两种强化熔炼再生铅新工艺的比较

(河南豫光金铅股份有限责任公司,河南济源459000)
摘要:介绍了底吹与侧吹强化熔炼再生铅的反应机理及实际生产情况。实践表明,底吹强化熔炼再生铅技术具有渣率低、铅回收率高、脱硫效果好、自动化程度高、投资低等优点;同时与侧吹强化熔炼技术相比,具有能耗成本低、二氧化硫气浓稳定、制酸成本低、炉龄更长等优势。
关键词:再生铅;底吹熔炼;侧吹熔炼;技术优势中图分类号:758
文献标志码:A
文章编号:1674-0912(2019)04-0029-03
作者简介:赵振波(1976-),男,藏药膝盖疼的药丶
河南济源人,本科,高级工程师,据了解,我国正进入一个电池报废高峰期,年铅蓄电池理论报废量超过600万t 。但我国铅资源回收利用的发展较为缓慢,发达国家对矿产资源的回收利用高度重视,其再生铅产量可达总产量的60%以上,如美国的再生铅总产量高达90%以上。虽然我国再生铅产量近年来不断增加,但再生铅产量也仅占总产量的30%。我国铅资源的回收利用及铅产业的环境标准有待整体提高。因此开发清洁高效的再生铅回收技术,减少回收过程中的环境污染,是实现资源和环境可持续发展的必由之路。
1火法冶炼工艺简介
火法冶炼再生铅的工艺是通过高温熔炼进行脱硫和铅的还原,反应速度快,处理量大,生产效率高,对原料的适应性强,随着技术工艺和装备的改进,各项指标有了较大的提高。目前,火法冶炼处理再生铅仍占主导地位。
当前铅膏冶炼工艺主要有鼓风炉、短窑、侧吹熔池熔炼、底吹熔池熔炼等熔炼工艺,其中鼓风炉和短窑工艺占再生铅产能的80%以上。早期的反射炉间断混合熔炼工艺,因熔炼强度低,能耗高,环保较差,已属淘汰技术。
鼓风炉熔炼铅膏主要靠焦炭在焦点区燃烧形成高温进行还原熔炼,该工艺对原料成分适应性强,成本低,占地面积小,但其缺点是渣量大,粉状物料需要烧结或制团,还原剂需要使用昂贵的冶金焦炭,环保治理费用高[2]。
转化脱硫铅膏直接还原熔炼火法冶炼工艺,随着环保压力加大,国内碱的成本不断升高,而且副产品硫酸盐销路的问题,市场竞争力将越来越弱。而再生铅冶炼技术的研究开发一直朝着规模化、环保化、集约化方向发展,由此可以看出,铅膏强化熔炼工艺将是今后一段时期发展的主流方向。
目前某厂使用底吹和侧吹强化熔炼再生铅两种强化熔炼新工艺,这两种工艺具有流程短、脱硫效果好、生产能力高、原料适应性强、操作简单、投资省等优点、解决了再生铅发展中存在的一些问题,推动了再生铅行业的发展。但两种工艺均存在着各自的特点,下面就两种工艺的优缺点进行比较,供行业内参考。
2基本原理
2.1底吹强化熔炼工艺
熔炼工艺在两个炉体内完成,炉子为可以转动的
圆筒形炉体,在底部通过氧通入氧气和天然气,氧气天然气经过燃烧提供热量,上部加入焦粒来控
制炉内的氧化还原气氛。
底吹强化熔炼在两台炉内分两个阶段进行,即在底吹熔炼炉完成脱硫和造渣,在底吹还原炉完成还原熔炼。底吹熔炼炉的主要目的是物料的熔化、硫酸铅中硫的脱除、产出部分再生铅以及高铅渣。炉内反应主要为还原交互反应以及少部分的硫酸铅分解反应,主要为:
PbO 2用
可。该过程中主要反应如下:
PbO+C→Pb+CO
PbO+CO→Pb+CO 2
工艺流程如图1。
2.2侧吹强化熔炼工艺
侧吹强化熔炼炉体为固定的椭圆形结构,氧气和
天然气通过炉体侧部的喷喷入熔体内。侧吹强化熔炼是在同一炉内分两个阶段进行。
第一阶段:氧化熔炼,将铅膏、板栅与熔剂经自动配料后,连续加入炉内,同时向炉内加入粒状煤,并经炉下部氧向炉内送入富氧空气、天然气,在高温状态下,炉内熔体发生下列反应:
2PbSO 4→PbO+SO 3SO 3→SO 2+1/2O 2
3(2PbO ·PbSO 4)+SO 2→4(PbO ·PbSO 4)+Pb PbO ·PbSO 4+Pb→3PbO+SO 2
氧化熔炼主要目的是使铅膏熔化并使硫酸铅分解得到部分粗铅和保留在熔融渣中的氧化铅,同时产出高浓度二氧化硫的烟气,经余热锅炉回收余热、电收尘除尘后,进行烟气回收。
第二阶段:还原熔炼,改变天然气量和氧浓,将炉内的氧化气氛调整为还原气氛,其中一部分碳燃烧产用于铅的3生产实践
某厂相继采用底吹和侧吹强化熔炼技术进行铅
膏熔炼生产再生铅,通过生产实践,两种技术在再生铅生产中均取得显著成效。主要技术指标见表1。
对两种技术的运行成本进行了比较,底吹熔炼在水、电、煤的消耗上较侧吹熔炼低,但氧气和天然气的消耗略有增加。总体上就能源消耗而言,底吹熔炼的运行成本还是较侧吹熔炼低。具体运行成本比较见表2。
4技术比较
与鼓风炉、反射炉技术处理废旧铅酸蓄电池铅膏工艺相比,底吹和侧吹强化熔炼工艺具有密闭性好、热利用率高、连续下料、操作方便、自动化程度高、适合大型生产、劳动强度低、炉子寿命长和铅直收率高等优势[3]。
