三连炉炼铅工艺优势

7冶金冶炼M etallurgical smelting铅锌联合冶炼工艺的优势张成江（云南驰宏锌锗股份有限公司会泽冶炼分公司，云南　会泽　６５４２００）摘 要：我国铅锌联合冶炼工业发展快速、工艺成熟，但当前也面临市场需求萎缩、部分行业产能过剩、能耗环境指标不足等诸多难题。

总体来说，目前国内的铅锌企业已经经过了数十年发展，某些技术改造方案已经相当成功，这提高了铅锌企业的整体生产能力以及技术装备水平。

在当前，持续不断地大型化、绿色节能环保生产模式已经被铅锌企业提上议程，企业也在持续不断围绕资源综合回收水平不高、生产成本较高、环境污染等诸多问题展开分析，思考自身与国外之间所存在的现实差距。

为此，在本文中就讨论了目前我国铅锌企业的发展现状，分析铅锌冶炼工艺技术优势与内容，最后思考其工业技术优势。

关键词：铅锌联合；冶炼工艺；发展现状；内容；技术优势；优化实践策略中图分类号：ＴＦ８１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１８－０００７－３Advantages of Lead Zinc Joint Smelting ProcessZHANG Cheng-jiang（Ｙｕｎｎａｎ　Ｃｈｉｈｏｎｇ　Ｚｉｎｃ　Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．　Ｈｕｉｚｅ　Ｓｍｅｌｔｉｎｇ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｈｕｉｚｅ　６５４２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｍｅｌｔｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｒａｐｉｄｌｙ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｍａｔｕｒｅ，　ｂｕｔ　ｉｔ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｆａｃｉｎｇ　ｍａｎｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ　ｍａｒｋｅｔ　ｄｅｍａｎｄ，　ｏｖｅｒｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，　ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ．　Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ　ｓｐｅａｋｉｎｇ，　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ｈａｖｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｏｒ　ｄｅｃａｄｅｓ，　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｑｕｉｔｅ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．　Ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ，　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ，　ｇｒｅｅｎ，　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｐｕｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｇｅｎｄａ　ｏｆ　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，　ａｎｄ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ａｒｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｍａｎｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌｏｗ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ｈｉｇｈ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｓｔ，　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ，　ａｎｄ　ｔｈｉｎｋｉｎｇ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｓｔｉｃ　ｇａｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅｍｓｅｌｖｅｓ　ａｎｄ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｌｅａｄ　ａｎｄ　ｚｉｎｃ　ｓｍｅｌｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｔｈｉｎｋｓ　ａｂｏｕｔ　ｉｔｓ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Keywords:　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；　Ｓｍｅｌｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ；　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ；　Ｃｏｎｔｅｎｔ；　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ；　Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　收稿日期：２０２３－０７作者简介：张成江，男，生于１９８４年，汉族，云南富源人，本科，工程师，研究方向：粗铅冶金及锌湿法冶炼渣处理等。

氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新技术二○○六年八月二日氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法传统的烧结-鼓风炉炼铅法面临环保要求日趋严格的挑战。

中国有色工程设计研究总院联合多家冶炼厂，就氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺进行联合攻关。

在经过工业试验和工业验证试验后，对两座炼铅厂（河南豫光金铅集团和池州有色金属公司）采用该工艺进行了设计，设计范围包括精矿储存、配料、混合制粒、氧气站、底吹熔炼、酸厂、鼓风炉还原熔炼等，且现已建成投产。

烧结-鼓风炉炼铅法采用底吹氧化熔炼处理铅精矿, 富铅渣用鼓风炉还原熔炼, 已实现工业化生产。

实践证明，该工艺技术先进，环保效果明显。

一、氧气底吹熔炼—鼓风炉法简介氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅法工艺流程为: 熔剂、铅精矿或二次铅原料及铅烟尘经配料、制粒或混捏后进行氧气底吹熔炼, 产出烟气、一次粗铅和铅氧化渣, 烟气经余热锅炉回收余热和电收尘器收尘后采用二转二吸工艺制酸尾气排放, 铅烟尘返回配料。

