“三連爐”聯(lián)合處理鉛雜料穩(wěn)定生產(chǎn)工藝實(shí)踐研究

蔡炳龍

（江西金德鉛業(yè)股份有限公司，江西 德興 334200）

江西金德鉛業(yè)股份有限公司成立于2007 年12 月7 日，產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)模為：年產(chǎn)電鉛8 萬(wàn)噸，副產(chǎn)品硫酸7.39 萬(wàn)噸，銀錠205.15 噸，金錠0.29 噸，另外還有冰銅、精鉍、氧化鋅等產(chǎn)品。

江西金德鉛業(yè)股份有限公司冶煉鉛原工藝為富氧底吹爐-鼓風(fēng)爐，之后隨著國(guó)家環(huán)境政策要求的提高，于2015年對(duì)煉鉛生產(chǎn)工藝進(jìn)行技改，采用側(cè)吹還原爐替代鼓風(fēng)爐還原進(jìn)行鉛的冶煉。新工藝于2015 年7 月8 日投產(chǎn)，然而面對(duì)市場(chǎng)原料競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)嚴(yán)峻，效益差的局面，急需解決辦法。公司在降本增效會(huì)議上提出將富氧底吹爐入爐粒料含鉛品位由原來(lái)的35%～38%降低到28%～32%，通過(guò)大量處理低鉛雜料持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，獲取原料采購(gòu)差價(jià)，來(lái)完成生產(chǎn)效益任務(wù)。低鉛雜料雖然含鉛品位較低，但是富含的有價(jià)金屬銅、鋅、金、銀較高，在鉛冶煉中合理搭配使用，大量處理低鉛雜料提高有價(jià)金屬回收率，發(fā)揮三連爐冶煉經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)踐。通過(guò)一年的生產(chǎn)實(shí)踐，三爐生產(chǎn)情況趨于穩(wěn)定，價(jià)值高的副產(chǎn)品產(chǎn)量顯著提升，效益好，達(dá)到研究目標(biāo)。有效拓展原料采購(gòu)渠道、降低采購(gòu)成本，來(lái)提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 “三連爐”煉鉛生產(chǎn)工藝

我司使用的“三連爐”煉鉛生產(chǎn)工藝是采用富氧底吹爐——氧氣側(cè)吹還原爐——煙化爐三爐相結(jié)合，富氧底吹爐與氧氣側(cè)吹還原爐連接在一起，而煙化爐與前二個(gè)爐子有一定距離。氧化段為富氧底吹爐，還原段為氧氣側(cè)吹還原爐，富氧底吹爐熔煉產(chǎn)出的液態(tài)高鉛渣經(jīng)過(guò)溜槽流入氧氣側(cè)吹還原爐內(nèi)進(jìn)行直接還原，上部加入煤粒和石子，爐子側(cè)部通入氧氣，間斷進(jìn)、放渣作業(yè)，一個(gè)周期后實(shí)現(xiàn)高鉛渣的還原，產(chǎn)出粗鉛和含鋅爐渣，含鋅爐渣放入渣包中，通過(guò)電動(dòng)平板車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)到煙化爐廠房，通過(guò)雙鉤行車(chē)將含鋅爐渣加入到煙化爐中，進(jìn)行還原、氧化，提煉氧化鋅。

我司“三連爐”特點(diǎn)：

（1）取消了原來(lái)的鼓風(fēng)爐還原鑄渣機(jī)，底吹爐產(chǎn)出高鉛渣流入氧氣側(cè)吹爐在熔融液態(tài)下被直接還原，節(jié)省了大量的燃料，鉛生產(chǎn)能耗我司目前下降到285.3kg 標(biāo)煤/t·Pb。

（2）氧氣側(cè)吹還原爐熔池熔煉反應(yīng)激烈，還原程度徹底，一個(gè)還原周期內(nèi)，渣含鉛我司目前控制在1.1%以下，并且熔池內(nèi)的鋅盡可能保留在爐渣中，進(jìn)入煙化爐內(nèi)進(jìn)行提煉，可提高鋅回收率。

