金属硫化物精矿不经焙烧或烧结焙烧直接生产出金属的熔炼方法称为直接熔炼。

1. 6直接熔炼硫化铅精矿 6.1概述 金属硫化物精矿不经焙烧或烧结焙烧直接生产出金属的熔炼方法称为直接熔炼。 • 直接熔炼优点：充分利用精矿表面能和表面化学活性，利用氧化放热（化学能）； • 细粒精矿化学反映和熔化过程都有可能很快进行，化学活性和氧化热。

2. 传统炼铅技术的缺点： • （1）传统烧结还原法炼铅不能处理高品位铅矿，处理低品位的烧结块产出大量炉渣，设备生产能力低； • （2）1t PbS精矿氧化并造渣可放出2×106kJ以上的热量，这部分能量在烧结中不能充分利用，而在鼓风炉熔炼过程中又要另外消耗大量昂贵的冶金焦。 • （３）铅精矿含S高（15％～20％，处理１t精铅矿可生产0.5t硫酸，但烧结焙烧脱硫率低，不利S的利用而且容易给环境造成污染。 • （４）生产流程长，烧结及其返粉制备系统返料多、效率低；车间粉尘多，环境差，容易造成劳动者铅中毒。

3. 直接熔炼的难点 • 　理论分析表明： • 直接熔炼必须处理好一对矛盾：要么在低氧势下产出高硫铅并得到低铅炉渣；要么在高氧势下形成高铅渣；并得到含硫低的合格粗铅。 解决方案： 先在强氧势下脱硫，生成少量铅；然后在低氧势下还原高铅渣。利用空气搅动熔池，强化传质传热过程，提高生产能力。

4. 6.2硫化铅精矿直接熔炼的基本原理和方法 6.2.1直接熔炼的基本原理 • PbS氧化生成金属铅的途径： • 1、PbS直接氧化生成金属铅，较多发生在冶金反应器的炉膛空间内； • 2、PbS与PbO发生交互反应生成金属铅，较多发生在反应器熔池中。 为使氧化熔炼过程尽可能脱除硫（包括溶解在金属铅中的硫），应该使炉渣中的PbO活度保持在较高水平。

5. 在理论上，可借助Pb-S-O系硫势-氧势化学势图（图6-1）进行讨论。在理论上，可借助Pb-S-O系硫势-氧势化学势图（图6-1）进行讨论。 Pb-S-O系硫势-氧势化学势

6. 在图6-1中，横坐标和纵坐标分别代表Pb-S-O系中的硫势和氧势，并用多相体系中硫的平衡分压和氧的平衡分压表示，其对数值分别为lgPs2和lgPo2.图中间一条黑实线（折线）将该体系分成上下两个稳定区（又称优势区）。上部PbO-PbSO4为熔盐，代表PbS氧化生成的烧结焙烧产物。在该区域，随着硫势或SO2势增大，烧结产物中的硫酸盐增多；图下部为Pb-PbS共晶物的稳定区，由于Pb和PbS的互溶度很大，因此在高温下溶解在金属铅中的S含量可在很大范围内变化。在图6-1中，横坐标和纵坐标分别代表Pb-S-O系中的硫势和氧势，并用多相体系中硫的平衡分压和氧的平衡分压表示，其对数值分别为lgPs2和lgPo2.图中间一条黑实线（折线）将该体系分成上下两个稳定区（又称优势区）。上部PbO-PbSO4为熔盐，代表PbS氧化生成的烧结焙烧产物。在该区域，随着硫势或SO2势增大，烧结产物中的硫酸盐增多；图下部为Pb-PbS共晶物的稳定区，由于Pb和PbS的互溶度很大，因此在高温下溶解在金属铅中的S含量可在很大范围内变化。

