一种再生铅低温清洁冶金的绿色工艺

提出了一种低温、低碳、无二氧化硫烟气排放、清洁环保的绿色再生铅冶金新工艺。该工艺以纯碱为熔盐介质,含铅次氧化锌烟灰为固硫剂,以焦粉为还原剂,在800～900℃还原固硫熔炼废铅酸蓄电池胶泥生产粗铅,同时以合格的硫化锌精矿回收锌。在理论分析的基础上,考察了熔炼温度、纯碱用量、氧化锌和焦粉用量对金属铅回收率及固硫率的影响。结果表明,在880℃、纯碱与固体物的质量比为2.84、氧化锌用量为理论量的1.1倍、焦粉与胶泥的质量比为16%的优化条件下,铅直收率为96.64%,总回收率为98.06%,94.70%的元素硫被氧化锌固定。     

再生铅低温碱性固硫熔炼的实验研究

针对我国传统再生铅生产工艺所存在的熔炼温度高、能耗大、铅和低浓度SO₂烟气污染严重等弊端,在对NaOH-C-PbSO₄-ZnO低温碱性炼铅体系进行理论分析的基础上,提出了一种再生铅的低温碱性固硫熔炼新工艺.以废铅酸蓄电池胶泥(以下简称胶泥)为实验原料,采用单因素实验法分别考察NaOH用量、熔炼温度、焦粉用量及固硫剂ZnO用量对金属铅直收率和ZnO固硫率的影响.获得优化实验条件如下:m(NaOH)/m(胶泥)=60%,熔炼温度为860℃,m(焦粉)/m(胶泥)=10%,m(ZnO)=m(理论量).在此优化条件下进行综合扩大实验,铅的直收率为99.09%,获得粗铅品位为98.86%,ZnO固硫率为93.37%.X射线衍射图谱分析可知,反应后原料中硫主要以ZnS的形式固定在渣中,NaOH绝大部分转变为Na2CO3,生产过程中无SO₂气体排放.      

Na_2CO_3-NaCl-C-PbSO_4-CuO体系热力学分析及应用研究

对Na_2CO_3-NaCl-C-PbSO_4-CuO低温熔盐炼铅体系进行热力学分析,绘制了600~1 200K时体系中主要反应的ΔGθT—T图。结果表明,在600~1 200K范围内,PbSO_4可以被还原成金属Pb,硫能够固定在CuS中,钠盐可转变成Na_2CO_3形态存在,且在1 123K时,体系中的稳定物相以金属Pb、CuS和Na_2CO_3为主。提出了Na_2CO_3-NaCl-C-PbSO_4-CuO低温熔盐炼铅新工艺。在1 153K下,以废铅酸蓄电池胶泥为原料、Na_2CO_3-NaCl为熔剂、CuO为固硫剂、焦粉为还原剂,进行了验证试验。产出的粗铅品位98.10%,铅直收率93.27%,铅的总回收率99.25%,93.81%的硫以CuS形式被固定在渣中,过程无SO2气体产生,与热力学分析结果相符合。     

含铅废渣料还原造锍熔炼回收铅和银工艺

针对铅锌冶炼企业产出大量含铅固体废弃物难以环保经济回收的难题,提出从多种含铅废料中回收二次铅的还原造锍熔炼新工艺.在热力学计算的基础上,进行以铅膏、铅渣、铅烟灰和黄铁矿烧渣的设计混合料为熔炼对象,以氧化铁为固硫剂,焦粉为还原剂,苏打和芒硝作为添加剂的工艺实验,研究熔炼过程中各影响因素对铅和银直收率的影响.得到优化的工艺条件:FeO/SiO₂质量比为1.10,CaO/SiO₂质量比为0.30,添加剂组成中Na₂CO₃/Na₂SO₄质量比为7∶3,焦粉用量为含铅物料质量的15%,熔炼时间为2 h,熔炼温度为1200℃.在此条件下综合实验中铅直收率为85.95%,银直收率为83.15%.新工艺具有固硫、综合利用和一步炼铅的优点.      

反射炉—鼓风炉联合处理废蓄电池片

<正> 用反射炉处理蓄电池废片,加铁屑置换硫工艺操作方便,但冶炼直收率较低,渣含铅高。我厂采用反射炉—鼓风炉联合熔炼法,现简单介绍如下。1.反射炉熔炼法:我国反射炉处理废蓄电池片的各厂家渣含铅一般为8～10%,金属直收率约为86~89%,烟尘铅占8～11%,损失较大。(1) 目前反射炉80%以上厂家用加铁屑置换     

废铅酸蓄电池直接低温熔炼的研究

研究了废铅酸蓄电池膏泥和板栅的直接低温熔炼过程,开发出一种能耗低和环境有好的处理废铅酸蓄电池新技术。在较低温度下,考察了氢氧化钠加入量、还原剂加入量和碳酸钠加入量对熔炼过程的影响。小型试验和中间低温熔炼试验均取得了较好的结果。在温度920℃、氢氧化钠加入量为理论量、还原剂加入量为膏泥量的6%的条件下,大型试验的铅直收率达91.48%,渣率和烟尘率分别为17.49%和4.19%。     