（3）高鉛渣還原僅用煤作為還原劑，與鼓風(fēng)爐相比，煤比焦炭?jī)r(jià)格低廉且用量大幅下降，成本節(jié)約。

（4）自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低，更安全、環(huán)保，符合節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。

我司由于之前采用的是富氧底吹爐-鼓風(fēng)爐還原-煙化爐煉鉛工藝，后新建氧氣側(cè)吹還原爐與煙化爐位置有一定距離，氧氣側(cè)吹爐產(chǎn)出含鋅爐渣不能直流煙化爐內(nèi)，需渣包轉(zhuǎn)運(yùn)，中間會(huì)有5%～10%的包殼產(chǎn)出，造成熱量損失，無(wú)法發(fā)揮“三連爐”的全部?jī)?yōu)勢(shì)。

2 生產(chǎn)實(shí)踐

在總結(jié)2016、2017 年少量搭加的工作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，2018 年開(kāi)始進(jìn)行大量搭加的生產(chǎn)實(shí)踐研究，以及與同行交流溝通和根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)踐。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間摸索后當(dāng)?shù)豌U雜料配比逐步提高到占比鉛精礦總量達(dá)到30%最大量時(shí)，能夠穩(wěn)定生產(chǎn)。我司熔煉車(chē)間，在通過(guò)調(diào)整配料單、工藝參數(shù)控制、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、制定應(yīng)急預(yù)案、加強(qiáng)管理等措施下，逐步達(dá)到了產(chǎn)量、指標(biāo)穩(wěn)定的目標(biāo)。統(tǒng)計(jì)：2016 年平均采購(gòu)鉛精礦品位51.33%，2017 年平均采購(gòu)鉛精礦品位41.04%，2018 年平均采購(gòu)鉛精礦品位38.15%，2019 年平均采購(gòu)鉛精礦品位42.86%。2016 年1-10 月份消耗雜料：4482 噸，2017 年1-10 月份消耗雜料：24167 噸，2018 年1-12 月份消耗雜料：30700.35 噸。2019 年1-12 月份消耗雜料：34540 噸。

表1 2016--2019 年采購(gòu)鉛精礦平均品位及消耗鉛雜料數(shù)據(jù)表

2.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

（1）通過(guò)加強(qiáng)管理與技術(shù)提高，底吹爐入爐物料品位在28%～32%，仍可持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。月均處理雜料2878 噸，粒料處理量：18843 噸/月，作業(yè)率：97.54%。

（2）還原爐爐缸故障大幅降低，大幅提高還原爐持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)；月均作業(yè)率達(dá)98.47%，渣含鉛：1.1%。

（3）煙化爐100%平衡還原爐熱渣，作業(yè)率95.37%，棄渣含鋅1.07%。

2.2 工藝參數(shù)控制

降低入爐粒料含鉛品位，意味著在原料采購(gòu)過(guò)程中可以更側(cè)重于富含，同時(shí)鉛品位適當(dāng)降低，也降低了鉛的計(jì)價(jià)系數(shù)，加工費(fèi)更高，大幅降低了原料采購(gòu)成本和拓寬原料采購(gòu)渠道，降低原料采購(gòu)壓力。通過(guò)工藝生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)出一套大量搭加低鉛雜料，底吹爐操作的工藝參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)方法，為今后提高底吹爐操作水平，穩(wěn)定爐況，優(yōu)化指標(biāo)，處理復(fù)雜原料，總結(jié)了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

還原爐經(jīng)過(guò)不斷技術(shù)探索，參數(shù)調(diào)整，通過(guò)技術(shù)手段、管理手段，有效的控制了爐況穩(wěn)定、煙道結(jié)焦，解決了爐缸結(jié)、噴爐問(wèn)題，杜絕了鉛上爐臺(tái)，燒風(fēng)眼、水套惡性事故發(fā)生。