铅氧化渣经铸块后与焦块、熔剂块混合后入鼓风炉进行还原熔炼,产出炉渣、烟气和粗铅,烟气经收尘后放空,铅烟尘返回配料。

工艺主要设备包括可旋转式氧气底吹熔炼炉, 多元套管结构氧枪（多通道水冷高温喷镀耐磨底吹氧枪）, 特殊耐磨材质的氧枪口保护砖，浅层分格富铅渣速冷铸渣机（铅氧化渣铸渣机）, 带弧型密封罩和垂直模式壁中压防腐余热锅炉，全封闭铅烟尘输送配料等, 新型结构鼓风炉（双排风口大炉腹角高料柱）工艺的核心设备是氧气底吹熔炼炉。

熔炼炉炉型结构为可回转的卧式圆筒形,在炉顶部设有2～3 个加料口,底侧部设有3～6 个氧气喷入口,炉子两端分别设一个虹吸放铅口和铅氧化渣放出口。

炉端上方设有烟气出口。

铅精矿的氧化熔炼是在一个水平回转式熔炼炉中进行的。

铅精矿、铅烟尘、熔剂及少量粉煤经计量、配料、圆盘制粒后, 由炉子上方的气封加料口加入炉内, 工业纯氧从炉底的氧枪喷入熔池。

氧气进入熔池后, 首先和铅液接触反应生成氧化铅(PbO ) , 其中一部分氧化铅在激烈的搅动状态下, 和位于熔池上部的硫化铅(PbS) 进行反应熔炼, 产出一次粗铅并放出SO2 。

对铅冶炼技术及进步的展望铅冶炼技术是确保铅金属产量的重要载体。

本文从常见的铅冶炼技术入手，分析了铅冶炼技术中较为先进的闪速炼铅技术，并对其未来的进步进行了展望。

旨在与同行进行业务交流，以不断促进铅冶炼企业经济效益的最大化，从而更好地满足低碳背景下我国经济发展发展对铅金属消费的需要。

标签：铅冶炼技术闪速炼铅技术进步展望目前，已经进入节能环保的新时期，如何在确保达到节能目标的同时保证铅产量的需要，已成为新时期背景下的铅冶炼企业共同面临的问题。

因而在做好铅冶炼技术分析的基础上，还应对现有的铅冶炼技术进行改进，进而促进铅冶炼技术进步的同时达到上述的双重目标。

基于此，笔者结合自身工作实践，就此展开以下几点探究性的分析。

1基于铅冶炼技术现状的几点概述1.1常见的铅冶炼技术在我国铅冶炼行业中，常见的铅冶炼技术主要有以下几种：一是利用烧结—鼓风炉进行铅冶炼；二是卡尔多炉铅冶炼技术；三是澳斯麦特铅冶炼技术；四是氧气底吹熔池铅冶炼技术；五是水口山铅冶炼技术；六是基夫赛特铅冶炼技术；七是HUAS闪速铅冶炼技术。

其中，烧结—鼓风炉铅冶炼技术最为落后，且能耗大，但由于经济性强，因而目前仍广泛应用，而基夫赛特铅冶炼技术和HUAS 闪速铅冶炼技术是最为先进的铅冶炼技术。

1.2闪速铅冶炼技术的特点在上述的多种铅冶炼技术中，基夫赛特铅冶炼技术和HUAS闪速铅冶炼技术均属于闪速炼铅技术。

因而为了促进铅冶炼技术的发展，就必须加强对闪速炼铅技术的改进，但是在改进之前，必须对其特点有一个基本的认识。

就笔者多年的工作实践来看，该技术具有的特点主要体现在以下几个方面：一是对原料具有较强的适应性。

在应用过程中，不仅可以利用闪速熔炼炉对品位较低的铅精矿进行直接处理，而且还能在对铅精矿进行处理的同时配以相应的锌浸出渣，进而达到铅锌联合生产的目的。

二是烟气量很小。

在利用闪速铅冶炼技术进行铅冶炼时，由于主要选用高富氧、纯氧等进行冶炼，不仅能够降低氮气升温过程中热量的消耗，而且能有效的降低烟气量，尤其能将氧气中二氧化硫的浓度提升[1]。

