汪金良, 张文海, 张传福

(1. 江西理工大学 冶金与化学工程学院，赣州 341000；2. 中南大学 冶金科学与工程学院，长沙 410083；3. 中国瑞林工程技术有限公司，南昌 330002)

硫化铅矿闪速熔炼过程的热力学分析

汪金良1,2, 张文海3, 张传福2

(1. 江西理工大学 冶金与化学工程学院，赣州 341000；2. 中南大学 冶金科学与工程学院，长沙 410083；3. 中国瑞林工程技术有限公司，南昌 330002)

基于最小吉布斯自由能原理，建立硫化铅矿闪速熔炼过程多相平衡热力学模型，考察熔炼温度(T)、吨矿氧量(VOVPTO)对粗铅含硫量、炉渣含铅量、烟气含铅量及铅在各平衡相中分配比的影响。结果表明：对一定用量和一定成分的硫化铅矿，随着T和VOVPTO的增大，粗铅含硫量可降至0.1%(质量分数)以下，但过高的VOVPTO会使渣含铅量升至60%(质量分数)以上，铅在粗铅中的分配比低于30%(质量分数)；烟气中的铅主要以PbS形式存在，其含量随着T的升高及VOVPTO降低而增高。综合考虑铅的直收率及产物处理的难易程度，闪速炉直接炼铅应采取分区分步熔炼方式，先在氧化区制“低硫铅”，然后在还原区造“低铅渣”，且氧化区熔炼温度宜较低。

铅闪速熔炼；最小吉布斯自由能；多相平衡；热力学

近30年来，冶金工作者试图通过PbS受控氧化途径来实现硫化铅精矿的直接熔炼，以简化生产流程、降低生产成本，利用氧化反应的热能以降低能耗、产出高SO2含量烟气用于制酸、减少环境污染[1−3]。当前，几种硫化铅精矿直接熔炼法，如基夫赛特法、卡尔多法及QSL法等已在一些冶炼厂得到推广和应用[4−6]，从而证明了直接炼铅的可行性。……