[发明专利]成氢直接冶炼硫化铅锌矿冶炼的方法

说明书

一、领域：本发明涉及一种用火法冶炼铅锌的方法，用电焦碳在通过电流时，由于焦碳电阻大，大电流通过大电阻产生把电能转变成高温的热能，再由锅炉中烧出的水蒸气与高温碳原子反应生成水煤气(H₂+CO)与同样的用电能加热成高温的碳、碳和硫化铅锌矿或氧化铅锌矿的大电阻炉中用氢气和一氧化碳和高温的铅锌矿中的硫原子或氧原子反应冶炼出粗铅、精锌和生铁，硫磺炉渣与煤气的火法冶炼铅锌，其中用锌矿的冶炼出锌后连续冶炼成锌含量是99.99％-99.995％的精锌法。

二、目前现在技术

1、以铅含量为主的铅矿石的精矿粉的铅冶炼法是：

从铅矿石或精矿中生产铅的方法，目前主要是采用火冶法，大致可分为三种：(1)沉淀熔炼。此法是在高温下用铁屑置换精矿中的铅，而铁与硫化铅中的硫形成硫化铁渣。这是不需预先经过氧化焙烧的直接生产铅的方法，但回收率不高，一般为72～80％。我国某厂曾采用这种方法。(2)反应熔炼。这是小规模生产中比较广泛采用的方法。此法实质是，在熔炼过程中精矿内部分硫化铅氧化成氧化铅，而这种氧化铅随即与未氧化的硫化铅相互反应产出金属铅。反应熔炼可以在反射炉或膛式炉内进行，非洲和美国有一些炼铅厂采用此法。西德某厂采用短窑反应熔炼，瑞典某厂采用电炉反应熔炼，都是对这种方法的一种发展。反应熔炼虽然简单易行，但对精矿的成分要求很严，劳动条件较差，不适于大规模生产，所以没有得到推广。(3)烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼。这是现代炼铅最主要的方法，大的炼铅厂一般采用此法。这种方法的基本流程是：铅精矿的烧结焙烧——烧结块鼓风炉还原熔炼——粗铅精炼。

目前，世界上矿产粗铅有95％以上是用烧结—鼓风炉还原熔炼流程生产的。世界各国对烧结—鼓风炉炼铅流程作了如下改进：采用预热空气与富氧，以降低焦耗提高生产能力；采用汽化冷却，以利用废热；采用双排风口及椅型水套改进熔炼制度；采用无炉缸鼓风炉熔炼使渣铅排放连续化；采用烟化炉处理炉渣并使之连续化，使渣处理技术更加完善；返粉破碎工艺的规范化、大型刚性滑道密封与柔性传动烧结机的采用，可以保证向鼓风炉提供优质烧结块，烟气SO₂浓度也可满足制酸要求；机械化自动化水平的提高，改善了劳动条件等等。

由于传统的鼓风炉炼铅流程存在能耗大、污染环境严重等主要缺点，促使人们不断努力探索新的炼铅方法以取代这一古老的工艺。目前，已经实现了工业化的硫化铅精矿直接熔炼方法有：

(1)瑞典的氧气顶吹转炉法(TBRC法)。该法是将氧化与还原两个过程在一台转炉中周期地进行。由于烟气量与烟气成分均不稳定，因而该法未能被推广。

(2)澳大利亚的艾萨熔炼法(悉罗法)。该法是将氧化与学原两个过程分别在两个相连的熔炼炉内完成，实质是采用富氧熔炼。澳大利亚已建成了一座年产60000t铅厂，该方法的生命力与竞争能力有待生产实践证实。

(3)氧气底吹炼铅法(Q·L·S法)。世界上已建成了四座采用该法的炼铅厂，有的工厂取得了良好结果。

(4)前苏联的氧气闪速熔炼—电热还愿法(基夫赛特法)。目前世界上已有四座基夫赛特炉在运转，准备采用该法新建或改建的工厂有三座。其中意大利撒丁岛威斯港铅锌冶炼厂建成了名为KSS法的全新的基夫赛特炼铅厂，生产运行正常，技术指标先进，一个炉期已超过3年。

所有的直接炼铅法，都是利用纯氧或富氧空气，使氧化还原过程在一个或两个熔炼设备中进行，取消了庞大复杂的烧结过程而直接产生出粗铅，因而都有烟气SO₂浓度高、环境保护好、能耗低等特点。虽然每种方法都还有某些不足(如氧气底吹炼铅法，熔炼过程中气氛控制难度较大，渣含铅较高)，但与传统的鼓风炉炼铅法相比，这些方法的出现，可以说是炼铅工业上的一种技术革新。