废旧铅酸蓄电池湿法回收过程铅污染研究

对废旧铅酸蓄电池湿法回收工艺过程铅污染研究,构建了铅元素流图,并针对铅污染提出了应对措施。研究结果表明:废旧铅酸蓄电池湿法回收工艺的铅直收率、铅回收率、铅废物循环利用率分别为91.59%、98.49%、82.05%;应重点监控硫酸钠产品去向,针对外排烟气中铅烟尘活性较高易于释放的特点,应选用高效除尘器,进一步提高细烟尘的捕集率。     

脆硫锑铅矿的低温熔盐冶炼工艺及机制研究

研究了以ZnO为固硫剂，碳粉为还原剂，Na₂CO₃、NaCl混合物熔盐为熔炼介质，对脆硫锑铅矿进行固硫还原反应制备锑铅合金，并探讨了冶炼机制。结果表明：在900～1 000℃下，固硫还原反应可以进行；熔渣中有ZnS生成，起到了固硫作用；在熔炼温度900℃、熔炼时间90 min、ZnO用量为矿石质量1.05倍、碳粉用量为矿石质量0.3倍、熔盐为反应物总质量3倍、熔盐组成为Na₂CO₃和NaCl质量比6∶4条件下，锑铅合金直收率达79%,其中锑质量分数为42%,铅质量分数为46%;该法可将矿石中的S元素以ZnS形式固定，避免了含硫废气的排放，且作为熔盐的Na₂CO₃和NaCl可再次回收，有利于实现环境友好和资源回收利用。     

辉锑矿锌源固硫直接炼锑反应机理研究

研究了硫化锑与氧化锌在Na_2CO_3-NaCl熔盐体系中的还原固硫直接炼锑反应机理。热力学计算表明,硫化锑与氧化锌的还原固硫反应在400℃以上可自发进行,在熔体中x(Sb_2S_3)和x(ZnO)都降至0.000 1时,碳气化反应的CO%也可满足还原所需的平衡气氛要求。在Sb_2S_3-ZnO-C体系中,硫化锑还原固硫反应分两步进行:Sb_2S_3首先与ZnO发生交互反应生成Sb_2O_3和ZnS,Sb_2O_3再被还原剂C或CO还原成Sb,从而以ZnS形式实现固硫。     

难处理锡铅共生精矿绿色高效冶炼工艺

针对难处理锡铅共生精矿，开发了一种“固砷-还原固硫低温熔炼”的冶炼工艺，对比传统富氧顶吹、底吹锡铅还原工艺，新工艺锡直收率提升60%~70%，铅直收率提升70%~90%，锡、铅直收率均接近98.5%；还原反应温度降低300~600 ℃，两段式升温可有效避免铅、砷等重金属粉尘及低浓度SO₂的排放，一步炼制法可大幅提高锡铅回收率，降低成本。其中固砷反应的较优工艺参数为:反应温度200~300 ℃，反应时间 > 20 min，固砷剂的用量是锡铅精矿中As氧化物反应理论质量的2倍以上，锡铅合金中的含砷量稳定在0.000 3%左右，排出烟气中As含量稳定在0.003?。还原剂低温熔炼的较优工艺参数为:反应温度750~1 200 ℃，反应时间 > 80 min，还原剂用量与投入锡铅精矿质量的比例 > 5%，固硫剂的用量是锡铅精矿中金属硫化物反应理论质量的0.5倍及以上，锡铅合金中的Sn直收率稳定在97.2%~98.1%，Pb直收率稳定在95.4%~98.2%，锡铅合金中的硫元素占比稳定在0.001%左右。      

铅富氧闪速熔炼新技术

由北京矿冶研究总院提供主体工艺设备与设计、与灵宝市华宝产业有限责任公司合作开发的我国第一座具有完全自主知识产权的10万t/a铅富氧闪速熔炼厂于2011年5月10日在河南省灵宝市正式投料生产。入炉物料含铅约30%,闪速熔炼渣含铅8%～12%。经电炉贫化还原,电炉弃渣含铅小于2%、含锌小于2%、平均含银小于6g/t、含金小于0.1g/t、含铜小于0.1%。粗铅品位大于98%。闪速熔炼烟尘含铅大于65%、含锌小于3%,烟尘率8%～12%且全部闭路返回熔炼。铅回收率大于98%、金银回收率大于99.5%、总硫利用率大于98%。包括还原贫化电炉挥发锌的能耗在内,粗铅综合能耗213kgce/t。     

