有色实习报告.

1、安徽工业大学有色冶金认知实习院系： 班级： 学号： 姓名： 指导老师: 实验地点：实习目的 :通过现场参观的方式培养学生理论联系实际的学习方法。通过 对工厂全过程的参观使我们了解铜冶金工厂的生产过程、主体设备 结构及工作原理、基本操作方法、主要技术经济指标、原材料、半 成品及最后产品的质量检测等。在参观时学生现场向工人师傅提出 自己的问题、和工人师傅交流解决问题，进一步增强学生的学习兴 趣和激发探索的欲望。实习任务 ： 此次实习主要对铜的生产流程和设备进行参观了解， 通过现场参观的 方式把理论知识融合进去， 比较适于课本上的不同， 为此能更好的学 习今后的冶金。 与技术员的面对面交流也培养了我

2、们的交际能力， 在 实习生产中与人交流是帮助提高的重要方法。 现场的参观， 我们学习 到很多课本中学不到的东西， 亲眼目睹了现实生活中的冶金过程， 受 益匪浅。 在实习的空余时间我们要为自己的实习总结和归纳，每天 晚上我们都要写下当天的实习日记， 以更好的记忆和了解白天的所见 所闻。在这次的长途旅行中我们也不知不觉的增强了团队意识和纪律 观念。在实习期间我们向厂里带队的老师了解了冶炼厂的效益及前 景，这对我们以后就业有了很大的帮助。一铜的用途 铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、 机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费 中仅次于铝。(1) 铜在电力

3、工业中的应用电力输送 : 线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和连接器等。 电机制造 : 定子、转子和轴头、中空导线等。 通讯电缆及住宅电气线路需使用大量的铜导线。(2) 铜在电子工业中的应用电真空器件 : 高频和超高频发射管、渡导管、磁控管等，它们需要高 纯度无氧铜和弥散强化无氧铜。印刷电路 : 铜印刷电路需要大量的铜箔和铜基钎焊材料。集成电路 : 以铜代替硅芯片中的铝作互连线和引线框架，可以获得30 的效能增益。(3) 铜在能源及石化工业中的应用能源工业 : 火力发电厂的主拎凝器管板和冷凝管均使用黄铜、 青铜或 白铜制造。 每万千瓦装机容量需要 5t 冷凝管。太阳能加 热器也常使用铜管制

4、造。石化工业 : 铜和许多铜合金， 大量用于制造接触腐蚀性介质的各种容 器、管道系统、过滤器、泵和阀门、各种蒸发器、热交换 器和冷凝器等。海洋工业: 由于铜不但耐海水腐蚀， 而且溶入水中的铜离子有杀菌作 用，可以防止海洋生物污损， 因此，铜及其铜合金是海洋 工业中十分重要的材料， 业已在海水淡化工厂、 海洋采油 采气平台以及其他海岸和海底设施中广泛应用。 例如，海 水淡化过程中使用的管路系统、 泵和阀门以及采油采气平 台上使用的设备， 包括飞溅区和水下用的螺栓、 抗生物污 损包套、泵阀和管路系统等。(4) 铜在交通工业中的应用船舶 :铜合金，包括铝青铜、锰青铜、铝黄铜、炮铜 ( 锡锌青铜 )

5、，白铜以及镍铜合金 ( 蒙乃尔合金 ) ，是造船的 标准材料之一。在军舰和商船的自重中铜和铜合金一般 占2 %3 %，如铝青铜螺旋浆、螺栓、铆钉、冷凝 管、含铜包覆油漆等。汽车 :铜和铜合金主要用于散热器、 制动系统管路、 液压装置、齿轮、轴承、刹车摩擦片、配电和电力系统、垫圈以及 各种接头、配件和饰件等， 每辆汽车用铜 10 20kg ， 小轿车用铜约占自重的 铁路 列车上的电机、整流器 以及控制、 制动、电气和信号系统等都要依靠铜和铜合 金来工作。 此外，铁路的电气化对铜和铜合金的需要量 很大，每公里的架空导线需用 2t 以上的异型铜线。飞机 :飞机中的配线、液压、冷却和气动系统需使用铜材

