DOC《团体标准《高铅渣》编制说明》

团体标准《高铅渣》编制说明 (讨论稿) 中国有色金属工业标准计量质量研究所 2019年5月 团体标准《高铅渣》 编制说明(讨论稿)

一、任务来源 根据中国有色金属工业协会《关于下达2018年第三批协会标准制修订计划的通知》(中色科协字[2018]165号)精神,下达《高铅渣》编制计划,项目编号为:中色科协字[2018]165号2018-063-T/CNIA,技术归口单位是全国有色金属标准化技术委员会.

标准项目由中国有色金属工业标准计量质量研究所、河南豫光金铅股份有限公司、河南金利金铅股份有限公司、湖南宇腾有色金属股份有限公司负责起草,计划完成时间为2019年12月.

二、立项依据 铅的应用十分广泛,是国民经济不可缺少的金属材料之一.目前,铅的主要用途集中在铅酸蓄电池,其消耗量约占铅消费总量的70%以上,除此之外,铅也被广泛地应用在耐腐蚀材料、焊料和磨具等合金材料上.中国是世界上铅储量较为丰富的国家,同时也是全球最大的精铅生产国和消费国. 随着我国汽车产业及高性能合金产业的飞速发展,铅的消耗也随着市场的需求而急剧增长.在过去几年中,全球汽车原装电池的需求增长为2%-3%,而我国增长率超过8%,与此同时,铅电池的价格受制于金属铅的产能,价格较为敏感,过高的原料和冶炼成本将直接导致铅在蓄电池中的成本占比较高,极大地影响使用成本.为了弥补铅加剧消耗的局面,我国再生铅的产量也迅速增长.目前,我国再生铅产量已达到铅总产量的50%,但这一比例仍然不足,未来几年,国内铅冶炼行业仍然会处于冶炼能力远大于开采能力的局面,原料的缺口会进一步加大,而现货市场长期受制于国际交易价格,不具有明显优势.作为补充,高铅渣可在一定程度上弥补较高产能带来的原料短缺的问题,它是一类铅冶炼工艺流程的中间物料,我国每年的产出量近20万吨,该物料的铅含量受一次熔炼入炉原料的金属品位影响,最低在35%以上,而最高可超过55%,范围基本趋于稳定,是一种铅品位相对较高,质量较好的还原炉入炉原料.随着目前选矿技术和冶炼技术的不断提高,也保证了高铅渣的整体品质. 工业固废资源化已成为有效缓解战略资源短缺矛盾的重要途径,围绕中间物料和固废综合利用及产业链接循环化发展,国家在循环经济的法律法规方面也出台了相关的文件.2005年,国务院印发了《关于加快循环经济的若干意见》;

自2008年起,又陆续发布《中华人民共和国循环经济促进法》和《再生资源回收利用管理办法》;

2014年,《 十二五 循环经济发展规划》的颁布更是重点提出在工业领域全面推行循环性生产方式.高铅渣作为铅冶炼中间物料,富含铅及多种有价金属,如不对其进行处置和合理利用,不仅浪费了高品质的二次资源,更会占用土地,并造成环境污染,影响铅冶炼工业的可持续发展.目前,我国尚无从资源化回收利用含铅物料的角度规范中间品质量的标准,行业内无规范统一的中间产品回收指标要求,这也将导致产品质量不一和管理不便.因此,为了进一步提高铅资源的回收和循环利用水平,推动铅冶炼业在 十三五 期间基本实现铅冶炼中间物料的有效利用和固体废料的减量化和无害化处理,降低生产成本,推动铅冶炼绿色生产,制定《高铅渣》 标准是势在必行的,它既能为铅冶炼行业和贸易提供支撑,又能为产品属性界定提供依据,最终可推动铅冶炼行业向节能、环保和高效的方向发展.