7. 如图所示，在低氧势、高硫势条件下，金属铅相中的硫可达13%，甚至更高，这就形成了平衡于纵坐标的等硫量（S%)线。随着硫势降低，意味着粗铅中更多的硫被氧化生成SO2进入气相。在这里，用点实线（斜线）代表二氧化硫的等分压线（用PSO2表示）。等PSO2线表示在多相体系中存在的平衡反应1/2S2+O2=SO2.如图所示，在低氧势、高硫势条件下，金属铅相中的硫可达13%，甚至更高，这就形成了平衡于纵坐标的等硫量（S%)线。随着硫势降低，意味着粗铅中更多的硫被氧化生成SO2进入气相。在这里，用点实线（斜线）代表二氧化硫的等分压线（用PSO2表示）。等PSO2线表示在多相体系中存在的平衡反应1/2S2+O2=SO2. • 在一定PSO2下，体系中的氧势增大，则硫势降低。反之亦然。

8. 6.2.2直接炼铅的方法 • 硫化铅精矿直接熔炼方法可分为两类： • 1、闪速熔炼--把精矿喷入灼热的炉膛空间，在悬浮状态下进行氧化熔炼，然后在沉淀池进行还原和澄清分离，如基夫赛特法． • 2、熔池熔炼--把精矿直接加入鼓风翻腾的熔体中进行熔炼，如QSL法、水口山法、奥斯麦特法和艾萨法等。 • 各种方法概括起来列于表6－１。

9. 上述各种直接熔炼铅方法的共同优点： • 熔炼强度高。在双悬状态下，强劲的气流带动炉料相互碰撞；或在熔池内，气流使熔体剧烈翻腾。 • 热的利用率高。 • 烟气SO2浓度高；有利于综合回收。 • 直接炼铅既是高效、节能的提取冶金方法，也是综合利用高、环境保护好的方法。

10. 6.3 基夫赛特法炼铅(Kivcet) • 前苏联有色金属科学研究院从六十年代开始研究开发的直接炼铅工艺，八十年代用于大型工业生产，1986年初在哈萨克斯坦的乌斯季-卡缅诺尔斯克建成基夫赛特法炼铅厂。 • 1986年意大利萨明公司购买其专利建成处理炉料600t/d铅厂(KSS厂)，目前在生产。 • 1996年底，加拿大科明科公司120000t/a粗铅的基夫赛特炼铅厂投产成功，目前在生产。

11. 基夫赛特工艺流程 石英 铅精矿 二次铅料 石灰石 配料 焦炭 干燥 纯氧 破碎筛分 干燥 基夫赛特炉 铅冰铜 （回收铜） 炉渣 粗铅 电炉烟气 竖炉烟气 竖烟道 水淬或烟化 后燃烧室 精炼 余热锅炉 余热锅炉 电收尘 热交换器 烟气净化 布袋收尘 SO2烟气 （送制酸） 铅锌烟尘 （送锌厂）

12. 6.3基夫赛特法(Kivcet法) 优点： 1原料适应性强，能处理含铅锌渣料； 2主要金属回收率高，综合回收较好； 3渣含铅低，＜2.0%； 4烟尘率低，约5%，可直接返回炉内冶炼； 5生产成本低，粗铅综合能耗0.35t标煤／t； 6炉子寿命长，炉寿可达3年，维修费用省。 缺点： 原料需干燥至含水1%以下； 一次性投资较高。

13. 基夫赛特炼铅技术属哈萨克斯坦东方有色金属矿冶研究院专利。目前该技术仍处于专利保护期内，我国采用该技术必须购买专利许可证，实行技术引进。需要引进内容：基夫赛特炼铅技术属哈萨克斯坦东方有色金属矿冶研究院专利。目前该技术仍处于专利保护期内，我国采用该技术必须购买专利许可证，实行技术引进。需要引进内容： 1购买专利许可证； 2干燥、熔炼工序的基本设计及详细设计的技术参数； 3现场指导及试车投产时技术服务； 4基夫赛特炉专用物料喷嘴。 报价420万美元（前3项）。

14. （1）生产过程 含铅物料+熔剂+工业氧（～95%）喷入竖炉内，反应温度1573-1673K，硫化铅精矿在悬浮状态下完成氧化脱硫和熔化过程，生成粗铅、高铅炉渣和含SO2的烟气，并放出大量热。由于氧气-精矿的喷射速度达100～120m/s，炉料的氧化、熔化和形成初步的粗铅、炉渣熔体仅在2～3s内完成。 当焦炭通过约4m高的反应塔空间时，被灼热的炉气加热，但由于精矿粒度细，着火温度低，先于焦炭燃烧。焦炭在反应塔下落过程中仅有10%左右被燃烧。

