶煉生產(chǎn)及消費情況,根據(jù)世界和我國鉛冶煉生產(chǎn)及消費情況,世界世界鉛產(chǎn)量近鉛產(chǎn)量近5 5年間變化相對較小,而我國鉛產(chǎn)量年間變化相對較小,而我國鉛產(chǎn)量明顯增長。明顯增長。世界鉛消費量增長緩慢,但我國鉛世界鉛消費量增長緩慢,但我國鉛消費量迅速增長。消費量迅速增長。 由于我國的汽車工業(yè)快速發(fā)展,汽車保有量猛由于我國的汽車工業(yè)快速發(fā)展,汽車保有量猛增,增,蓄電池蓄電池需求量隨之增加。預(yù)計未來幾年國需求量隨之增加。預(yù)計未來幾年國內(nèi)消費量繼續(xù)保持過去內(nèi)消費量繼續(xù)保持過去5 5年的增長速度,年的增長速

16、度,價格價格也將有持續(xù)也將有持續(xù)上揚上揚的趨勢。的趨勢。17 鉛主要用于鉛主要用于鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池(65-70%65-70%)。)。 電纜護套。電纜護套。 氧化鉛。顏料化學(xué)品。氧化鉛。顏料化學(xué)品。 鉛材。防腐和防輻射。鉛材。防腐和防輻射。 各種合金。各種合金。 彈藥軍火。彈藥軍火。 石油添加劑。石油添加劑。18 表表 年 份1999200020012002200320042005鉛產(chǎn)量91.8110119.5132.5156.4193.5239鉛消費量52.46580.095.0110136174表表1-3 1-3 我國鉛產(chǎn)量及消費量我國鉛產(chǎn)量及消費量 (單位:萬(單位:萬t t )年 份

17、1999200020012002200320042005鉛產(chǎn)量627.9664.9654.7665.6676.2679740鉛消費量627.9664.9654.7665.6681.369674419序號序號企業(yè)名稱企業(yè)名稱產(chǎn)量產(chǎn)量小計小計105.71河南豫光金鉛集團有限責(zé)任公司河南豫光金鉛集團有限責(zé)任公司23.02徐州春興合金有限公司徐州春興合金有限公司 10.53河南省安陽市豫北金屬冶煉廠河南省安陽市豫北金屬冶煉廠10.34水口山有色金屬有限責(zé)任公司水口山有色金屬有限責(zé)任公司9.85湖南株洲冶煉集團有限公司湖南株洲冶煉集團有限公司9.66濟源市萬洋冶煉(集團)有限公司濟源市萬洋冶煉(集團)有

18、限公司 8.77深圳中金嶺南有色金屬股份有限公司深圳中金嶺南有色金屬股份有限公司8.38云南冶金集團總公司云南冶金集團總公司 7.39金城江成源冶煉廠金城江成源冶煉廠 7.310濟源市金利冶鐵有限責(zé)任公司濟源市金利冶鐵有限責(zé)任公司 5.511河池市南方有色冶煉有限責(zé)任公司河池市南方有色冶煉有限責(zé)任公司 5.4表表1-4 20051-4 2005年年鉛鉛產(chǎn)量產(chǎn)量5 5萬噸以上的生產(chǎn)企業(yè)萬噸以上的生產(chǎn)企業(yè) 20002000年鉛產(chǎn)量超過年鉛產(chǎn)量超過5 5萬噸的企業(yè)有萬噸的企業(yè)有7 7家,家, 20052005年增加到年增加到1111家,這家,這1111家企業(yè)見表家企業(yè)見表1616。 20(1 1)國

19、外鉛行業(yè)概況)國外鉛行業(yè)概況 1 1)資源狀況)資源狀況 據(jù)據(jù)20062006年美國地調(diào)局統(tǒng)計,已查明世界的年美國地調(diào)局統(tǒng)計,已查明世界的鉛鉛資源量為資源量為1515億噸億噸,20062006年已查明世界的鉛儲量為年已查明世界的鉛儲量為64006400萬噸,儲量基礎(chǔ)萬噸,儲量基礎(chǔ)1300013000萬噸。萬噸。21世界上著名的鉛資源國家世界上著名的鉛資源國家 (萬(萬t t)鉛儲量國家鉛儲量國家鉛儲量鉛儲量鉛儲量基礎(chǔ)鉛儲量基礎(chǔ)澳大利亞澳大利亞美國美國加拿大加拿大秘魯秘魯南非南非墨西哥墨西哥原蘇聯(lián)地區(qū)原蘇聯(lián)地區(qū)其它其它合計合計20008004002002001009001800640034002

20、0001300300300200120043001300022 2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代年代曾是世界鉛精礦產(chǎn)量增長最快、年曾是世界鉛精礦產(chǎn)量增長最快、年產(chǎn)量最高的時期,年產(chǎn)量在產(chǎn)量最高的時期,年產(chǎn)量在340-360340-360萬噸(金屬鉛萬噸(金屬鉛量,下同)之間,進入量,下同)之間,進入8080年代以來逐年下降,年代以來逐年下降,1999-20061999-2006年間年均下降年間年均下降0.4%0.4%,20062006年略有回升為年略有回升為318.4318.4萬噸。萬噸。 世界鉛精礦產(chǎn)量下降的主要原因是世界鉛精礦產(chǎn)量下降的主要原因是8080年代后,年代后,再再生鉛生鉛生產(chǎn)得到了很