表2 還原爐熔煉三個(gè)階段參數(shù)控制

煙化爐通過(guò)調(diào)整作業(yè)秩序和參數(shù)控制，有效的與還原爐生產(chǎn)達(dá)到無(wú)縫銜接，做到量煙化爐100%平衡還原爐熱渣，并能保證好指標(biāo)，同時(shí)將庫(kù)存水渣全部消耗完，盤(pán)活了庫(kù)存金屬量，盤(pán)活了積壓資金，提高了操作管理水平的進(jìn)步。

2.3 冶金配料計(jì)算

主要研究投入底吹爐的物料含鉛品位、硫品位，對(duì)爐況、指標(biāo)及安全、環(huán)保的影響。

我廠鉛精礦主要來(lái)源為國(guó)內(nèi)大中小礦山和中間貿(mào)易商，種類(lèi)多、成分復(fù)雜，鉛雜料由國(guó)內(nèi)產(chǎn)出的二次含鉛物料、金銀礦等。進(jìn)廠需進(jìn)行二元堆放、堆混取樣，根據(jù)化驗(yàn)原料中的有效硫結(jié)果，再進(jìn)行冶金配料計(jì)算。通過(guò)調(diào)整鉛精礦與鉛雜料的搭配比例，達(dá)到所需的鉛、有效硫品位，觀察入富氧底吹爐后，對(duì)熔煉反應(yīng)的煙氣、渣的溫度、氧槍區(qū)域的耐材腐蝕、高鉛渣殘硫、爐內(nèi)爐結(jié)、煙道結(jié)焦、硫酸尾排含硫、下料口噴濺冒煙情況，進(jìn)行調(diào)整比例和總結(jié)，得出最高雜料配比和入爐含鉛品位、硫品位，對(duì)生產(chǎn)、安全、環(huán)保影響最小。經(jīng)研究實(shí)驗(yàn)，入爐粒料含有效硫控制在12.5%～13.5%,補(bǔ)熱加煙煤配比0.5%～0.8%，渣溫控制在1030℃～1070℃，利于富氧底吹爐熔煉反應(yīng)的穩(wěn)定順行。

3 研究成果

研究實(shí)踐的成功，帶來(lái)非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益，以2018年1-12 月份消耗雜料為例：全年采購(gòu)數(shù)43522.35 噸（金屬量11133 噸）-年底庫(kù)存數(shù)12822 噸=30700.35 噸（金屬量7853 噸），同等品位鉛雜料與鉛精礦每噸采購(gòu)成本均價(jià)要低800 元/噸，按鉛精礦計(jì)算，2018 年全年冶煉鉛雜料可減少成本：7853 噸＊回收率95.5%＊（800 元/噸-冶煉雜料較冶煉鉛精礦成本提高650 元/噸）=112.49 萬(wàn)元。

該實(shí)踐研究不需要對(duì)原生產(chǎn)工藝、設(shè)備做任何改動(dòng)，且不用增加任何投資費(fèi)用，完全利用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備。通過(guò)大量處理低鉛雜料持續(xù)穩(wěn)定三爐生產(chǎn)，降低原料采購(gòu)成本，彌補(bǔ)了電鉛生產(chǎn)的虧損。本次研究成果的應(yīng)用，可以更廣泛用于處理含鉛低的雜料和有冶煉價(jià)值原料的生產(chǎn)，為再生鉛原料綜合回收利用，提供了經(jīng)驗(yàn)。

表3 2018 年鉛雜料冶煉實(shí)踐研究數(shù)據(jù)結(jié)果

4 結(jié)論

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐我司“三連爐”煉鉛工藝能夠大量處理低鉛雜料，利用“三連爐”煉鉛冶煉的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠?qū)Φ豌U雜料或富含雜料進(jìn)行大量處理，能夠持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)以及有效冶煉得到可觀的經(jīng)濟(jì)效益，可擴(kuò)展到處理高銅、鋅、金、銀等低鉛雜料，從中提取有價(jià)金屬。研究實(shí)踐的成功，為企業(yè)拓寬鉛冶煉原料的采購(gòu)渠道，提高了鉛冶煉的綜合效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)揮三爐聯(lián)合冶煉的潛能。