陳錦安，徐 磊

（1.銅陵有色金屬集團控股有限公司技術中心，安徽 銅陵 244000；2.銅陵有色設計研究院有限責任公司，安徽 銅陵 244000）

某鉛鋅冶煉廠于2008年和2011年分別建成了年產10萬噸電鉛和10萬噸電鋅生產線各一套。鉛冶煉采用硫化鉛精礦氧氣底吹爐熔煉—鼓風爐還原工藝生產粗鉛，配套8萬噸/年雙轉雙吸工藝制硫酸裝置一套；鋅冶煉采用硫化鋅精礦焙燒—熱酸浸出—低污染黃鉀鐵礬煉鋅工藝，配套20萬噸/年雙轉雙吸工藝制硫酸裝置一套。為認真執(zhí)行國家《鉛鋅行業(yè)規(guī)范條件（2015）》，推動鉛鋅行業(yè)結構調整和產業(yè)升級，對鉛冶煉進行技術升級改造，采用了富氧底吹爐熔池熔煉—液態(tài)高鉛渣側吹爐直接還原—煙化爐還原回收鋅工藝，同時處理鋅冶煉浸出鉛銀渣[1]，2017年7月獲得環(huán)評批復后，經過一年的建設，于2018年7月投產成功，現(xiàn)已穩(wěn)定運行，提升了工藝技術、資源綜合利用和節(jié)能環(huán)保水平，達到了預期效果。

1 鉛冶煉技術升級改造方案

1.1 原料

原料為鉛精礦和鉛銀渣，鉛精礦外購，鉛銀渣為本企業(yè)鋅冶煉浸出渣，主要化學成分見表1、表2。

表1 鉛精礦主要化學成分%

鉛精礦、干燥脫水后的鉛銀渣、返料、熔劑、煤（熱量不夠時需補充）等經配料，進入底吹爐熔煉。

1.2 工藝

改造后，具有工藝先進、流程短、生產效率高、占地少、勞動強度小等特點。

1.2.1 工藝方案

按照《鉛鋅行業(yè)規(guī)范條件（2015）》要求，升級改造采用先進的富氧熔池熔煉—液態(tài)高鉛渣直接還原工藝生產粗鉛，即利用已有氧氣底吹爐熔煉及配套雙轉雙吸工藝制硫酸裝置，新建氧氣側吹爐（替代鼓風爐）還原底吹爐液態(tài)高鉛渣、煙化爐還原側吹爐高溫熔渣回收鋅系統(tǒng)，并完善資源綜合利用、余熱回收利用和環(huán)保設施，形成“氧氣底吹爐熔池熔煉—氧氣側吹爐還原—煙化爐回收鋅”三爐熔融連續(xù)冶煉工藝生產粗鉛和副產氧化鋅，同時在底吹爐中處理鋅冶煉浸出鉛銀渣，使資源得到充分利用，并降低了冶煉渣帶來的環(huán)保壓力。

1.2.2 工藝特點

鉛冶煉氧氣底吹熔煉爐和煙化爐屬于成熟的技術和設備，已在全國大范圍應用，氧氣側吹爐替代傳統(tǒng)的鼓風爐高鉛渣還原已在河南濟源萬洋集團[2]、江西銅業(yè)金德鉛業(yè)公司[3]、湖南水口山有色金屬集團公司[4]得到成功應用，具有原料適應性強、爐型小、床能力高[5]、占地少、投資省等特點，并實現(xiàn)了液態(tài)渣直接還原，節(jié)約了能源，降低了生產成本?！把鯕獾状禒t熔池熔煉—氧氣側吹爐還原—煙化爐回收鋅”三爐熔融連續(xù)鉛冶煉工藝，是國內目前在推廣的較先進的鉛冶煉技術之一[6]。