21、大發(fā)展,對精礦的需求減少。生產(chǎn)得到了很大發(fā)展,對精礦的需求減少。 232003-20062003-2006年鉛精礦主要產(chǎn)量年鉛精礦主要產(chǎn)量 (萬噸)(萬噸)年份年份中國中國澳洲澳洲美國美國秘秘魯魯墨西哥墨西哥加拿大加拿大瑞典瑞典南非南非摩洛哥摩洛哥波蘭波蘭世界總量世界總量20062005200420037154.758.171.268.668.161.753.143.851.449.145.827.127.125.825.815.312.616.617.514.916.119.018.610.811.611.410.78.58.08.48.38.26.97.07.46.86.86.05.531

22、8.4299.0302.0305.124 自自2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代中期年代中期開始,西方國家精煉開始,西方國家精煉鉛的生產(chǎn)發(fā)生了重大的變化,冶煉能力不鉛的生產(chǎn)發(fā)生了重大的變化,冶煉能力不穩(wěn)定,穩(wěn)定,再生鉛再生鉛得到很大發(fā)展,得到很大發(fā)展,原生鉛原生鉛生產(chǎn)生產(chǎn)萎縮。萎縮。 1999-20061999-2006年,世界精鉛產(chǎn)量僅以年均年,世界精鉛產(chǎn)量僅以年均0.86%0.86%的速度增長,的速度增長,2002-20062002-2006年增長略快,年增長略快,20002000年為年為663.4663.4萬噸。萬噸。25世界精煉鉛的主要產(chǎn)地世界精煉鉛的主要產(chǎn)地 (萬噸)(萬噸)年份年份美國美

23、國中國中國德國德國墨西哥墨西哥英國英國日本日本加拿大加拿大法國法國意大利意大利哈薩克斯坦哈薩克斯坦世界總量世界總量2006200520042003143.7138.1142.1144.9101.082.175.770.841.537.438.032.933.827.026.324.633.434.835.038.431.229.430.229.728.426.326.527.126.827.929.028.323.421.519.921.220.829.430.229.7663.4617.3601.4597.4注:以2006年前10名產(chǎn)量列出26 1999-20061999-2006年世界精煉

24、鉛消費年均增長年世界精煉鉛消費年均增長0.8%0.8%,20062006年達到年達到630.8630.8萬噸,見表萬噸,見表1-61-6。世界鉛增長緩慢的原因是。世界鉛增長緩慢的原因是環(huán)保的限環(huán)保的限制和除蓄電池之外的其它消費逐漸下降。制和除蓄電池之外的其它消費逐漸下降。2002-20062002-2006年金屬鉛的主要消費地年金屬鉛的主要消費地 (萬噸(萬噸)年份年份美國美國中國中國德國德國日本日本韓國韓國英國英國意大利意大利法國法國墨西哥墨西哥中國臺灣中國臺灣世界總量世界總量20062005200420032002166.0174.5172.6165.0164.866.352.553.05

25、3.046.441.237.436.234.030.334.331.832.233.033.030.925.626.029.523.130.128.327.627.027.328.126.526.225.928.826.226.424.725.925.519.520.318.516.07.514.814.413.314.212.4630.8611.8608.6601.9574.227 從從1999-20051999-2005年年, ,隨著世界各國環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格隨著世界各國環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格, ,不僅不僅鉛的用途減少,而且除鉛酸蓄電池外的其它應(yīng)用部門的鉛鉛的用途減少,而且除鉛酸蓄電池外的其它

26、應(yīng)用部門的鉛消費也在降低,其消費結(jié)構(gòu)的變化見表消費也在降低,其消費結(jié)構(gòu)的變化見表1-81-8。 蓄電池方面蓄電池方面的鉛消費從的鉛消費從2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代的年代的28%28%上升到上升到19991999年年的的74%74%,這主要是受汽車工業(yè)的發(fā)展所推動。,這主要是受汽車工業(yè)的發(fā)展所推動。 其它消費部門中,其它消費部門中,電纜護套和汽油添加劑電纜護套和汽油添加劑所占份額下降最所占份額下降最多,多, 前者是由于前者是由于光纖電纜光纖電纜的發(fā)展,逐步淘汰了以鉛作護套的電的發(fā)展,逐步淘汰了以鉛作護套的電纜,纜, 后者是由于后者是由于含鉛汽油含鉛汽油是大氣鉛的主要來源之一,在西方發(fā)是大氣鉛的

27、主要來源之一,在西方發(fā)達國家已經(jīng)禁止使用。達國家已經(jīng)禁止使用。281970-20061970-2006年世界鉛的消費結(jié)構(gòu)變化年世界鉛的消費結(jié)構(gòu)變化 (% %)項目項目1970年年1980年年1990年年2000年年2006年年蓄電池蓄電池化工產(chǎn)品化工產(chǎn)品鉛材鉛材電纜護套電纜護套合金合金汽車添加劑汽車添加劑其它其它合計合計281021-1194-38121612811310048151186751006414943241007489241210029 世界上一些經(jīng)濟比較發(fā)達的國家都很重視廢鉛回收和再生,世界上一些經(jīng)濟比較發(fā)達的國家都很重視廢鉛回收和再生,制定了一系列鼓勵、扶持和強制廢鉛回收再生的