三体炉工艺
三体炉工艺是一种在高温下对金属进行熔炼、精炼和连铸的工艺。

该工艺主要包括三个部分：熔炼炉、精炼炉和连铸机。

1.熔炼炉：熔炼炉是用来熔化金属的设备，通常采用电弧炉或感应
炉。

熔炼过程中需要加入适量的合金元素，以调整金属的化学成分。

熔炼炉一般都具有高温、高压的工作环境，以确保金属能够完全熔化并获得良好的冶金效果。

2.精炼炉：精炼炉是用来去除金属中的杂质和气体，提高金属的纯
度和质量。

精炼炉通常采用真空脱气、加入精炼剂等方法，以去除金属中的有害元素和气体。

精炼炉的工作环境一般也是高温、高压，以确保金属能够得到充分的精炼效果。

3.连铸机：连铸机是将经过精炼的金属连续铸造成所需规格和形状
的铸件。

连铸机一般由浇注装置、结晶器、振动装置、牵引装置和切割装置等组成。

浇注时，将精炼后的金属液注入结晶器中，通过冷却和结晶，形成具有一定形状和规格的铸件。

连铸机具有高效、连续、节能等优点，是现代钢铁工业中广泛应用的生产工艺。

三体炉工艺可以生产出高质量的金属材料和铸件，广泛应用于钢铁、有色金属等领域。

目前，我国铅锌冶炼技术比较成熟，铅冶炼以侧吹或底吹熔池熔炼为主的三连炉工艺，锌冶炼以湿法浸出为主的工艺，在环保和能耗方面都处于国际领先水平。

密闭鼓风炉炼铅锌工艺（以下简称“ISP工艺”）则是一种比较成熟的铅锌联合冶炼方法，也是当今世界最主要的火法炼锌工艺，具有原料适应性强、综合回收利用水平高、经济效益好、锌锭品质高等优势，但同时也因能耗较高、环保风险大等问题受到广泛关注。

为更好地掌握国内ISP工艺技术装备发展水平，环保、能耗现状，定位其功能价值，为政府部门制定相关政策提供参考依据。

2023年3月起，中国有色金属工业协会对国内4家ISP冶炼企业进行了调研，并于10月17日组织国内ISP企业、长沙有色设计院、宝武环科等多家单位，在广东省韶关市召开专题研讨会，分享各自在环保技改方面的工作，总结成功经验，探讨下一步工作重点。

在此基础上，形成本篇文章，分享近年来ISP工艺取得的进展，以及转型升级和绿色发展的几点思考。

ISP工艺发展现状ISP工艺于20世纪60年代由英国帝国熔炼公司开发，是唯一能够处理铅锌混合原料，又能搭配锌二次氧化物料，生产高品质精锌产品的短流程冶炼工艺。

截至2023年年底，全球有接近10台套ISP工艺稳定在产，约占全球锌产量的7%，其中，国外运行较好、工艺技术指标比较先进的是日本八户冶炼厂。

我国现有4台套在产，合计年产能约45万吨，基本情况如下：1.深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼厂该厂位于广东省韶关市，于1975年建成了我国第一座炉身面积为17.2平方米的ISF炉，设计年产粗铅锌5万吨，后扩能到10万吨/年，目前该系统已停产并拆除。

1996年，韶关冶炼厂兴建了第二座炉身面积为17.2平方米（后增大到27.96平方米）ISF炉，目前Ⅱ系统ISF炉设计粗铅锌年产能15万吨（10万吨锌和5万吨铅）。

2.白银有色集团股份有限公司第三冶炼厂该厂位于甘肃省白银市，始建于1966年，1978年试生产，该ISP系统具备年产精锌8万吨、电解铅2万吨、精镉300吨、铅基合金5万吨、金金属量500千克、银金属量40吨、铟金属量10吨、氧化锌6700吨、硫酸15万吨、粗铜4500吨的生产能力。

中国有色金属行业绿色发展和技术转型作者：周飞霓来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2021年第12期【摘要】有色金属行业在带来可观经济效益的同时，不可避免地会带来一定的资源消耗和环境污染。

近年来，我国面临的资源压力和环境压力日益增加，要想提升行业竞争力，就必须进行技术转型，走绿色发展之路。

论文首先分析了我国有色金属行业走绿色发展之路的必要性，其次从重金属污染的防治、清潔生产技术的发展、末端技术的突破这3个方面论述了我国有色金属行业绿色发展与技术转型的现状，最后针对存在的问题分别从校企合作、新技术应用、落实清洁生产、废弃物回收利用、产业结构调整、政府监管这6个方面提出了相关建议和对策。