6、，轴承保持器和起落架轴承采用铝青铜管材，导航仪表应用 抗磁铜合金。(5) 铜在机械和冶金工业中的应用机械工程 : 除了电机、电路、油压系统、气压系统和控制系统中大 量用铜以外，各种传动件和固定件，如缸套、齿轮、蜗 轮、蜗杆、连接件、紧固件、扭拧件、螺钉、螺母等， 都需要以铜或铜合金减磨和润滑。冶金设备 : 连续铸造技术中的关键部件 ?结晶器。大都采用铬铜、 银铜等高强度和高导热性的铜合金制造， 电冶金中的真 空电弧炉和电渣炉水冷坩埚使用铜管材制造， 各种感应 加热的感应线圈都是用铜管或异型铜管绕制而成， 内中 通水冷却。合金添加剂 : 铜是钢铁和铝等合金中的重要添加元素。少量铜(0.2%0.5

7、%)加入低合金结构用钢中，可以提高钢的强度及耐大气和海洋腐蚀性能。 在耐蚀铸铁和不 锈钢中加入铜，可以进一步提高它们的耐蚀性。含铜 30 %左右的高镍合金是著名的高强度耐蚀“蒙乃尔合 金”，在核工业中广泛使用。轻工业中， 铜及铜合金可用于制造空调器的热交换器、 钟表机芯、 造纸机的网布、辊轮、印刷铜版、发酵罐内衬、蒸馏锅、建筑装饰构 件等。铜不但在传统工业中有广泛应用，而且在新兴产业以及高科技领 域中也发挥着重要作用， 例如超导合金的包套、 超低温介质的容器与 管路、火箭发动机的冷却内村、高能加速器的磁体绕组等。从铜的总体应用来看， 电气、机械工业和建筑业是铜的消费大户。 据统计，美国、日本和

8、西欧国家 20 世纪 80 年代中期的精铜消费中， 电气工业占 47.8% ，机械制造业占 23 8 %，建筑业占 15. 8 %， 运输业占 8 .8 %，其他占 8 %。 20 世纪 90 年代后，西方国家 铜消费的行业分布发生了巨大变化。 以美国为例， 1998 年铜消费中， 建筑业占 41. 4 ，电器电子产品占 26 .0 ，运输设备 12 .4 ， 机械制造 11. 2 ，其他 9 .0 。与发达国家相比，我国的电子、电气行业与机械制造业消费的铜 占总消费的比例偏高， 而建筑业及交通运输业消费铜相对较少。 2002 年，中国的铜消费量达到了 250 万吨，占全球铜消费量的 17 ，

9、 从而取代美国，成为世界第一大铜消费国 6 %9 %。 二实习企业1. 铜陵金昌冶炼厂2. 铜陵铜冠冶炼厂3. 安徽铜冠池州公司九华冶炼厂2007年 6月 8日，铜陵有色控股公司、池州市人民政府、池州泰 达冶金有限公司三方签署了投资协议书 ，分别按 70%、10%、20% 的出资比例， 由铜陵有色控股公司控股， 共同出资 3 亿元组建了安徽 铜冠有色金属（池州）有限责任公司。 6 月 27 日，铜冠池州公司成 功竞拍收购池州有色及科威公司有效生产经营性资产， 并以收购后的 资产设立了分公司九华冶炼厂。 此次重组是安徽企业跨地区收购 重组的又一成功案例。组建后的铜冠池州公司对收购重组的九华冶炼厂

10、进行挖潜改造， 逐步达到年产铅 1020万吨，年产锌 2030 万吨的目标。 九华冶炼 厂自 8月 28日点火试生产以来，按照绿色冶炼的要求组织试生产，效果良好。预计到今年底可生产电解铅 10000吨，出口白银 50 吨， 销售收入超过 3.5 亿元。据悉，铜冠池州公司下一步计划实现电解铅 1020 万吨，电解 锌 20 30 万吨，力争 3 5 年成为上市企业，实现年销售收入超过 100亿元，成为国内铅、锌、钼等有色金属采选冶炼加工领先的大型 企业集团。三闪速熔炼在我国的改进与优化1 概述 闪速熔炼加闪速吹炼工艺 , 即“双闪” 工艺在美国肯尼科特冶炼厂 已投产十多年 , 实践证明闪速吹炼工