28、法律法規(guī),制定了一系列鼓勵、扶持和強制廢鉛回收再生的法律法規(guī),因此,再生鉛工業(yè)發(fā)展很快。因此,再生鉛工業(yè)發(fā)展很快。 20022002年世界再生鉛生產(chǎn)能力增加到年世界再生鉛生產(chǎn)能力增加到373373萬噸,這些生產(chǎn)能萬噸,這些生產(chǎn)能力大部分布在北美洲(約占力大部分布在北美洲(約占40%40%)、歐洲(約占)、歐洲(約占35%35%)和亞)和亞洲(約占洲(約占18%18%)。)。 西方國家西方國家再生鉛產(chǎn)量占精鉛總產(chǎn)量的再生鉛產(chǎn)量占精鉛總產(chǎn)量的59%59%。美國美國是世界上是世界上最大的再生鉛生產(chǎn)國,產(chǎn)量約占西方國家的三分之一。最大的再生鉛生產(chǎn)國,產(chǎn)量約占西方國家的三分之一。30 20062006年

29、,世界精煉鉛總量為年,世界精煉鉛總量為663.4663.4萬噸,其中再生鉛為萬噸,其中再生鉛為249.1249.1萬噸,占精鉛總量的萬噸,占精鉛總量的37.5%37.5%。 在生產(chǎn)工藝上,發(fā)達國家主要采用機械破碎分選,并進行在生產(chǎn)工藝上,發(fā)達國家主要采用機械破碎分選,并進行脫硫等預(yù)處理技術(shù),具有代表性的脫硫等預(yù)處理技術(shù),具有代表性的分選系統(tǒng)有兩種分選系統(tǒng)有兩種,意大,意大利利EngitecEngitec公司開發(fā)的公司開發(fā)的CXCX破碎分選系統(tǒng)和美國破碎分選系統(tǒng)和美國M.AM.A公司開發(fā)公司開發(fā)的的M.AM.A破碎分選系統(tǒng),破碎分選系統(tǒng), 其其工藝工藝是根據(jù)廢鉛蓄電池各組分的密度與粒度不同,將其

30、是根據(jù)廢鉛蓄電池各組分的密度與粒度不同,將其分開,分為橡膠、塑料、廢酸、鉛金屬、鉛膏等幾大部分,分開,分為橡膠、塑料、廢酸、鉛金屬、鉛膏等幾大部分,然后再分別回收利用。然后再分別回收利用。 冶煉工藝冶煉工藝,主要是回轉(zhuǎn)窯冶煉,也有采用鼓風(fēng)爐與回轉(zhuǎn)窯,主要是回轉(zhuǎn)窯冶煉,也有采用鼓風(fēng)爐與回轉(zhuǎn)窯聯(lián)合冶煉流程,個別廠家用電爐。聯(lián)合冶煉流程,個別廠家用電爐。 312002-20062002-2006年再生鉛主要產(chǎn)地年再生鉛主要產(chǎn)地 (萬噸)(萬噸)年份年份美國美國德國德國日本日本英國英國意大利意大利法國法國加拿大加拿大墨西哥墨西哥西班牙西班牙其它亞洲國家其它亞洲國家世界總量世界總量20062005200

31、42003200266.763.566.766.365.220.420.420.316.414.918.216.815.715.414.717.116.316.417.117.516.014.814.214.614.415.815.417.215.916.212.511.713.613.211.59.09.08.78.76.66.88.67.59.08.66.26.25.36.16.0249.1243.7246.6244233.5321 1)資源概況)資源概況 我國是世界上鉛資源比較豐富的國家之一,不僅我國是世界上鉛資源比較豐富的國家之一,不僅分布廣、類型多,而且資源前景好,已探明的儲分布廣、

32、類型多,而且資源前景好,已探明的儲量居世界前列。量居世界前列。20062006年世界已查明的鉛儲量為年世界已查明的鉛儲量為64006400萬噸,儲量基礎(chǔ)萬噸,儲量基礎(chǔ)1300013000萬噸,而我國在歷經(jīng)萬噸,而我國在歷經(jīng)5050年地質(zhì)勘察,全國累計探明鉛儲量達年地質(zhì)勘察,全國累計探明鉛儲量達46184618萬噸,萬噸,經(jīng)經(jīng)4040多年的開采消耗,目前多年的開采消耗,目前保有鉛儲量為保有鉛儲量為34973497萬萬噸,居世界第二位。噸,居世界第二位。 33我國各地區(qū)鉛儲量分布我國各地區(qū)鉛儲量分布 (萬噸)(萬噸)保有儲量中南西南西北東北華北華東鉛3497909.2804.3629.5104.9

33、384.7664.4目前我國鉛儲量主要集中在大中型礦床中,特大型礦區(qū)有目前我國鉛儲量主要集中在大中型礦床中,特大型礦區(qū)有廣東凡口、云南蘭坪金頂、甘肅廣東凡口、云南蘭坪金頂、甘肅西成地區(qū)、內(nèi)蒙古白音諾爾鉛礦、江蘇南京棲霞山鉛礦、浙江黃巖五部鉛礦西成地區(qū)、內(nèi)蒙古白音諾爾鉛礦、江蘇南京棲霞山鉛礦、浙江黃巖五部鉛礦等等,這些以等等,這些以大大中型礦床中型礦床為中心形成的鉛資源集中區(qū),為我國鉛規(guī)?;a(chǎn),形成鉛工業(yè)基地奠定了基礎(chǔ)。為中心形成的鉛資源集中區(qū),為我國鉛規(guī)模化生產(chǎn),形成鉛工業(yè)基地奠定了基礎(chǔ)。34 據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),1999-20051999-2005年,我國鉛精礦產(chǎn)量基本年,我國

