“三連爐”聯合處理鉛雜料穩定生產工藝實踐研究

蔡炳龍

（江西金德鉛業股份有限公司，江西 德興 334200）

江西金德鉛業股份有限公司成立于2007 年12 月7 日，產品設計規模為：年產電鉛8 萬噸，副產品硫酸7.39 萬噸，銀錠205.15 噸，金錠0.29 噸，另外還有冰銅、精鉍、氧化鋅等產品。

江西金德鉛業股份有限公司冶煉鉛原工藝為富氧底吹爐-鼓風爐，之后隨著國家環境政策要求的提高，于2015年對煉鉛生產工藝進行技改，采用側吹還原爐替代鼓風爐還原進行鉛的冶煉。新工藝于2015 年7 月8 日投產，然而面對市場原料競爭形勢嚴峻，效益差的局面，急需解決辦法。公司在降本增效會議上提出將富氧底吹爐入爐粒料含鉛品位由原來的35%～38%降低到28%～32%，通過大量處理低鉛雜料持續穩定生產，獲取原料采購差價，來完成生產效益任務。低鉛雜料雖然含鉛品位較低，但是富含的有價金屬銅、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金屬回收率，發揮三連爐冶煉經濟效益，進行了生產實踐。通過一年的生產實踐，三爐生產情況趨于穩定，價值高的副產品產量顯著提升，效益好，達到研究目標。有效拓展原料采購渠道、降低采購成本，來提升企業的經濟效益和市場競爭力。

1 “三連爐”煉鉛生產工藝

我司使用的“三連爐”煉鉛生產工藝是采用富氧底吹爐——氧氣側吹還原爐——煙化爐三爐相結合，富氧底吹爐與氧氣側吹還原爐連接在一起，而煙化爐與前二個爐子有一定距離。氧化段為富氧底吹爐，還原段為氧氣側吹還原爐，富氧底吹爐熔煉產出的液態高鉛渣經過溜槽流入氧氣側吹還原爐內進行直接還原，上部加入煤粒和石子，爐子側部通入氧氣，間斷進、放渣作業，一個周期后實現高鉛渣的還原，產出粗鉛和含鋅爐渣，含鋅爐渣放入渣包中，通過電動平板車轉運到煙化爐廠房，通過雙鉤行車將含鋅爐渣加入到煙化爐中，進行還原、氧化，提煉氧化鋅。

我司“三連爐”特點：

（1）取消了原來的鼓風爐還原鑄渣機，底吹爐產出高鉛渣流入氧氣側吹爐在熔融液態下被直接還原，節省了大量的燃料，鉛生產能耗我司目前下降到285.3kg 標煤/t·Pb。

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

（3）高鉛渣還原僅用煤作為還原劑，與鼓風爐相比，煤比焦炭價格低廉且用量大幅下降，成本節約。

（4）自動化程度高，操作簡單，勞動強度大幅降低，更安全、環保，符合節能減排標準。

我司由于之前采用的是富氧底吹爐-鼓風爐還原-煙化爐煉鉛工藝，后新建氧氣側吹還原爐與煙化爐位置有一定距離，氧氣側吹爐產出含鋅爐渣不能直流煙化爐內，需渣包轉運，中間會有5%～10%的包殼產出，造成熱量損失，無法發揮“三連爐”的全部優勢。

2 生產實踐

在總結2016、2017 年少量搭加的工作經驗基礎上，2018 年開始進行大量搭加的生產實踐研究，以及與同行交流溝通和根據生產情況進行實踐。經過一段時間摸索后當低鉛雜料配比逐步提高到占比鉛精礦總量達到30%最大量時，能夠穩定生產。我司熔煉車間，在通過調整配料單、工藝參數控制、標準化作業、制定應急預案、加強管理等措施下，逐步達到了產量、指標穩定的目標。統計：2016 年平均采購鉛精礦品位51.33%，2017 年平均采購鉛精礦品位41.04%，2018 年平均采購鉛精礦品位38.15%，2019 年平均采購鉛精礦品位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 年采購鉛精礦平均品位及消耗鉛雜料數據表