11、艺在环保和提高生产效率方面 的优势 , 主要是吹炼过程强化 , 产出的烟气量小且衡定 , SO2 浓度 高 , 烟气处理设备体积小 , 系统密闭无 SO2 低空污染 , 炉体寿命 长 , 耐火材料消耗低。闪速吹炼工艺虽然有很多优点 , 但十多年一直 没有在世界上再次得到应用 , 除了工厂建设时投资巨大的原因外 , 主要是投产后多年不顺利 , 主辅生产系统都存在一些问题 , 另外对 闪速吹炼工艺杂质脱除能力的怀疑也是原因之一。 从闪速吹炼的原理 看 , 它属悬浮吹炼 , 铜锍从闪速炉顶喷嘴喷入到落入沉淀池的空中 就完成了杂质的氧化过程 , 如果反应条件控制不当杂质未被完全氧 化 , 落入沉淀池后

12、很难继续氧化进入炉渣。 肯尼科特冶炼厂投产后一直处理来自同一个矿山的铜精矿 , 原料成分比较稳定 , 杂质低 , 而中国很多工厂要处理多家矿山的铜精矿 , 甚至大多数是高杂质的铜精矿。中国如引进 “双闪” 工艺 , 除了考 虑它在环保、 效率方面的优势 , 还应考虑适应冶炼厂未来原料条件 的变化 , 必须对该技术进行优化提升 , 加强对各种杂质的处理能力。 2 铜精矿杂质成分比较 闪速熔炼加转炉吹炼工艺能够处理的原料成分国内外多家工厂已有 实践 , 但 “双闪” 技术仅有肯尼科特冶炼厂一家使用 , 对原料的适 应性无法得到多方面的验证。 “双闪” 技术能够处理杂质的范围究 竟如何 ? 熔炼过程

13、各种参数应如何改变才能产出高品位的铜锍 ? 如果闪速吹炼对杂质的脱除能力差 , 产出的粗铜杂质高 , 后续的火 法精炼工艺应该如何改变 ? 必须从冶炼技术原理和方法上进行研 讨 , 寻求经济、 合理的解决方案。表 1 列出了国内某冶炼厂使用的 铜精矿主要杂质成分及波动范围和肯尼科特冶炼厂20032004年铜精矿杂质成分及波动范围的对比。表 1 铜精矿主要杂质元素含量物料名称 Cu As Sb Bi PbZn国内某冶炼厂 20 27 01101150 01010110 01010115 0120 610 0120 510肯尼科特冶炼厂 2231 01200160 01010169 0101016

14、7 0106 0136 0114 0152从表 1 可以看出 , 肯尼科特处理的铜精矿中砷、锑、 铋、 铅、 锌含量 , 特别是铋、 铅、 锌比国内工厂实际使用的铜精矿含量和波 动范围要小得多。如果参照现有的 “双闪” 操作参数设计新的工厂 , 今后对杂质的处理能力肯定有限 , 所以必须依据国内工厂今后可能 的原料成分 , 对 “双闪” 工艺进行优化和改进 , 在主工艺和配套设 施上留有可调节的空间 , 提高系统对原料的适应能力。3 . 冶炼各过程杂质行为分析 闪速熔炼工艺对杂质的处理方法国内已有多年的实践 , 采用 “双闪” 工艺后 , 熔炼、 吹炼和精炼各阶段的条件都会发生变化 , 杂质在

15、各 阶段的行为也将改变 , 所以需研究工艺过程特点 , 寻求改变工艺条 件的方法。3.1 熔炼采用 “双闪” 工艺后闪速熔炼的操作相对采用转炉吹炼时的 熔炼操作有很大的变化 , 因为闪速熔炼炉要处理大量吹炼炉的渣 , 还要产出品位高达 68 %以上的铜锍 , 所以对熔炼的要求很高。当精 矿含杂质高时 , 熔炼需要脱除的杂质量大 , 生产和控制会变得非常困 难。在一般的闪速熔炼过程中 ,Zn 主要在熔炼工序脱除 , 脱除率约 70 %, 其中部分以金属 Zn 的形式挥发进入烟气。当铜锍品位提高到 70 %时 , 熔炼氧化气氛增加 , ZnS 大部分发生氧化反应 , 反应生成 的 ZnO 容易形成