34、鉛精礦產(chǎn)量基本呈下降趨勢,呈下降趨勢,20062006年又回升到年又回升到19991999年同等水平,為年同等水平,為7171萬噸。而精鉛產(chǎn)量年均增長萬噸。而精鉛產(chǎn)量年均增長9.66%9.66%,20062006年為年為101101萬噸。萬噸。20062006年我國鉛精礦生產(chǎn)量居世界第二位,占年我國鉛精礦生產(chǎn)量居世界第二位,占15.2%15.2%。我國鉛產(chǎn)量、消費量及進出口量我國鉛產(chǎn)量、消費量及進出口量 (萬噸(萬噸)項目項目2002年年2003年年2004年年2005年年2006年年鉛精礦產(chǎn)量鉛精礦產(chǎn)量精鉛產(chǎn)量精鉛產(chǎn)量精鉛消費量精鉛消費量鉛及合金出口量鉛及合金出口量鉛及合金進口量鉛及合金進口

35、量鉛精礦出口鉛精礦出口鉛精礦進口鉛精礦進口64.370.646.424.60.40.94.271.270.853.018.50.71.57.158.075.753.023.50.93.423.654.982.152.545.00.82.311.071.0101.066.344.80.80.331.135 自自2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代中期開始,中國年代中期開始,中國鉛冶煉能力和生鉛冶煉能力和生產(chǎn)產(chǎn)進入了快速增長時期,特別是進入了快速增長時期,特別是9090年代鉛冶煉能年代鉛冶煉能力的增加,力的增加, 一方面一方面是骨干企業(yè)為追求規(guī)模經(jīng)濟效益,不斷擴是骨干企業(yè)為追求規(guī)模經(jīng)濟效益,不斷擴建;建;

36、 另一方面另一方面是有原料供應(yīng)的地區(qū),追求較高的冶煉是有原料供應(yīng)的地區(qū),追求較高的冶煉利潤而新建大量的中小冶煉廠。國家屢次限制的利潤而新建大量的中小冶煉廠。國家屢次限制的規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)得不到有效貫徹,規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)得不到有效貫徹,鉛工業(yè)表現(xiàn)為整體的持續(xù)性簡單擴大再生產(chǎn)。鉛工業(yè)表現(xiàn)為整體的持續(xù)性簡單擴大再生產(chǎn)。20062006年我國鉛年生產(chǎn)能力為年我國鉛年生產(chǎn)能力為123123萬噸,其中大中型萬噸,其中大中型企業(yè)不足企業(yè)不足3030家,其余大部分為中小企業(yè)。家,其余大部分為中小企業(yè)。36 20062006年我國鉛生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力年我國鉛生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力企業(yè)名稱企業(yè)

37、名稱生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力/萬噸萬噸河南豫光金鉛公司河南豫光金鉛公司株洲冶煉廠株洲冶煉廠水口山礦物局水口山礦物局漢江冶煉廠漢江冶煉廠豫北有色冶煉廠豫北有色冶煉廠云南新立公司云南新立公司會澤鉛鋅礦會澤鉛鋅礦白銀有色金屬公司白銀有色金屬公司昆明冶煉廠昆明冶煉廠30108410825537 3 3)我國鉛消費狀況)我國鉛消費狀況 據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計,據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計,1991-20061991-2006年我國年我國精鉛精鉛的消費年的消費年均增長均增長8.77%8.77%,20062006年為年為106.3106.3萬噸,主要消費在鉛酸萬噸,主要消費在鉛酸蓄電池、氧化鉛、電纜護套及機械制造等領(lǐng)域蓄電池、氧

38、化鉛、電纜護套及機械制造等領(lǐng)域 。我國的鉛消費結(jié)構(gòu)我國的鉛消費結(jié)構(gòu) (% %)消費領(lǐng)域消費領(lǐng)域蓄電池蓄電池氧化鉛氧化鉛電纜電纜機械制造機械制造其它其它總計總計消費百分比消費百分比6510641510038 從鉛的消費結(jié)構(gòu)看,從鉛的消費結(jié)構(gòu)看,鉛酸蓄電池是鉛的主要消費領(lǐng)域鉛酸蓄電池是鉛的主要消費領(lǐng)域。我。我國目前的鉛酸蓄電池廠家有國目前的鉛酸蓄電池廠家有10001000多家,生產(chǎn)能力由多家,生產(chǎn)能力由19901990年年的的580580萬萬kwhkwh增加到增加到19981998年的年的15301530萬萬kwhkwh。鉛酸蓄電池生產(chǎn)。鉛酸蓄電池生產(chǎn)能力的大幅增加,帶動了鉛的消費。能力的大幅增加