焦耗/kg ·t 氧气/m 3·t -1天然气/m 3·t -1电/kWh ·t -1水/m 3·t -1
1987299
国信证券鑫网
0.9
19162
1782.7+7
+10-79-1.8图2侧吹熔炼工艺流程图
炉渣粗铅烟气
侧吹炉
图1底吹熔炼工艺流程图
烟灰
铅膏铁矿石
哭泣的奶牛焦沫
熔炼炉
氧气、天然气
还原炉
烟气
焦沫
烟气
一次粗铅
高铅渣石灰石
笛卡尔我思故我在还原渣
氧气、天然气
载荷谱
(去精炼)
二次粗铅
(去精炼
处理量还原渣型控制还原渣温粗铅品位还原渣率铅回收率还原渣铅
两面瑶
铁硅比:1~1.5;钙硅比:0.3~0.6
1150℃≥98.55%~7%>98.5<1.5%铁硅比:1.4;钙硅比:0.461170℃≥98.57%>98.5<2.0%
Comparison of two new processes for smelting and regenerating lead
ZHAO Zhenbo,CHEN Xuanyuan,LI Lili,HU Zesheng
(Henan Yuguang Gold &Lead Co.,Ltd.,Jiyuan 459000,China )
Abstract:The reaction mechanism and practical production of regenerated lead by bottom blowing and side blowing were introduced.The practice showed that the technology has the advantages of low slag rate,high lead recovery rate,good desulfurization effect,high degree of automation and low investment.At the same time,compared with the side blowing strengthened smelting technology,it has the advantages of low energy consumption operation cost,low sulfur dioxide gas concentration and stable acid production cost,longer furnace life and so on.
Keywords:secondary lead;bottom-blown smelting;side-blown smelting;technical advantages
(收稿日期2019-01-28)
稳定,可采用常规制酸流程生产硫酸,降低了二氧化硫烟气处理成本。侧吹强化熔炼是在单一炉内进行反应,同一炉内前期和后期的二氧化硫烟气浓度变化大,增加了烟气制酸的成本和难度。
(3)侧吹强化熔炼在同一炉内进行氧化和还原气氛的转化,炉内气氛的来回变化影响炉龄;双底熔炼在两个炉内分别进行氧化和还原,炉内反应气氛相对稳定,有利于炉龄延长,可延长检修作业周期,降低检修成本。
(4)底吹熔炼可广泛应用于国内再生铅冶炼新建和原生铅冶炼企业的转型升级,目前国内原生铅生产90%以上采用底吹熔炼,只需简单改造就可直接处理
低等优点。同时与侧吹强化熔炼技术相比,具有能耗运行成本低、二氧化硫气浓稳定、制酸成本低、炉龄更长等优势。底吹强化熔炼进一步解决了我国再生铅发展中存在的问题,对推动我国再生铅行业的良性发展,又提供了新的思路。
参考文献
[1]
赵振波,陈选元.底吹直接脱硫还原废铅膏半工业试验.[J].蓄电池,2016,53(5):207-209.
[2]陈亚州,汤伟,吴艳新,等.国内外再生铅技术的现状及发展趋势
[J].中国有冶金,2017(3):17-18.
[3]吴艳新,黄晓丰,王拥军,等.废铅酸蓄电池铅膏底吹还原熔炼工
艺及生产实践[J].世界有金属,2016(14):97-98.

本文发布于:2024-09-24 03:19:59,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/132192.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:熔炼   再生   工艺   技术   强化
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议