16、硅酸盐 , 所以 Zn 的挥发减少 , 进入渣的比例增加。 Pb 和 Bi 在熔炼过程中脱除率较低 , 约为 35 %和 27 % , 大部分挥 发进入烟气。在铜锍品位提高 后 ,Pb 和 Bi 也会大量氧化而进入渣。对于熔炼过程 , 杂质进入炉渣 是非常有益的 , 如果大量进入烟尘 , 不但对锅炉造成粘结 , 而且杂 质随烟尘又返回炉中 , 造成杂质的循环 , 进入炉渣后送选矿可使杂 质直接开路 , 但是 Pb、 Zn、 Bi 进入熔炼渣后使炉渣的黏度加大 , 渣含铜增加 , 排渣困难大 , 所以需要采取措施降低熔炼炉渣的黏度 和渣含铜。3.2 吹炼3.2.1 杂质在吹炼过程中的行为 吹炼过

17、程要脱除的杂质主要是 Zn、 Pb、 Bi , 这些杂质在吹过程中 的主要反应为 :MeS + 11502 MeO + S02MeS + 02 Me + S02式中 Me 代表 Zn、 Pb 、 Bi 等杂质元素。生成的 Me0 是强碱性氧化物 , 容易与溶剂中 Ca0、 Si02 等成分反 应进入炉渣 , 所以吹炼过程必须制造强氧化气氛使这些杂质充分的 氧化。在吹炼过程中 MeS 如不能被完全氧化 , 则在沉淀池中一部分 硫化物与氧化物发生交互反应生成金属 :MeS + Me0Me + S02生成的 Zn、 Pb、 Bi 金属容易挥发 , 但是在缺少动力学条件 , 如熔 体未搅动的情况下 ,

18、 金属挥发率不高 , 此时部分杂质金属会夹杂在 粗铜中影响粗铜的质量。 另外 , 经研究 , 降低炉渣的温度有利于各种 杂质进入炉渣。3.2.2 两种吹炼过程的差异采用转炉吹炼时可通过炉体上一排风管直接向熔体中鼓入大量空气 氧化和搅动 , 吹炼过程分为造渣期、 造铜期 , 分别控制不同的条件 , 铅、 锌等杂质容易氧化进入渣 , 这也是转炉吹炼的优点。采用闪速 吹炼与转炉吹炼其反应过程和操作条件是明显不同的 , 从闪速吹炼 的原理看 , 它属悬浮吹炼工艺 , 是利用铜锍粒度细 ( - 01047 mm) 有 较大表面积 , 在强氧化反应气氛 ( 富氧浓度 80 %以上) 下反应可迅速 完成。铜

19、锍从闪速炉顶喷嘴喷入 , 到落入沉淀池的空中约 3 秒钟就 完成了杂质氧化过程 , 如果反应条件控制不当杂质未被完全氧化 , 落入沉淀池后由于不再向沉淀池鼓风 , 杂质很难继续氧化进入渣。 所 以当铜锍杂质高时 , 闪速吹炼必须控制较强的氧化气氛 , 适当的降 低炉渣的温度 , 保证铅、 锌、 铋得到充分的氧化并进入炉渣。 3.3 阳极精炼 闪速吹炼过程无法象转炉操作对粗铜进行过度氧化 , 产出的粗铜含 硫一般在012 %014 % ,大部分以Cu2 S的形式存在，所以阳极精 炼工序需脱的硫量大。 由于采用闪速吹炼后 , 粗铜是从闪速吹炼炉通 过流槽连续进入阳极精炼炉的 , 进料速度慢、 时间

20、长 , 所以阳极精 炼可分成两个阶段的氧化期。前段在进料期依靠粗铜中的氧和 Cu2 S 反应脱硫 , 主要其化学反应有 : 2 (Cu2O) + Cu2 S = 6 Cu + SO2Cu2 S + O2 = 2Cu + SO2由于进料阶段不鼓入氧化风 , 化学反应缺少动力学条件而难以进行 , 所以必须采取措施对熔体进行搅动 , 此时在炉底设置透气砖鼓入氮气 使熔体产生微循环有非常好的脱硫效果。 第二阶段与一般阳极精炼过 程一样 , 鼓入大量的压缩空气脱硫和其它杂质。4 试验小结(1) 碱渣作为中和剂中和铟置换后液 , 铟置换后液中铟沉淀率 80 % 以上、 锌沉淀率 98 % 以上;(2) 铟