2.1 技術經濟指標

（1）通過加強管理與技術提高，底吹爐入爐物料品位在28%～32%，仍可持續穩定生產。月均處理雜料2878 噸，粒料處理量：18843 噸/月，作業率：97.54%。

（2）還原爐爐缸故障大幅降低，大幅提高還原爐持續穩定生產；月均作業率達98.47%，渣含鉛：1.1%。

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

2.2 工藝參數控制

降低入爐粒料含鉛品位，意味著在原料采購過程中可以更側重于富含，同時鉛品位適當降低，也降低了鉛的計價系數，加工費更高，大幅降低了原料采購成本和拓寬原料采購渠道，降低原料采購壓力。通過工藝生產實踐，總結出一套大量搭加低鉛雜料，底吹爐操作的工藝參數和標準化作業方法，為今后提高底吹爐操作水平，穩定爐況，優化指標，處理復雜原料，總結了寶貴的經驗。

還原爐經過不斷技術探索，參數調整，通過技術手段、管理手段，有效的控制了爐況穩定、煙道結焦，解決了爐缸結、噴爐問題，杜絕了鉛上爐臺，燒風眼、水套惡性事故發生。

表2 還原爐熔煉三個階段參數控制

煙化爐通過調整作業秩序和參數控制，有效的與還原爐生產達到無縫銜接，做到量煙化爐100%平衡還原爐熱渣，并能保證好指標，同時將庫存水渣全部消耗完，盤活了庫存金屬量，盤活了積壓資金，提高了操作管理水平的進步。

2.3 冶金配料計算

主要研究投入底吹爐的物料含鉛品位、硫品位，對爐況、指標及安全、環保的影響。

我廠鉛精礦主要來源為國內大中小礦山和中間貿易商，種類多、成分復雜，鉛雜料由國內產出的二次含鉛物料、金銀礦等。進廠需進行二元堆放、堆混取樣，根據化驗原料中的有效硫結果，再進行冶金配料計算。通過調整鉛精礦與鉛雜料的搭配比例，達到所需的鉛、有效硫品位，觀察入富氧底吹爐后，對熔煉反應的煙氣、渣的溫度、氧槍區域的耐材腐蝕、高鉛渣殘硫、爐內爐結、煙道結焦、硫酸尾排含硫、下料口噴濺冒煙情況，進行調整比例和總結，得出最高雜料配比和入爐含鉛品位、硫品位，對生產、安全、環保影響最小。經研究實驗，入爐粒料含有效硫控制在12.5%～13.5%,補熱加煙煤配比0.5%～0.8%，渣溫控制在1030℃～1070℃，利于富氧底吹爐熔煉反應的穩定順行。

3 研究成果

研究實踐的成功，帶來非常可觀的經濟效益，以2018年1-12 月份消耗雜料為例：全年采購數43522.35 噸（金屬量11133 噸）-年底庫存數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成本均價要低800 元/噸，按鉛精礦計算，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 萬元。

該實踐研究不需要對原生產工藝、設備做任何改動，且不用增加任何投資費用，完全利用現有的生產設備。通過大量處理低鉛雜料持續穩定三爐生產，降低原料采購成本，彌補了電鉛生產的虧損。本次研究成果的應用，可以更廣泛用于處理含鉛低的雜料和有冶煉價值原料的生產，為再生鉛原料綜合回收利用，提供了經驗。

表3 2018 年鉛雜料冶煉實踐研究數據結果

4 結論

通過生產實踐我司“三連爐”煉鉛工藝能夠大量處理低鉛雜料，利用“三連爐”煉鉛冶煉的優勢，同時能夠對低鉛雜料或富含雜料進行大量處理，能夠持續穩定生產以及有效冶煉得到可觀的經濟效益，可擴展到處理高銅、鋅、金、銀等低鉛雜料，從中提取有價金屬。研究實踐的成功，為企業拓寬鉛冶煉原料的采購渠道，提高了鉛冶煉的綜合效益和市場競爭力，發揮三爐聯合冶煉的潛能。