高铅渣液态还原过程中有价金属分布
2014-08-13杨天足刘伟锋张杜超宾万达
陈 霖 ,杨天足,刘伟锋,张杜超,宾 舒,宾万达
(1. 中南大学 冶金与环境学院,长沙 410083;2. 山东黄金集团有限公司 博士后科研工作站,济南 250101)
铅金属被广泛应用于蓄电池、核能、化工等行业[1]。由于铅传统生产工艺污染严重,近年来我国在引进国外技术的基础上,自主发展了氧气底吹氧化熔炼−鼓风炉还原熔炼铅冶炼技术(水口山法)[2]。但是底吹炉所产生的高铅渣在进入鼓风炉之前需要通过铸渣机铸块,高温熔体自身的热能没有得到充分利用,降低了该工艺的能量效率[3]。为了解决这一问题,研究者们开发多种高铅渣液态直接还原技术,包括底吹炉还原熔炼、侧吹炉还原熔炼等[4−8]。研究认为,高铅渣液态还原能耗约为鼓风炉还原能耗的 70%[9−10]。近年来,随着国家节能及环保政策的日益严格,推行高铅渣液态直接还原技术势在必行。
高铅渣液态还原时主要以熔融态与固体焦炭发生反应[6]。李卫锋等[11]研究发现高铅渣液态还原最佳工艺条件为1150 ℃,还原时间为1 h,还原剂率为3.5%,还原渣含铅可降低至约 3%。王吉坤等[12−13]对高铅渣还原过程机理及渣型的影响进行了研究,发现还原温度达到1200 ℃时反应程度较高,渣钙硅比比的提高有利于铅的还原[12−13]。由于铅的市场价格较低,在回收铅的同时附带提取其他高附加值的金属(Cu、Zn、Ag等)是提高铅冶炼工业经济效益的关键[14]。目前,对于铅冶炼过程中有价金属分布的研究主要集中于铅精矿氧化熔炼阶段,例如赵红梅[15]对富氧顶吹炼铅过程的研究发现,Ag主要分布于氧化熔炼产生的一次粗铅中(78.08%),其余则分散于高铅渣(11.15%)、烟尘(3.93%)和铅冰铜(4.51%)中,而 Zn主要进入高铅渣中(89.61%)。……
