DOC《高铅渣还原清洁炼铅试验研究》

高铅渣还原清洁炼铅试验研究 范艳青,张登高,蒋训雄,汪胜东,蒋伟,冯林永,刘巍 (北京矿冶研究总院,北京 100160) 摘要:对底吹氧化炉产出的高铅渣进行了固体还原剂煤的还原试验,主要考察煤比、还原温度、还原时间、钙硅比、铁硅比等对还原的影响.

并对不同还原渣的密度、熔点等进行测定.结果表明,优化的工艺参数为:煤比3.25%~3.50%、还原温度1

225 ℃、还原时间30 min.在上述还原条件下,渣中铅含量小于2%,锌85%富集在渣中. 关键词:高铅渣;

粗铅;

还原;

煤 中图分类号:TF812 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2013)09-0000-00 Study on Reduction Experiment of Lead-rich Slag FAN Yan-qing, ZHANG deng-gao, JIANG Xun-xiong, WANG Sheng-dong, JIANG Wei, FENG Lin-yong, LIU Wei (Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy, Beijing 100160, China) Abstract:The reduction of lead-rich slag from oxidation bottom blowing furnace was conducted by adding coal. The effects of ratio of coal to lead-rich slag, reduction time and temperature, and ratio of CaO/SiO2 and Fe/SiO2 on reduction were studied. The lead content in slag is below 2% and zinc content in slag is above 85% under the optimum conditions including coal ratio of 3.25%~3.50% at reduction temperature of

1 225 ℃ for

30 min. Key words:lead-rich slag;

crude lead;

reduction;

coal 传统的烧结焙烧一鼓风炉还原熔炼流程[1-2]存在一些弊端,越来越多的冶金专家和学者致力于探讨新的炼铅方法,克服原来传统炼铅法的缺点,实现清洁生产.目前,研究最为广泛的是直接炼铅法.常见的直接炼铅法有氧气底吹直接熔炼法(简称QSL法)、水口山氧气底吹炼铅法(简称SKS法)、卡尔多炉熔炼法(氧气顶吹转炉法)、基夫赛特熔炼法和闪速炼铅法[3]等.直接炼铅法取消了烧结工序,从根本上解决烧结低浓度SO

2、烟尘的污染和治理问题[4]. 氧气底吹得到的高铅渣的物相主要以硅酸铅为主,可达50%以上,氧化铅则相对减少.研究表明,富铅渣主要以液相形式与碳反应,液相的形成是还原反应快速进行的必要条件[5].由于固体氧化铅和液体氧化铅都是易还原的氧化物,而熔融高铅渣又有利于硅酸铅的还原,所以液态渣还原比固态渣容易进行[6].

1 试验原料与方法 高铅渣成分分析结果(%):Pb 51.

67、Fe 12.

40、Cu 0.

37、Zn 7.

93、SiO2 9.

61、CaO 1.

63、As 0.

86、S 0.29.还原剂为固体无烟煤,含水分2.22%、灰分14.88%、挥发分7.55%、固定碳75.35%、全硫0.72%,高位发热量29.54 MJ/kg. 高铅渣与还原剂煤、熔剂石灰石、亚铁盐类以及石英混合均匀后,装入Φ50 mm*110 mm的氧化铝坩埚中,在高温炉中升温到设定温度并保持一定时间后,冷却,进行称重、磨细还原渣,和取样分析.针对高铅渣原料,主要考察不同工艺参数条件下金属铅、锌的走向,并确定合理的还原参数和渣型.

2 结果与分析 2.1 还原剂煤用量 试验条件:高铅渣400 g,温度1

250 ℃,时间60 min.考察还原剂无烟煤用量对高铅渣的还原效果,结果见图1. 收稿日期:2013-05-27 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA061002) 作者简介:范艳青(1975-),女,河南洛阳人,高级工程师,硕士. 图1 还原剂煤比对还原效果的影响 Fig.1 Effect of coal ratio on reduction 由图1可知,随着煤比的增加,铅渣的失重率增大,表明高铅渣中的各种氧化物被还原程度增强.渣中的铅、锌含量逐渐降低;