15. 未燃焦炭落在反应塔下方的在沉淀池熔体上面形成赤热的焦炭层，将含有一次粗铅和高铅炉渣的熔体进行过滤，使高铅渣中的PbO被还原出金属铅来，故称为焦炭过滤层。在这里，约有80%～90%的氧化铅被还原。未燃焦炭落在反应塔下方的在沉淀池熔体上面形成赤热的焦炭层，将含有一次粗铅和高铅炉渣的熔体进行过滤，使高铅渣中的PbO被还原出金属铅来，故称为焦炭过滤层。在这里，约有80%～90%的氧化铅被还原。 • 基夫赛特法直接炼铅系统的设备组合如图6-2； • 炉料在反应塔和焦炭层发生的化学反应及其温度变化沿断面的分布如图6-3。

16. 电动桥式抓斗起重机 原料仓 原材料仓库及配料工序 金精矿 铅精矿 氧化锌浸出渣 银浮选矿 石英砂石灰石 硫化物 滤渣 银精矿 尾矿渣 粉媒 混料胶带输送机 混合料（去干燥）

17. 烟气 自配料 去二级布袋收尘 旋涡收尘器 电收尘器 混合料 烟气 烟尘(去熔炼) 回转干燥窑 干物料 散落料 合格炉料（去熔炼） 干燥及球磨工序 干式球磨机

18. 合格炉料 焦炭 焦炭 竖炉烟气 （去余热回收） 氧气 电炉区烟气 （去余热回收） 电极 电极 电极 反应竖炉 直升烟道 渣 电炉 焦炭过滤层 炉渣层 水淬 粗铅层 水淬渣 送渣场 Kivcet熔炼工序 粗铅（去精炼）

19. 4个给料烧嘴 氧气 牛鼻 隔墙

20. 余热利用及烟气收尘工序 下降段 蒸汽包 对流锅炉 烟气 辐射段 电收尘器 （去制酸） 竖炉烟气 烟尘（返熔炼）

21. 废气 （排空） 烟气（自回转干燥窑） 下降段 蒸汽包 一级布袋收尘器 二级布袋收尘器 辐射段 对流锅炉 复燃段 电炉烟气 烟尘（送锌系统）

22. 基夫赛特法(Kivcet法)

23. 焦炭溜子 3根电极 热膨胀调节用弹簧加载摇摆器 氮气密封 铬镁砖 水冷水套 铬铝砖 炉渣 铬镁砖 粗铅 石墨砖 炉膛 中心线 强制鼓风 冷却炉膛 基夫赛特炉电炉

24. 下降段 蒸汽包 对流锅炉 辐射段 原料水槽 可拆卸板 反应竖炉 直升烟道 电炉 图7Kvicet余热锅炉

25. 11、烟尘率5～7% • 12、竖炉烟气SO2浓度～18% • 13、渣率49.5% • 14、渣含铅2.10% • 15、硫酸净化工序SO2回收率99.5% • 16、硫酸总转化率99.75% • 17、车间总硫回收率99.05% • 18、尾气中SO2含量870.16mg/Nm3； • 19、工作制度330d/a,24h/d、 • 主要技术经济指标 • 1、炉料含水＜1% • 2、干燥强度35kg/m3.h • 3、干燥回收率99% • 4、Kivcet炉料量1583.81t/d炉料 • 5、炉料含铅24.17% • 6、铅回收率96.96% • 7、银入粗铅率99.5% • 8、金入粗铅率98.06% • 9、铜入粗铅率80% • 10、锌入氧化锌率50%

26. 6.4氧气底吹炼铅法 • 6.4.1 QSL法 • 德国鲁奇公司于七十年代研究开发的直接炼铅工艺。 • 德国施托尔贝格炼铅厂和韩国温山QSL厂，先后于1990年和1992年建成投产。 • 1989年加拿大科明科公司的QSL法炼铅厂投产，因工艺设备问题，仅试产3个月无法继续生产而被迫关闭，1993年用基夫赛特法改建； • 我国西北冶炼厂20世纪80年代引进的QSL技术，于1992年建成投产，投产不久因故停产。