39、,帶動了鉛的消費。 19901990年以來,我國汽車保有量年均增幅年以來,我國汽車保有量年均增幅11.47%11.47%,摩托車、,摩托車、電動自行車產(chǎn)銷量的增長對鉛消費起到了拉動作用。電動自行車產(chǎn)銷量的增長對鉛消費起到了拉動作用。 我國的鉛消費結(jié)構(gòu)我國的鉛消費結(jié)構(gòu)39 但是鉛的消費中,但是鉛的消費中,其深加工產(chǎn)品開發(fā)的力度不其深加工產(chǎn)品開發(fā)的力度不夠,產(chǎn)品還比較單一,夠,產(chǎn)品還比較單一,雖然氧化鉛的消費率達雖然氧化鉛的消費率達到到10%10%,但主要是因為國外氧化鉛生產(chǎn)受環(huán)保,但主要是因為國外氧化鉛生產(chǎn)受環(huán)保要求較高、生產(chǎn)逐漸萎縮引起的,其深加工產(chǎn)要求較高、生產(chǎn)逐漸萎縮引起的,其深加工產(chǎn)品,

40、品,如如海底電纜和高壓充電電纜護套以及埋置海底電纜和高壓充電電纜護套以及埋置核廢料用鉛材等產(chǎn)品開發(fā)幾乎還是空白。核廢料用鉛材等產(chǎn)品開發(fā)幾乎還是空白。40 我國再生鉛工業(yè)進步于我國再生鉛工業(yè)進步于2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代年代,由于沒引起有關(guān)部,由于沒引起有關(guān)部門的足夠重視,產(chǎn)量一直在千噸位徘徊,直到門的足夠重視,產(chǎn)量一直在千噸位徘徊,直到19901990年才達年才達到到2.822.82萬噸,近十年來,再生鉛工業(yè)取得了一定的進展,萬噸,近十年來,再生鉛工業(yè)取得了一定的進展,已初步形成獨立的產(chǎn)業(yè),已初步形成獨立的產(chǎn)業(yè),19991999年產(chǎn)量達到年產(chǎn)量達到9.59.5萬噸,是快速萬噸,是快速發(fā)展的

41、標(biāo)志,發(fā)展的標(biāo)志,20062006年達年達3030萬噸左右,是萬噸左右,是19901990年的年的10.610.6倍,倍,再生鉛年產(chǎn)量占精鉛總量的再生鉛年產(chǎn)量占精鉛總量的29%29%, 但但從總體水平來看從總體水平來看,再生鉛企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小、能耗高、,再生鉛企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小、能耗高、污染重、工藝技術(shù)落后,綜合回收利用率低,而且我國立污染重、工藝技術(shù)落后,綜合回收利用率低,而且我國立法滯后,低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。法滯后,低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。 41 目前我國大小再生鉛企業(yè)近目前我國大小再生鉛企業(yè)近300300家,家,2 2萬噸以上的企業(yè)只有萬噸以上的企業(yè)只有徐洲春興集團和湖北金洋冶金股份有限公

42、司等屈指可數(shù)的徐洲春興集團和湖北金洋冶金股份有限公司等屈指可數(shù)的幾個企業(yè),工藝上中國只有少數(shù)幾家采用幾個企業(yè),工藝上中國只有少數(shù)幾家采用預(yù)處理分選的再預(yù)處理分選的再生鉛新工藝技術(shù)生鉛新工藝技術(shù),其余均采用未經(jīng)預(yù)處理分選冶煉工藝,其余均采用未經(jīng)預(yù)處理分選冶煉工藝,使用傳統(tǒng)的使用傳統(tǒng)的反射爐,少數(shù)幾家采用水套爐、鼓風(fēng)爐和沖天反射爐,少數(shù)幾家采用水套爐、鼓風(fēng)爐和沖天爐等熔煉工藝。爐等熔煉工藝。 42 整個回收技術(shù)與環(huán)保水平如下:整個回收技術(shù)與環(huán)保水平如下: 回收率低下回收率低下。金屬回收率一般為。金屬回收率一般為80-85%80-85%; 綜合利用水平低綜合利用水平低。廢蓄電池由于沒用采用預(yù)處理分選

43、技術(shù),。廢蓄電池由于沒用采用預(yù)處理分選技術(shù),板柵金屬和鉛膏混煉,合金中的銻、廢蓄電池塑料沒有得板柵金屬和鉛膏混煉,合金中的銻、廢蓄電池塑料沒有得到合理利用;到合理利用; 能耗高能耗高。國內(nèi)噸鉛能耗一般水平為。國內(nèi)噸鉛能耗一般水平為400-500kg400-500kg,高的可達,高的可達600kg600kg,國外一般水平是,國外一般水平是150-200kg150-200kg; 環(huán)保設(shè)施差環(huán)保設(shè)施差。80%80%小型企業(yè)沒有收塵設(shè)施,對環(huán)境污染嚴(yán)小型企業(yè)沒有收塵設(shè)施,對環(huán)境污染嚴(yán)重。重。 生產(chǎn)規(guī)模小生產(chǎn)規(guī)模小。生產(chǎn)能力千噸以上的不多,而國外最低在萬。生產(chǎn)能力千噸以上的不多,而國外最低在萬噸以上,有