改造后，底吹爐與側吹爐、側吹爐與煙化爐間由溜槽連接，三臺熔煉爐串接成一整體，緊鄰現(xiàn)有底吹爐廠房布置，去除了現(xiàn)底吹爐高鉛渣鑄渣機、鼓風爐電熱前床，縮短了煙化爐提鋅時間，減少了生產過程熱渣吊運、物料倒運，提高了粗鉛產率（回收率）和生產效率。

1.3 節(jié)約能源

爐間采用溜槽直連，充分利用了冶煉過程產生的液態(tài)高溫物料的潛熱，降低了煤耗和電耗。

側吹爐及煙化爐均設置了余熱鍋爐，回收冶煉過程產生的高溫煙氣余熱，鍋爐產出的中壓蒸汽并網后經現(xiàn)有熱力管道送至廠區(qū)余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。

1.4 環(huán)保治理

底吹爐熔煉產生的煙氣經余熱鍋爐、電收塵后送現(xiàn)有雙轉雙吸制硫酸工藝及裝置生產硫酸（滿足改造后要求），制酸后尾氣達標排放。

側吹爐及煙化爐冶煉煙氣經各自余熱鍋爐回收余熱，表面冷卻器、布袋除塵后，采用一套氧化鋅法二級脫硫工藝（利用鋅冶煉系統(tǒng)鋅電解廢液），一級脫硫產生的含一定濃度的二氧化硫氣體回鉛冶煉制酸系統(tǒng)，二級脫硫尾氣經除霧后通過煙囪達標排放。定期抽出部分脫硫循環(huán)液進行固液分離，濾渣（鉛渣）返底吹爐配料。濾液（硫酸鋅溶液）返鋅冶煉系統(tǒng)回收金屬鋅。場地廢水收集后至現(xiàn)有廢水處理站處理。

在減少物料倒運產生的低空污染同時，還設置了環(huán)境集煙系統(tǒng)，對側吹爐及煙化爐等工藝設備物料轉運、配料、加料口、放鉛口、放渣口等煙氣逸散處設置排煙罩，收集的煙氣經布袋除塵器凈化后由排風機送現(xiàn)有環(huán)保煙囪高空排放。除塵器收集下的煙塵返底吹爐回收利用。

1.5 資源綜合利用

底吹爐新增處理鋅冶煉浸出鉛銀渣回收鉛、銀、鋅等，在后續(xù)工序中回收得到電鉛、電鋅和含銀鉛陽極泥等。

煙化爐還原側吹爐高溫熔渣產出的次氧化鋅（含鋅50%）作為鋅冶煉原料，產出的爐渣主要含鐵、硅、鈣等元素，經水淬后外售水泥廠作為原料使用。

1.6 投資

本次改造新增配料及輸送、側吹爐系統(tǒng)（含一臺8.4m2側吹爐、余熱鍋爐、收塵系統(tǒng)等）、煙化爐系統(tǒng)（含一臺8m2煙化爐、余熱鍋爐、收塵系統(tǒng)等）、環(huán)集集煙系統(tǒng)、煙氣脫硫系統(tǒng)、風機房及配套水、電、自控、總圖等。新增建設投資9130萬元。

2 建設及投產運行

201 7年7月開工建設，2018年7月28日投料，一次性投料試生產成功，目前生產穩(wěn)定運行，至2019年11月，共處理鉛精礦147674噸（干量）、處理鉛銀渣53338噸（干量），產出粗鉛71029噸(含鉛95%以上)、硫酸112354噸、次氧化鋅煙灰8238噸(含Z n 52%以上)，鉛回收率達97.5%（比改造前提高了約2%），粗鉛綜合能耗230千克標煤/噸（相比技改前降低了35%），新增利潤4260萬元，生產情況見表3。

3 結論

鉛冶煉升級改造采用了先進的富氧熔池熔煉—液態(tài)高鉛渣直接還原—煙化爐還原回收鋅工藝，構建了鉛鋅資源綜合回收體系，節(jié)能減排效果明顯，環(huán)保達到國家標準，符合國家《鉛鋅行業(yè)規(guī)范條件（2015）》，生產過程技術經濟指標取得了預期效果，并產生了良好的經濟效益。