27. QSL炉反应器

28. （1） QSL炼铅设备 反应器：卧式圆筒形转炉，内衬铬镁砖，外包钢板炉子中置隔墙（隔墙下部有连通孔，双烟道），分为氧化段和还原段。 加料口：加入铅精矿或其他含铅二次物料； 喷嘴：氧化段喷入氧气；还原段喷入氧气、粉煤或天然气。炉子向氧化段倾斜5%，可90度转动。 （2）工艺过程 熔池深度1500mm，炉底铅液深度250mm 氧化段：炉料加入后，在炉渣-金属-气体乳状熔体中发生反应，生产Pb和PbO，放出热量，实现自热熔炼，此时的氧势较高，约2.2左右。初铅含S0.3-0.5%,初渣含铅40-45%。 氧化段温度1050～1100℃。

30. 还原段：粗渣从隔墙下流入到还原段。粉煤（或天然气）和氧气喷入产生CO和H2，使高PbO炉渣在1250℃被还原。还原区氧势较低，约为0.2左右。温度实较高，为1150℃～1250℃。炉渣在流向还原区端墙上的排渣口的过程中逐渐被还原，还原形成的金属铅（二次粗铅）沉降到炉低流向氧化区与一次粗铅（初铅）汇合。粗铅与炉渣逆向流动，从虹吸口排出；炉渣从渣口连续或间断排出。与氧化段硫化物氧化速度比较，还原速度较慢，还原段长度约为氧化段的2倍。还原段：粗渣从隔墙下流入到还原段。粉煤（或天然气）和氧气喷入产生CO和H2，使高PbO炉渣在1250℃被还原。还原区氧势较低，约为0.2左右。温度实较高，为1150℃～1250℃。炉渣在流向还原区端墙上的排渣口的过程中逐渐被还原，还原形成的金属铅（二次粗铅）沉降到炉低流向氧化区与一次粗铅（初铅）汇合。粗铅与炉渣逆向流动，从虹吸口排出；炉渣从渣口连续或间断排出。与氧化段硫化物氧化速度比较，还原速度较慢，还原段长度约为氧化段的2倍。 对含锌高的原料，QSL法的终渣需送烟化炉进一步挥发锌。

31. 反应器熔池深度直接影响熔体和炉料的混合程度。浅熔池操作不但两者混合不均匀，而且易被喷枪喷出的气流穿透，从而降低氧气或氧气-粉煤的利用率。因此适当加深反应器熔池深度对反应器的操作是有利的。由熔炼工艺特点所决定，QSL反应器内必须保持有足够的底铅层，以维持熔池反应体系中的化学势和温度的基本恒定。在操作上，为使渣层与虹吸出铅口隔开，以保证液铅能顺利排出，也必须有足够的底铅层。底铅层的厚度一般为200～400mm，而渣层宜薄，为100～150mm。反应器氧化区的熔池深度大，一般为500～1000mm。反应器熔池深度直接影响熔体和炉料的混合程度。浅熔池操作不但两者混合不均匀，而且易被喷枪喷出的气流穿透，从而降低氧气或氧气-粉煤的利用率。因此适当加深反应器熔池深度对反应器的操作是有利的。由熔炼工艺特点所决定，QSL反应器内必须保持有足够的底铅层，以维持熔池反应体系中的化学势和温度的基本恒定。在操作上，为使渣层与虹吸出铅口隔开，以保证液铅能顺利排出，也必须有足够的底铅层。底铅层的厚度一般为200～400mm，而渣层宜薄，为100～150mm。反应器氧化区的熔池深度大，一般为500～1000mm。