三、 项目编制组单位简况 3.1 编制组成员单位 本项目由中国有色金属工业标准计量质量研究所、河南豫光金铅股份有限公司、河南金利金铅股份有限公司、湖南宇腾有色金属股份有限公司等单位共同起草,中国有色金属工业标准计量质量研究所是主编单位. 3.2 主编单位简介 中国有色金属工业标准质量计量研究所是我国有色金属标准化归口单位,业务工作隶属国家质量监督检验检疫总局(国家标准化管理委员会)和工业和信息化部以及中国人民解放军总装备部,同时是国际标准化组织I S O / T C

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5 和ISO/TC26秘书处挂靠单位.主要负责我国有色金属(含稀土)国家标准、行业标准及国家军用标准的项目计划、制修订和复审工作等. 3.3 标准编制过程 2018年6月,中国有色金属工业标准计量质量研究所接到《高铅渣》的制定任务后,成立了标准编制工作组,确认了各成员的工作任务和职责,制定了工作计划和进度安排,确定了制定原则. 2019年3月,通过《高铅渣》协会标准编写数据调查表的发放,向株洲冶炼集团等铅锌冶炼相关企业征集标准编写的相关信息;

并于4月11日~4月15日,组织调研团对湖南水口山有色金属有限责任公司等4家企业进行了实地调研和数据采集工作. 本标准在编制过程中,检索了国际及国内的标准,均无与《高铅渣》相关的产品标准.查阅了大量国内外相关文献资料及相关企业的企业标准,咨询企业的使用要求,进行了资料收集.经综合考虑,形成了该标准的讨论稿.

四、标准编制原则和确定标准主要内容 4.1 编制原则 本标准的制定工作遵循 统一性、协调性、适用性、一致性、规范性 的原则,本着先进性、科学性、合理性和可操作性的原则,按照GB/T 1.1D2009给出的规则编写. 本标准的编制充分考虑冶炼企业的产品质量和相关单位的意见,同时确保用户的需求,为铅冶炼企业提供符合要求的生产原料. 4.2 确定标准主要内容 本标准规定了高铅渣的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单(或合同)内容. 本标准适用于铅精矿经氧化熔炼产生的高铅渣,主要用于粗铅的生产.

五、确定标准主要技术内容(如技术指标、参数等)的依据 5.1 高铅渣生产工艺流程 目前,高铅渣的来源分为两个方面,即通过铅氧化熔炼过程生产和通过氧化锌湿法冶炼工艺浸出生产.传统炼铅工艺主要为烧结-鼓风炉炼铅法,此法氧化段由硫化铅精矿经烧结焙烧,得到的烧结块在鼓风炉中进行还原熔炼,产出粗铅.这种工艺对原料的适应性较强,且稳定可靠,但存在致命的缺陷,即烧结烟气SO2浓度较低,难以通过制酸工艺得到利用,而直接排放的烟气严重污染大气环境,与我国有色金属冶炼绿色发展的方向相背.因此,为了克服烟气利用率低的缺陷等,目前国内主要采用富氧底吹和顶吹熔炼法进行铅锌冶炼,其中主要包括河南豫光金铅股份有限公司、河南金利金铅股份有限公司和湖南宇腾有色金属股份有限公司等采用的氧气底吹熔炼法,及广西南丹南方金属有限公司采用的侧吹熔炼法.以底吹熔炼法为例,以下为氧化及还原段冶炼流程图: 图1 铅冶炼中高铅渣的生产过程 如上图,将铅精矿与熔剂、烟尘等按一定比例混合制粒后,进入熔炼炉进行氧化熔炼,在熔炼过程中完成脱硫,产出粗铅,将粗铅分离后,对剩余物质进行水淬加工,最后得到高铅渣. 5.2 确定标准主要技术内容 5.2.1 范围 本标准规定了高铅渣的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单(或合同)内容. 本标准适用于铅精矿经氧化熔炼产生的高铅渣,主要用于二次粗铅的生产. 5.2.2 规范性引用文件 经检索和查新,目前尚无高铅渣产品成分及水分的检测标准.对于成分元素的检测,主要相关企业一般采用X射线荧光光谱法、原子吸收法及EDTA滴定法,参考的标准主要为GB/T 8152-2006《铅精矿化学分析方法》、YB/T 4177-2008《炉渣 X射线荧光光谱分析方法》及企业标准等;