21、沉淀渣盐酸浸出 , 铟浸出率 95 %以上 , 后液含铟在 25 g/ L 左右, 此溶液可直接用锌锭置换铟 , 可减少 P204 的用量 , 降低生产 成本和提高经济效益 ;(3) 置换后液经碱渣中和沉铟、 沉锌后 , 铟回收率 75 %左右 , 锌回 收率 98 %;(4) 中和沉锌渣经两次水洗涤后，洗涤沉锌渣含氯还高达2 %3 %, 不能返回系统 , 只能作为生产氯化锌的原料出售。5 生产实践情况该试验运用于生产中 , 不仅把原堆存的有机相再生碱渣全部使用完 , 且生产中的各项指标都得到了提高 , 碱渣作为中和剂使用前后铟回 收率分别为 49153 %和 51131 % , 硫酸单耗 7

22、00196 kg/ kg 和 68615 kg/ kg ,P204 单耗 014 kg/ kg 和 0131 kg/ kg 。6 结论有机相再生产生的碱渣作为中和剂中和铟置换后液 , 不仅可以避免 对环境的污染 , 又可以提高铟回收率。 此工艺解决了碱渣及铟置换后 液的两个走向问题 , 降低了生产成本。 采用此工艺 , 能有效地利用废 渣 , 使铟生产过程中无废渣产出 , 最大可能地提高综合经济效益。 四铅的冶炼方法1.方法简介 1.1氧化、还原熔炼例如：烧结焙烧-鼓风炉还原熔炼法1.2直接熔炼熔剂制粒烧結块饶结焙烧烧结返粉戟凶炉熔炼存送去生产硫悔含锌炉涓吗尘含尘烟气精炼烟化收尘f煤4Lzno

23、（送炼锌厂）(99.99%Pb)图11硫化铅精矿烧结焙烧一鼓风炉熔炼生产工艺流程例如：闪速熔炼（基夫赛特法）熔池熔炼底吹方式的水口山法和 QSL法，顶吹方式的奥斯麦特法和爱萨法2工艺流程水口山法（九华冶炼厂）2.2 水口山法 5 n8 R4 q2 g* g 水口山炼铅法是我国自行开发的一种氧气底吹直接炼铅法。在20世纪80年代，水口山第三冶炼厂在规模为 2234mrH 7980mmt勺氧化反 应炉进行半工业试验成功后， 扩大推广应用到河南豫光金铅公司和安 徽池州两家铅厂生产，从而形成了氧气底吹熔炼 - 鼓风炉还原铅氧化 渣的炼铅新工艺。生产实践证明，对于我国目前生产上采用的烧结 - 鼓风炉炼铅

24、老工艺改造，水口山法是一项污染少、投资省、见效快的 可取方案。氧气底吹熔炼一次成铅率与铅精矿品位有关， 品位越高， 一次粗铅产 出率越高， 为适应下一步鼓风炉还原要求， 铅氧化渣含应在 40%左右， 略低于传统法炼铅原烧结块含铅率， 相应地， 一次粗铅产出率一般为 35%-40% 粗铅含 SvO.2%。在氧气底吹熔炼过程中，为减少 PbS的挥发，并产出含S、As低的粗 铅，需要控制铅氧化渣的熔点不高于 1000 C, CaO/SiO2比（0.70.8 ） 有利于降低鼓风炉渣含铅。考虑以两个因素，铅氧化渣中 CaO/SiO2 比控制在 0.60.7 之间为宜。 1 F7 C! x* : - mG