32. 实践证明，还原段的起始处增设一个挡圈，使还原段始终保持200mm高的铅层，这有利于炉渣中被还原出来的铅珠能沉降下来，从而降低终渣含铅；此外，降低还原段的渣液面高度，使还原段的渣层较薄，渣层与铅层的界面交换传质强度加大，同时渣层的涡流强度也减弱了，利于铅沉降。实践证明，还原段的起始处增设一个挡圈，使还原段始终保持200mm高的铅层，这有利于炉渣中被还原出来的铅珠能沉降下来，从而降低终渣含铅；此外，降低还原段的渣液面高度，使还原段的渣层较薄，渣层与铅层的界面交换传质强度加大，同时渣层的涡流强度也减弱了，利于铅沉降。

33. 铅精矿 熔剂 混合 圆盘制粒 烟尘 球粒 烟 QSL 反应器 炉气 废热锅炉 电收尘器 气 炉渣 粗铅 高压蒸汽 烟气 发电 制酸 粉煤空气及 纯氧及遮 处理 遮蔽气体 蔽气体 QSL法直接炼铅流程如图所示： QSL法炼铅流程图

34. 特点： ①氧化脱硫和还原在一座炉内连续完成； ②备料简单； ③返料量少，有利于提高设备生产能力和降低包括能源、劳动力等消耗费用； ④富氧使产生的烟尘量减少，烟中SO2浓度高，可直接制酸； ⑤以煤代焦，成本更低。 ⑥主要金属回收率高。 缺点： 操作条件控制难度较高；烟尘率高(20～30%)；喷枪使用寿命短；渣含铅高，需进一步处理。

35. 6.4.2水口山法 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Φ2234mm×7980mm的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。

36. 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S<0.2%。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S<0.2%。 • 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℃，CaO/SiO2比（0.7～0.8）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0.6～0.7之间为宜。

37. 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%以内。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。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%以内。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。

38. 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1×104t/a规模的炼铅厂，氧气需要量一般为700～800m3/h。采用变压吸附法制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要。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1×104t/a规模的炼铅厂，氧气需要量一般为700～800m3/h。采用变压吸附法制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要。

39. 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：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： • （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%。 • （2）熔炼炉出炉烟气温度高达1000～1100℃，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%。

40. 6.4.2水口山法 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Φ2234mm×7980mm的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。

42. 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S<0.2%。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S<0.2%。 • 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℃，CaO/SiO2比（0.7～0.8）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0.6～0.7之间为宜。

43. 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的，鼓风炉渣含Pb可控制在4%以内。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。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的，鼓风炉渣含Pb可控制在4%以内。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。

44. 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1×104t/a规模的炼铅厂，氧气需要量一般为700～800m3/h。采用变压吸附法制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要。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1×104t/a规模的炼铅厂，氧气需要量一般为700～800m3/h。采用变压吸附法制氧完全能满足中型炼铅厂技改需要。

45. 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：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： • （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%。 • （2）熔炼炉出炉烟气温度高达1000~1100℃，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%。

46. SKS法创新点 • 工艺流程创新 • 设备创新 • 1)原创底吹熔炼炉 • 2)余热锅炉创新 • 3)格盘式铸渣机 • 4)新型铅鼓风炉 • 5)喷枪设计创新 • ３.过程控制创新 • 4.开创铅尘封闭输送处理系统

47. 铅精矿（二次铅原料） 熔剂 碎煤（备用） 铅烟尘 配料 混合或制粒 氧气底吹熔炼 一次粗铅 铅氧化渣 SO2烟气 铸块 回收余热 鼓风炉还原 收尘 炉渣 粗铅 制酸 8.5SKS法工艺流程 氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅法工艺流程

48. 6.4.2SKS法设备创新 (1)原创底吹熔炼炉 　　底吹炉的长径比、底部氧枪布局及位置、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。 (2)余热锅炉创新 　为防止底吹炉SO2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 　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的要求。是满足该工艺要求的原创设备。

49. (4)新型铅鼓风炉 　　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。 (5)喷枪设计创新 ISA喷枪寿命　　　　　　　　1～2周 QSL喷枪寿命　　　　 2～4周 　　池州、豫光喷枪寿命　　 ６～8周 　　　　主要创新点：①强化了喷枪冷却效率； 　　 　　②喷枪表面喷涂高温陶瓷，提高耐磨抗腐性能；

50. 经济效益： 　　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100～200元。 　　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：3500～4800万 社会效益： 　　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。 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。