44、的甚至達到噸以上,有的甚至達到1010萬噸級。萬噸級。 綜上,我國再生鉛產(chǎn)業(yè)技術(shù)僅相當(dāng)于發(fā)達國家綜上,我國再生鉛產(chǎn)業(yè)技術(shù)僅相當(dāng)于發(fā)達國家2020世紀(jì)世紀(jì)6060年年代水平。代水平。 43 (1 1)生產(chǎn)規(guī)模?。┥a(chǎn)規(guī)模小 (2 2)技術(shù)裝備落后、污染嚴(yán)重)技術(shù)裝備落后、污染嚴(yán)重 (3 3)單位產(chǎn)品的資源和能源消耗指標(biāo)居高不下)單位產(chǎn)品的資源和能源消耗指標(biāo)居高不下 (4 4)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)呈下滑狀態(tài))技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)呈下滑狀態(tài) (5 5)后備資源不足)后備資源不足 (6 6)再生產(chǎn)金屬綜合利用率低)再生產(chǎn)金屬綜合利用率低 (7 7)發(fā)展深加工品種及產(chǎn)品延伸亟待加強。)發(fā)展深加工品種及產(chǎn)品延伸亟待加強。

45、44 國內(nèi)外鉛冶煉技術(shù)現(xiàn)狀國內(nèi)外鉛冶煉技術(shù)現(xiàn)狀 目前,目前,粗鉛的生產(chǎn)工藝仍采用火法,濕法煉鉛仍處于試驗粗鉛的生產(chǎn)工藝仍采用火法,濕法煉鉛仍處于試驗階段。階段。 傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝仍占主導(dǎo)地位,據(jù)仍占主導(dǎo)地位,據(jù)統(tǒng)計,大約有統(tǒng)計,大約有80%80%的鉛是通過這種工藝生產(chǎn)出來的。的鉛是通過這種工藝生產(chǎn)出來的。 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代末年代末8080年代初發(fā)展起來的年代初發(fā)展起來的直接煉鉛法直接煉鉛法如基夫塞如基夫塞特法、特法、QSLQSL法及卡爾多爐法沒有得到迅速推廣應(yīng)用。法及卡爾多爐法沒有得到迅速推廣應(yīng)用。45 與傳統(tǒng)煉鉛法相比直接煉鉛法特點

46、與傳統(tǒng)煉鉛法相比直接煉鉛法特點 優(yōu)點:生產(chǎn)環(huán)節(jié)少,能耗低,環(huán)保效果好優(yōu)點:生產(chǎn)環(huán)節(jié)少,能耗低,環(huán)保效果好 缺點:投資龐大。缺點:投資龐大。 未來的鉛冶煉企業(yè)一定會朝著高冶煉強度、全自動化、高未來的鉛冶煉企業(yè)一定會朝著高冶煉強度、全自動化、高密封、生產(chǎn)連續(xù)化的方向發(fā)展。密封、生產(chǎn)連續(xù)化的方向發(fā)展。 另外,濕法煉鉛也將有所進展。另外,濕法煉鉛也將有所進展。 46 鉛礦石是由含鉛礦物、共生礦物和脈石所組成,它是煉鉛礦石是由含鉛礦物、共生礦物和脈石所組成,它是煉鉛的主要原料。鉛礦石分為鉛的主要原料。鉛礦石分為硫化礦和氧化礦硫化礦和氧化礦兩大類。分兩大類。分布最廣的是布最廣的是硫化礦硫化礦(方鉛礦(方鉛

47、礦PbSPbS),屬原生礦,也是煉),屬原生礦,也是煉鉛的主要礦石,多與輝銀礦(鉛的主要礦石,多與輝銀礦(AgAg2 2S S)、閃鋅礦()、閃鋅礦(ZnSZnS)共生。含銀高者稱銀鉛礦,含鋅高者稱鉛鋅礦。此外,共生。含銀高者稱銀鉛礦,含鋅高者稱鉛鋅礦。此外,共生礦物還有黃鐵礦共生礦物還有黃鐵礦FeSFeS2 2、黃銅礦、黃銅礦CuFeSCuFeS2 2、輝鉍礦、輝鉍礦BiBi2 2S S3 3和其他硫化礦物。脈石成分有石灰石、石英石、重晶石和其他硫化礦物。脈石成分有石灰石、石英石、重晶石等。礦石中還含有等。礦石中還含有SbSb、CdCd、AuAu及少量及少量InIn、TlTl、TeTe等元等

48、元素。素。47 氧化鉛礦氧化鉛礦主要由白鉛礦(主要由白鉛礦(PbCO3)和鉛礬()和鉛礬(PbSO4)組成,)組成,屬次生礦,它是原生礦受風(fēng)化作用或含有碳酸鹽的地下屬次生礦,它是原生礦受風(fēng)化作用或含有碳酸鹽的地下水的作用而逐漸產(chǎn)生的,常出現(xiàn)在鉛礦床的上層,或與水的作用而逐漸產(chǎn)生的,常出現(xiàn)在鉛礦床的上層,或與硫化礦共存而形成復(fù)合礦。硫化礦共存而形成復(fù)合礦。 鉛在氧化礦床中的儲量比在硫化礦床中少得多,故對煉鉛在氧化礦床中的儲量比在硫化礦床中少得多,故對煉鉛工業(yè)來說,氧化礦意義較小,鉛工業(yè)來說,氧化礦意義較小,鉛冶金的主要原料來源鉛冶金的主要原料來源于硫化礦于硫化礦。48 礦石一般含鉛不高,現(xiàn)代開采