25、: 8 i9 d和烧结块相比,擗氧化渣孔隙率较低,同时,由于是熟料,其熔化速 度较烧结块要快, 熔渣在鼓风炉焦区的停留时间短, 从而增加了鼓风 炉还原工艺的难度。但是, 生产实践证明,采用鼓风炉处理铅氧化渣 在工艺上是可行的，鼓风炉渣含 Pb可控制在4鸠内。通过炉型的改 进、渣型的调整、适应控制单位时间物料处理量等措施，渣含Pb可望进一步降低。另外,尽管现有指标较烧结 - 鼓风炉工艺渣含 Pb 量 1.5%2%的指标稍高,但由于新工艺鼓风炉渣量仅为传统工艺鼓风炉 渣量的 50%60%,因而,鼓风炉熔炼铅的损失基本不增加。在技改 过程中,利用原有的鼓风炉作适当改进即可,这样,可以节省基建投资。$

26、 9 , Y9 r4 S0 l 该工艺的一个重要组成部分是氧气站， 目前，国内工业纯氧的制备技 术有两种，一种为传统的深冷法，一种为变压吸附法。前者生产能力 大，氧气纯度高，但成本高，氧气单位电耗一般为0.6 0.7kWh/Nm3 后者投资省，成本低，氧气单位电耗低于0.45kWh/Nm3国产1500m3/h 的吸附制氧设备已研制成功，其氧气纯度达93%以上。对于1 x 104t/a 规模的炼铅厂，氧气需要量一般为700800m3/h。采用变压吸附法制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要。 2 o- m2 d# i j% 2 d) p 水口山法氧气底吹熔炼取代传统烧结工艺后， 不仅解决了 SO2烟气

27、及 铅烟尘的污染问题，还取得了如下效益：(1) 由于熔炼炉出炉烟气SO2浓度在12%以上，对制酸非常有利，硫的总回收率可达 95%。 & s. $ o5 v4 y$ b* AU(2) 熔炼炉出炉烟气温度高达10001100C，可利用余热锅炉或汽 化冷却器回收余热。(3) 采用氧气底吹熔炼，原料中 Pb S含量的上限不受限制，不需 要添加返料， 简化了流程， 且取消了破碎设备， 从而降低了工艺电耗。- P7 J+ i1 W9 F! W(4) 由于减少了工艺环节，提高了 Pb及其他有价金属的回收率，氧 气底吹熔炼车间Pb的机械损失0.5%。 水口山炼铅法是我国自行开发的一种氧气底吹直接炼铅法。在

28、20 世 纪80年代，水口山第三冶炼厂在规模为 2234mX 7980mmt勺氧化反 应炉进行半工业试验成功后， 扩大推广应用到河南豫光金铅公司和安 徽池州两家铅厂生产，从而形成了氧气底吹熔炼 - 鼓风炉还原铅氧化 渣的炼铅新工艺。生产实践证明，对于我国目前生产上采用的烧结 - 鼓风炉炼铅老工艺改造，水口山法是一项污染少、投资省、见效快的 可取方案。铅精矿的氧化熔炼是在一个水平回转式熔炼炉中进行， 该底吹炉结构与 QSL炉氧化段类似。# B& h w- k o E* f l& e/ u3 氧气底吹熔炼一次成铅率与铅精矿品位有关， 品位越高， 一次粗铅产 出率越高，为适应下一步鼓风炉还原要求，

29、铅氧化渣含应在 40%左右， 略低于传统法炼铅原烧结块含铅率， 相应地， 一次粗铅产出率一般为 35%-40% 粗铅含 SvO.2%。在氧气底吹熔炼过程中，为减少 PbS的挥发，并产出含S、As低的粗 铅，需要控制铅氧化渣的熔点不高于 1000 C, CaO/SiO2比（0.70.8 ） 有利于降低鼓风炉渣含铅。考虑以两个因素，铅氧化渣中 CaO/SiO2 比控制在 0.60.7 之间为宜。和烧结块相比,铅氧化渣孔隙率较低,同时,由于是熟料,其熔化速 度较烧结块要快, 熔渣在鼓风炉焦区的停留时间短, 从而增加了鼓风 炉还原工艺的难度。但是, 生产实践证明,采用鼓风炉处理铅氧化渣 在工艺上是可行