【Abstract】While the non-ferrous metal industry brings considerable economic benefits， it will inevitably bring certain resource consumption and environmental pollution. In recent years，China is facing increasing resource pressure and environmental pressure. In order to improve the competitiveness of the industry， we must carry out technological transformation and take the road of green development. Firstly， the paper analyzes the necessity of taking the road of green development in China's non-ferrous metal industry. Secondly， the paper discusses the status quo of green development and technological transformation of China's non-ferrous metal industry from three aspects： the prevention and control of heavy metal pollution， the development of cleaner production technology， and the breakthrough of terminal technologies. Finally， the paper puts forward relevant suggestions and countermeasures for the existing problems from six aspects：school-enterprise cooperation， application of new technology， implementation of cleaner production， waste recycling， industrial structure adjustment， and government supervision.【关键词】有色金属;绿色发展;重金属污染;清洁生产【Keywords】non-ferrous metal; green development; heavy metal pollution; cleaner production【中图分类号】F426;X758 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）12-0058-031 引言改革开放之后，特别是21世纪以来，我国有色金属行业的发展有目共睹。

铅冶炼工艺节能
1、粗铅生产工序节能
（1）回收利用烟气余热，烟气余热通过换热器产生热风进行利用，或通过余热锅炉产生蒸汽供发电或生产工艺用汽、生活用汽。

（2）采用富氧或热风熔炼。

（3）采用富氧空气烧结，提高烟气中二氧化硫浓度。

（4）潜热利用，空气脱湿降低焦耗。

2、铅精炼工序节能
（1）使用节能型熔铅炉，加强炉体保温，改进燃烧装置结构。

（2）合理选择铅电解电流密度组织生产。

（3）控制好电解液成分和温度。

（4）采用新型铅电解添加剂，降低电解液的比电阻，降低直流电单耗。

侧吹炉炼铅概述侧吹炉炼铅是一种常见的冶金工艺，用于将含有铅的原料炼制成纯铅。

这种工艺具有高效、节能的特点，广泛应用于冶金行业。

工艺流程侧吹炉炼铅的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 原料准备首先，需要准备含有铅的原料。

这些原料可以是从矿石中提取出来的含铅精矿，也可以是回收的含有铅的废料。

在进行侧吹炉炼铅之前，需要对原料进行预处理，去除杂质和氧化物，并将其粉碎成适当的颗粒大小。

2. 预加热经过原料准备之后，将原料装入侧吹炉的料斗中，并进行预加热。

预加热的目的是提高原料中的温度，使其更易于与氧气发生反应，加快反应速率。

3. 侧吹炉炼炉原料在预加热之后，进入侧吹炉进行炼炉。

侧吹炉是一种特殊的熔炉，具有侧向吹氧的特点。

侧吹炉的底部设有多个喷嘴，在喷嘴中喷入预热的空气或纯氧气。

通过喷嘴喷入的气体与加热的原料在炉内发生反应，使铅氧化成氧化铅。

4. 铅的回收经过一段时间的炼炉后，炉内的氧化铅会渐渐凝固成固体颗粒，同时，其他杂质和废气也会产生。

此时，需要进行铅的回收。

回收的方法可以是冷却凝固法，通过降温使氧化铅凝固成固态，然后通过物理方式将固态的氧化铅分离出来。

还可以是浸出法，将氧化铅溶解在酸液中，然后通过化学反应将其还原成纯铅。

工艺优势侧吹炉炼铅工艺具有以下优势：1. 高效节能侧吹炉通过直接喷入空气或纯氧气，使铅与氧气充分接触，反应速率快。

同时，侧吹炉具有高热效率的特点，能够最大限度地利用燃料的热能，减少能源的消耗。

2. 环保节能侧吹炉炼铅过程中，会产生废气和固体废弃物。

通过合理的废气处理和固体废弃物处理，可以减少对环境的污染，实现资源的循环利用。

3. 熔炼温度控制精确侧吹炉炼铅过程可以通过调节侧吹炉的进气量和氧气浓度，来控制炉内的温度。

这种精确的温度控制可以有效地控制铅的熔点，保证炉内反应的进行。

应用领域侧吹炉炼铅工艺广泛应用于冶金行业，特别适用于精炼和炼铅厂。

通过侧吹炉炼铅工艺，可以将含有铅的原料高效地炼制成纯铅，同时减少能源的消耗和环境的污染。