49、的礦石含鉛一般為礦石一般含鉛不高,現(xiàn)代開采的礦石含鉛一般為3%3%9%9%,最低含鉛量在最低含鉛量在0.4%0.4%1.5%1.5%,必須進行選礦富集,得到適,必須進行選礦富集,得到適合冶煉要求的鉛精礦。表合冶煉要求的鉛精礦。表1-41-4所列為一些鉛精礦的成分所列為一些鉛精礦的成分實例。實例。49 鉛精礦鉛精礦是由主金屬鉛(是由主金屬鉛(PbPb)、硫()、硫(S S)和伴)和伴生元素生元素ZnZn、CuCu、FeFe、AsAs、SbSb、BiBi、SnSn、AuAu、AgAg以及脈石氧化物以及脈石氧化物SiOSiO2 2、CaOCaO、MgOMgO、AlAl2 2O O3 3等組等組成。為

50、了保證冶金產(chǎn)品質(zhì)量和獲得較高的生產(chǎn)成。為了保證冶金產(chǎn)品質(zhì)量和獲得較高的生產(chǎn)效率,避免有害雜質(zhì)的影響,使生產(chǎn)能夠順利效率,避免有害雜質(zhì)的影響,使生產(chǎn)能夠順利進行,鉛冶煉工藝對鉛精礦成分有一定要求。進行,鉛冶煉工藝對鉛精礦成分有一定要求。50 (1) (1) 主金屬含量不宜過低,通常要求大于主金屬含量不宜過低,通常要求大于40%40%。過低,對。過低,對整個鉛冶煉工藝來講,單位物料產(chǎn)出的金屬鉛量減少,從整個鉛冶煉工藝來講,單位物料產(chǎn)出的金屬鉛量減少,從而降低了生產(chǎn)效率。而降低了生產(chǎn)效率。 (2) (2) 雜質(zhì)銅含量不宜過高雜質(zhì)銅含量不宜過高,通常要求小于,通常要求小于1.5%1.5%。銅過高,。銅

51、過高,燒結(jié)塊中銅含量會相應(yīng)升高,在鼓風(fēng)爐還原熔煉過程中,燒結(jié)塊中銅含量會相應(yīng)升高,在鼓風(fēng)爐還原熔煉過程中,所產(chǎn)生的锍量增加:所產(chǎn)生的锍量增加: 一則一則使溶于锍中的主金屬鉛損失增加,使溶于锍中的主金屬鉛損失增加, 二則二則易洗刷鼓風(fēng)爐水套,縮短了水套使用壽命,并易造成易洗刷鼓風(fēng)爐水套,縮短了水套使用壽命,并易造成沖炮等安全事故。沖炮等安全事故。 另外另外,含銅太高,也易造成粗鉛和電鉛中銅含量超標(biāo)。,含銅太高,也易造成粗鉛和電鉛中銅含量超標(biāo)。51 (3) (3) 鋅的硫化物和氧化物均是熔點高、粘度大,特別是硫鋅的硫化物和氧化物均是熔點高、粘度大,特別是硫化鋅?;\。 如含鋅過高,則在熔煉時,這些

52、鋅的化合物進入熔渣和鉛如含鋅過高,則在熔煉時,這些鋅的化合物進入熔渣和鉛锍,會使它們?nèi)埸c升高,粘度增大,密度差變小,锍,會使它們?nèi)埸c升高,粘度增大,密度差變小,分離困分離困難難。甚至因飽和在鉛锍和熔渣之間析出形成橫隔膜,嚴(yán)重。甚至因飽和在鉛锍和熔渣之間析出形成橫隔膜,嚴(yán)重影響鼓風(fēng)爐爐況,妨礙熔體分離,故影響鼓風(fēng)爐爐況,妨礙熔體分離,故鋅含量不宜過高,一鋅含量不宜過高,一般要小于般要小于5%5%。52 (4) 砷、銻等雜質(zhì)含量也有嚴(yán)格的要求,通常要求砷、銻等雜質(zhì)含量也有嚴(yán)格的要求,通常要求As+Sb小于小于1.2%,如過高,則經(jīng)配料燒結(jié)后,在鼓風(fēng)爐中形成黃如過高,則經(jīng)配料燒結(jié)后,在鼓風(fēng)爐中形成黃

53、渣的量會增加,而且金屬鉛的流失量會相應(yīng)增大,更是會渣的量會增加,而且金屬鉛的流失量會相應(yīng)增大,更是會造成粗鉛、陽極鉛含砷、銻過高;造成粗鉛、陽極鉛含砷、銻過高; 此外在電解精煉過程中,使鉛溶解速度變慢,并且陽極泥此外在電解精煉過程中,使鉛溶解速度變慢,并且陽極泥難以洗刷干凈。這樣既影響電流效率,又影響生產(chǎn)效率。難以洗刷干凈。這樣既影響電流效率,又影響生產(chǎn)效率。 另外另外,MgO、Al2O3等雜質(zhì)會影響鼓風(fēng)爐渣型,故一般要等雜質(zhì)會影響鼓風(fēng)爐渣型,故一般要求求MgO2%, Al2O399.99%Pb)含塵煙氣脫硫后排放收塵煙氣煙塵含鋅爐渣煙化棄渣粗ZnO(送煉鋅廠)圖圖1-1 硫化鉛精礦燒結(jié)焙燒硫