30、的，鼓风炉渣含 Pb可控制在4鸠内。通过炉型的改 进、渣型的调整、适应控制单位时间物料处理量等措施，渣含Pb可望进一步降低。另外,尽管现有指标较烧结 -鼓风炉工艺渣含 Pb 量 1.5%2%的指标稍高,但由于新工艺鼓风炉渣量仅为传统工艺鼓风炉 渣量的50%-60%因而，鼓风炉熔炼铅的损失基本不增加。在技改 过程中，利用原有的鼓风炉作适当改进即可，这样，可以节省基建投 资。该工艺的一个重要组成部分是氧气站， 目前，国内工业纯氧的制备技 术有两种，一种为传统的深冷法，一种为变压吸附法。前者生产能力 大，氧气纯度高， 但成本高， 氧气单位电耗一般为 0.6 - 0.7kWh/Nm3； 后者投资省，成

31、本低，氧气单位电耗低于0.45kWh/Nm3国产1500m3/h 的吸附制氧设备已研制成功，其氧气纯度达93%以上。对于1 x 104t/a 规模的炼铅厂，氧气需要量一般为 700800m3/h。采用变压吸附法 制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要。y& S1 P% t1 V8 U水口山法氧气底吹熔炼取代传统烧结工艺后， 不仅解决了 SO2烟气及 铅烟尘的污染问题，还取得了如下效益： . 3 V* y7 K9 w) m0 m9 A#(1) 由于熔炼炉出炉烟气SO2浓度在12%以上，对制酸非常有利，硫的总回收率可达 95%。v) % S3 _1 i1 H- X2 R$ W(2) 熔炼炉出炉烟气温度高

32、达10001100C，可利用余热锅炉或汽 化冷却器回收余热。(3) 采用氧气底吹熔炼，原料中 Pb S含量的上限不受限制，不需 要添加返料， 简化了流程， 且取消了破碎设备， 从而降低了工艺电耗。(4) 由于减少了工艺环节，提高了 Pb及其他有价金属的回收率，氧气底吹熔炼车间Pb的机械损失0.5%。/ E# r* K $ s1 I4.4.2.1 水口山法(SKS法) 水口山法是原水口山矿务局与国内有关科研、 设计单位， 于八十年代后期研究开发的氧气底吹直接炼铅工艺。+ p( n(八3 A9 O. S1 I成功开发具有自主知识产权的氧气底吹熔炼鼓风炉还原炼铅新 工艺同时成功地将自主研发的“富氧渣

33、鼓风炉熔炼技术”和“鼓风 炉强化喷粉熔炼技术”有效整合， 形成了世界上首次将艾萨炉应用于 铅冶炼的先进技术。已建成投产的有济源冶炼厂和池州冶炼厂 目前水口山矿务局也建成投产了一套 80kt/a 粗铅的铅厂，采用 SKS 炉+鼓风炉 +烟化炉流程。上世纪八十年代以前， 世界上所有铅冶炼均采用烧结鼓风炉熔炼工 艺，低浓度S02烟气及烧结破碎返粉铅尘污染十分严重，我国铅厂工人每年都要进行休假排铅， 并且严重影响铅厂周围儿童智力发育。 各 国都在开展铅冶炼新工艺的研究，以治理铅冶炼污染问题。我国在 1985 年由国家计委、国家科委立项，把治理铅冶炼污染列为 重点科研攻关项目。 确定在沈阳冶炼厂开展湿法

34、炼铅扩大试验和在水 口山矿务局开展氧气底吹氧化电炉还原熔炼扩大试验研究。 _6 a( di R g s % 湿法炼铅扩试工艺流程拉通，但因经济不合理而被否定。 在水口山经二年多试验， 氧气底吹氧化工艺扩试取得阶段性成果。 电 炉还原熔炼扩试因粉煤制备装置简陋及试验经费欠缺等原因未获成 果。 * a$ V: f( K: D b; YSKS法创新点：1. 工艺流程创新2. 设备创新 / N, g) M6 i( l1) 原创底吹熔炼炉2) 余热锅炉创新0 A% B- P- P7 L4 e3) 格盘式铸渣机4 : - & k0 B6 g: B& n. C; W4) 新型铅鼓风炉5) 喷枪设计创新3.