对于产品水分的检测,参考了散装浮选铅精矿取样、制样方法中水分测定的方法进行. 根据企业对产品成分分析的实际情况及所反馈的调查信息,本标准主要采用GB/T 8152-2006《铅精矿化学分析方法》、YB/T 4177-2008《炉渣 X射线荧光光谱分析方法》作为高铅渣成分元素分析的引用文件,水分测定则由供需双方所约定的方法进行. 产品的放射性限制需严格按GB/T 20664-2006执行. 5.2.3 术语和定义 本标准定义的高铅渣系指铅精矿经氧化熔炼后含铅较高的矿物原料,用于二次粗铅的生产. 5.2.4 要求 5.2.4.1 高铅渣品级及主要元素的确认 高铅渣中铅的含量主要由入炉料中铅的品位决定,主品位铅的含量越高,后续处理工艺越容易控制,成本越低. 以下为不同公司生产的高铅渣的成分分析表: 表1 A公司高铅渣成分表(质量分数/%) 成分分析 含量

2016 2017

2018 范围 范围 范围 主要 成分 Pb 46.63 - 53.89 47.26 - 50.88 45.11 - 50.99 Zn 3.89 - 6.62 2.74 - 7.87 2.59 - 7.41 Fe 6.78 - 11.23 7.35 - 11.45 7.22 - 11.96 SiO2 6.99 - 8.57 7.19 - 8.57 6.49 - 9.55 CaO 3.15 - 4.15 3.10 - 5.36 4.33 - 6.10 杂质 元素 S 0.22 - 0.64 0.22 - 0.64 0.21 - 0.32 As 0.12 -0.33 0.08 - 0.28 0.08 - 0.43 Na 0.32 -0.56 0.32 - 0.56 0.35 - 0.49 K 0.07 -0.40 0.07 - 0.40 0.07 - 0.12 Cr 0.03 - 0.14 0.03 - 0.15 0.03 - 0.17 Cl 0.05 - 0.08 0.05 - 0.09 0.04 - 0.08 Al2O3 0.62 - 1.24 0.90 - 1.40 0.96 - 1.43 MgO 0.37 - 1.34 0.37 - 1.54 0.30 - 0.91 其他 有价 元素 Ag 0.002 - 0.012 0.002 - 0.013 0.009 - 0.015 Cu 0.54 - 1.06 0.54 - 1.06 0.28 - 0.90 Sb 1.00 - 1.48 1.03 - 1.80 1.16 - 1.85 表2 B公司高铅渣成分表(质量分数/%) 成分分析 含量

2016 2017

2018 范围 范围 范围 主要 成分 Pb 44-58 42-60 41-61 Zn 3.2-7.8 3.1-8 2.9-7.8 SiO2 3.4-5.9 3.1-5.9 3.43-6.29 CaO 2.8-3.7 2.7-4.6 2.65-5.29 FeO 8.8-13.8 8.02-14.9 8.32-14.7 Cu 0.28-0.5 0.22-0.97 0.34-0.87 杂质 元素 As 0.4-0.8 0.38-0.93 0.16-0.78 Hg Cd Cr F Cl S 0.1-1.1 0.09-1.28 0.1-1.3 其他 有价 元素 - - ... 对典型企业的数据进行统计分析,如下图所示: 图3 A企业高铅渣铅含量统计(2016~2018) 表3 A企业高铅渣含量统计表 序号 组 频数 频率

1 [44.5,45.5]

1 0.03

2 [45.5,46.5]

0 0

3 [46.5,47.5]

5 0.14

4 [47.5,48.5]

6 0.17

5 [48.5,49.5]

6 0.17

6 [49.5,50.5]

9 0.25

7 [50.5,51.5]

7 0.19

8 [51.5,52.5]

1 0.03

9 [52.5,53.5]

0 0

10 [53.5,54.5]

1 0.03 合计 -

36 - 图4 B企业高铅渣铅含量统计(2016~2018) 表4 B企业高铅渣含量统计表 序号 组 频数 频率

1 [33.75,36.25]

1 0.03

2 [36.25,38.75]

0 0

3 [38.75,41.25]

1 0.03

4 [41.25,43.75]

2 0.06

5 [43.75,46.25]

3 0.09

6 [46.25,48.75]

15 0.43

7 [48.75,51.25]

11 0.31

8 [51.25,53.75]

2 0.06 合计 -

35 - 由A企业高铅渣铅含量的统计数据可得,铅的含量基本分布于45.5%~52.5%,频率约为0.94,由B企业的统计数据可得,铅的含量基本分布于........