54、化鉛精礦燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐熔煉生產(chǎn)工藝流程鼓風(fēng)爐熔煉生產(chǎn)工藝流程64燒結(jié)焙燒得到的鉛燒結(jié)塊中的鉛主要以燒結(jié)焙燒得到的鉛燒結(jié)塊中的鉛主要以PbO(包括結(jié)(包括結(jié)合態(tài)的硅酸鉛)和少量的合態(tài)的硅酸鉛)和少量的PbS、金屬、金屬Pb及及PbSO4等形等形態(tài)存在,此外還含有伴存的態(tài)存在,此外還含有伴存的Cu、Zn、Bi等有價金屬等有價金屬和貴金屬和貴金屬Ag、Au以及一些脈石氧化物。以及一些脈石氧化物。鼓風(fēng)爐熔煉的鼓風(fēng)爐熔煉的主要過程主要過程有:碳質(zhì)燃料的燃燒過程、金有:碳質(zhì)燃料的燃燒過程、金屬氧化物的還原過程、脈石氧化物(含氧化鋅)的造屬氧化物的還原過程、脈石氧化物(含氧化鋅)的造渣過程,有的還發(fā)生造锍、

55、造黃渣過程,最后是上述渣過程,有的還發(fā)生造锍、造黃渣過程,最后是上述熔體產(chǎn)物的沉淀分離過程。熔體產(chǎn)物的沉淀分離過程。65 硫化鉛精礦不經(jīng)燒結(jié)焙燒直接生產(chǎn)出金屬的冶煉方法硫化鉛精礦不經(jīng)燒結(jié)焙燒直接生產(chǎn)出金屬的冶煉方法稱為稱為直接熔煉直接熔煉。硫化鉛精礦直接熔煉生產(chǎn)金屬鉛的原。硫化鉛精礦直接熔煉生產(chǎn)金屬鉛的原則工藝流程如則工藝流程如圖圖1-21-2。 任何一種煉鉛方法都是從使硫化鉛精礦中的硫被氧化任何一種煉鉛方法都是從使硫化鉛精礦中的硫被氧化除掉開始的。直接熔煉采用工業(yè)氧氣或富氧空氣,通除掉開始的。直接熔煉采用工業(yè)氧氣或富氧空氣,通過閃速熔煉或熔池熔煉的強化冶金過程,利用氧化反過閃速熔煉或熔池熔煉

56、的強化冶金過程,利用氧化反應(yīng)放熱,或者還燃燒少量燃料,完成氧化熔煉,產(chǎn)出應(yīng)放熱,或者還燃燒少量燃料,完成氧化熔煉,產(chǎn)出粗鉛和富鉛渣。由于產(chǎn)生的煙氣體積小,煙氣粗鉛和富鉛渣。由于產(chǎn)生的煙氣體積小,煙氣SOSO2 2濃度濃度高,適宜于生產(chǎn)硫酸;由于精礦和氧化氣體在整個反高,適宜于生產(chǎn)硫酸;由于精礦和氧化氣體在整個反應(yīng)爐內(nèi)充分混合,強烈反應(yīng),冶金爐的單位容積處理應(yīng)爐內(nèi)充分混合,強烈反應(yīng),冶金爐的單位容積處理精礦能力大。精礦能力大。66煙塵煙塵硫化鉛精礦硫化鉛精礦氧化爐熔煉(段)氧化爐熔煉(段)一次粗鉛一次粗鉛高鉛渣高鉛渣含塵煙氣含塵煙氣鉛渣還原爐(段)鉛渣還原爐(段)干燥干燥/ /制粒制粒送去生產(chǎn)硫

57、酸送去生產(chǎn)硫酸SO2SO2煙氣煙氣煙塵煙塵爐渣爐渣(廢棄或送煙化滬回收(廢棄或送煙化滬回收ZnOZnO)含塵煙含塵煙氣氣脫硫后排放脫硫后排放收塵收塵煙氣煙氣煙塵煙塵二次粗鉛二次粗鉛圖圖1-2 1-2 硫化鉛精礦直接熔煉生產(chǎn)工藝流程硫化鉛精礦直接熔煉生產(chǎn)工藝流程少量熔劑少量熔劑氧氣氧氣/ /空氣空氣粉煤粉煤/ /碎焦,氧氣碎焦,氧氣/ /空氣空氣精煉精煉精鉛精鉛(99.99%Pb99.99%Pb)67 金屬硫化物精礦直接熔煉的特點之一是利用工業(yè)氧金屬硫化物精礦直接熔煉的特點之一是利用工業(yè)氧氣,二是采用強化冶煉過程的現(xiàn)代冶金設(shè)備,從而使金氣,二是采用強化冶煉過程的現(xiàn)代冶金設(shè)備,從而使金屬硫化物受控氧化熔煉在工業(yè)上應(yīng)用成為可能。屬硫化物受控氧化熔煉在工業(yè)上應(yīng)用成為可能。 在鉛精礦的直接熔煉中,根據(jù)原料主成分在鉛精礦的直接熔煉中,根據(jù)原料主成分PbS的含量,的含量,按照按照PbS氧化發(fā)生的基本反應(yīng)氧化發(fā)生的基本反應(yīng)PbS+O2= Pb+SO2,控制,控制氧的供給量與氧的供給量與

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