35、过程控制创新4. 开创铅尘封闭输送处理系统1988 年我国开始引进QSL炼铅工艺谈判，至1993年试投产，因 各种原因，该工艺在我国未获成功，故难以推广。 , g- H v0 k/ L1 t1 x1998 年中国有色工程设计研究总院带头，组织池州冶炼厂、河南豫 光金铅集团、 温州冶炼厂和水口山矿务局五方集资， 进行氧气底吹熔 炼鼓风炉还原工业试验，取得成功。1999 年国家计委、国家经贸委分别批准用该工艺在池州冶炼厂建设3万t/a的示范性工厂和在河南豫光金铅集团进行 5万t/a铅冶 炼厂的技术改造。444.2SKS法设备创新7 1$ x# s+ _(1) 原创底吹熔炼炉 底吹炉的长径比、底部氧

36、枪布局及位置、加料口位置、熔池深 度、排烟、放渣、放铅口位置，都是通过在科学院化冶所的冷态模拟 试验后确定的，确保炉内传质、传热良好，排烟、放渣，放铅操作顺利。! F2 D; R o( 3 A7 T/ X7 Y(2) 余热锅炉创新为防止底吹炉S02烟气在炉口处外逸，设计了一个香蕉型膜式壁密封烟罩，保证炉体在生产或转动时，炉口烟气不会外逸，保护了车 间环境条件。(3) 格盘式铸渣机 5 i5 u7 C7 E) e X: S 为了使底吹炉产出的高铅渣， 直接满足鼓风炉的块度要求， 通过单模冷却试验，确定了铸模规格、铸锭机长度及运行速度。设计了薄 层速冷格盘式直线型铸渣机，完全满足了产能及鼓风炉熔炼

37、的要求。 是满足该工艺要求的原创设备。 , N$ x4 o4 3 F9 S) & A! Y(4) 新型铅鼓风炉 - ? l0 o$ R+ V 由于烧结块和高铅渣的理化性质差别较大， 高铅渣极易熔化， 原炼铅鼓风炉，不能满足处理高铅渣的要求，通过在水口山的试验，改 变了鼓风炉炉腹角，采用双排风口，从而延伸了炙热焦炭高度，延长 了铅渣中氧化铅的还原时间。H( X1八1 A( I: F- d; B) ?$ A(5) 喷枪设计创新 : X7 t* m# X$ 8 h# j+ rISA喷枪寿命12周QSL喷枪寿命24周5O& I! + F: B池州、豫光喷枪寿命6 8 周主要创新点：强化了喷枪冷却效率；

38、 A2 i7 C - V; q; K4 R喷枪表面喷涂高温陶瓷，提高耐磨抗腐性能；7 b t6 J# ( 10K# e- m.提高了喷枪加工精度，确保氧及氮均布，保证了枪 头在炉内温度均一； + 喷枪材质进行了特殊预处理。 - i; Y/ t% V2经济效益： 6 ?: L5 l% R9 Y4 f$ q 池州，较原烧结锅鼓风炉流程每吨铅成本下降 200 元，每产出一吨铅 同时产出一吨酸，每吨酸视市场波动，利润可达100200元。，V q- S( C, f豫光，较原烧结机鼓风炉流程每吨铅成本降低 150元，每吨酸多盈利 100 200 元。两厂合计每年新增效益： 35004800万, a5 %

39、A* Y3 X( D5 o* l,M社会效益： 0 H C! B4 N! j; $ q, e+ Q以推广应用80万t铅产量计，每年可减少50万吨SO2排放污染大气环境。 2 B+ u& d0 F5 f$ K( a( A( a改善铅冶炼工厂的操作条件， 避免了铅厂工人及工厂周围居民的铅中 毒现象。五锌的冶炼1 冶炼方法1.1 火法炼锌火法炼锌是将含ZnO的死焙烧矿用碳质还原剂还原得到金属锌的过还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。竖罐和平 罐炼锌是间接加热，电炉炼锌为直接加热。共同特点是：产生的炉气中锌蒸气浓度大，而且含CO2含量少，容易冷凝得到液体锌。1.1.2 火法炼锌的基本原理ZnO被碳质还原的过程如下：(1) Zn O(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2 (g)G0=178020-111.67T(J)(2) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)G0=170460-174.43T(J)(1)+(2) 式得 ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g)从上述反应中可知，ZnO还原成金属锌，需要大量的热量。补充热量 的方法有两种， 一种是蒸馏法炼锌采用的间接加热法， 一种是鼓风炉 法采用的直接加热法。1.