低温熔盐炼铅产物在热态熔盐中的沉降分离研究

研究了低温熔盐炼铅产物中固态物颗粒和液态铅珠在Na_2CO_3热态熔盐中的重力沉降规律,优化了固态物和熔盐的沉降分离条件。结果表明:液态铅珠、ZnS和ZnO固态物颗粒在热态熔盐中的沉降速度顺序为PbZnSZnO,且温度升高沉降速度加快。但温度超过900℃后,ZnS和Na_2CO_3反应生成ZnO的趋势增大,不利于ZnO的固硫,因此沉降温度不宜超过900℃。在盐固比为2.8、温度900℃和保温3h的条件下,熔盐渣中超过80%的ZnS和ZnO固态物颗粒可沉降到反应器底部,实现与熔盐的热态分离;92%以上的液态铅能在较短时间内聚积到反应器底部,残留于表层熔盐中的铅小于2%。     

硫化铅精矿搭配硫尾矿渣富氧顶吹炼铅渣型理论分析

基于富氧顶吹直接炼铅技术,提出硫化铅精矿搭配硫尾矿渣炼铅工艺,以实现硫尾矿渣的综合利用。熔炼过程渣型决定了炉渣的性质,进而影响熔炼过程能否顺利进行。根据熔炼过程渣相组成特点,以PbO-FeO-Fe₂O₃-SiO₂-CaO-ZnO渣系为研究对象,采用FactSage热力学软件计算并绘制该渣系相图。研究温度、w(Fe)/w(SiO₂)、w(CaO)/w(SiO₂)及ZnO质量分数等因素对炉渣熔化温度及液相生成区的影响。理论研究表明,w(CaO)/w(SiO₂)的变化对炉渣熔化温度的影响与w(Fe)/w(SiO₂)不同,且w(CaO)/w(SiO₂)影响更为显著。炉渣中ZnO质量分数在6%~14%范围内增大时,炉渣的熔化温度变化较小;但当ZnO质量分数进一步增大时,炉渣的液相区逐步减小。在保证熔炼过程顺利进行的前提下,渣中ZnO的质量分数可控制在8%~10%范围内,有利于增大炉渣的液相区面积。验证试验表明,在熔炼温度为1 150 ℃、w(CaO)/w(SiO₂)= 0.3、w(Fe)/w(SiO₂) =0.8条件下,采用富氧顶吹熔炼处理硫化铅精矿搭配硫尾矿渣可顺利进行,熔炼过程金属直收率为8%,渣中铅质量分数可达49.12%,烟尘率为13.18%。     

富氧侧吹熔池熔炼炉处理废蓄电池铅泥初探

介绍了现有废铅酸蓄电池处理存在的问题,提出了富氧侧吹处理废铅酸蓄电池的设想,并根据侧吹还原炉还原熔炼的基本原理,结合炉子的基本结构和主要技术指标,表明富氧侧吹处理废铅酸蓄电池投资省,处理能力强,原料适应性好,节能环保,经济效益好。     

从含铅废渣中湿法回收铅的研究进展

介绍了从废铅酸蓄电池、立德粉浸出渣、锌冶炼废渣、电解锰阳极泥等含铅废渣中湿法回收铅的研究现状,比较了各方法的优缺点,展望了湿法技术处理含铅废渣的发展前景。     

多金属铅锌混合精矿低温碱性清洁冶金工艺

提出了一种低温碱性清洁冶金新工艺。对NaOH-C-PbS-ZnO低温碱性炼铅体系进行热力学分析,计算并绘制了在700~1 300K温度下体系中主要反应的ΔGθ-T图。结果表明,在700~1 300K,PbS可以被还原成金属铅,硫能固定在ZnS中,钠可转变成Na2CO3形态,且在1 123K时,体系中的稳定物相以金属铅、ZnS和Na2CO3为主。根据分析结果,在1 153K的温度下,以铅锌混合精矿为原料、氢氧化钠为熔剂、次氧化锌烟灰为固硫剂、焦粉为还原剂,进行了工艺试验,产出的粗铅品位98.31%,铅直收率96.38%,97.65%的硫以ZnS形式固定在渣中,氢氧化钠绝大部分转变为Na2CO3,过程无SO2气体产生,与热力学分析结果相符合。     

废铅酸蓄电池铅膏底吹还原熔炼工艺及生产实践

介绍了底吹还原熔炼工艺处理废旧铅酸蓄电池铅膏的反应机理及实际运用情况。实践表明,底吹还原熔炼工艺处理废旧铅酸蓄电池铅膏技术具有流程短、渣率低、铅回收率高、脱硫效果好、自动化程度高、投资低等优点,进一步解决了我国再生铅发展中存在的问题,对推动我国再生铅行业的良性发展提供了又一条新的思路。     

鼓风还原熔炼炉处理CRT含铅锥玻璃 工业可行性研究

废弃的传统显示器中含大量的阴极射线管(CRT),废弃阴极射线管属于危险废物,阴极射线管中的含铅锥玻璃含铅超过20%,具有极大的回收价值。本次试验在鼓风还原熔炼炉进行CRT含铅锥玻璃配料含铅废渣进行工业试验。结果表明,CRT含铅锥玻璃可以代替部分含铅冶炼废渣在鼓风炉进行还原熔炼处理,在含铅锥玻璃占总物料10%条件下,试验生产的粗铅合金含铅量约为91%,铅回收率为89.22%,同时对此试验条件下产生的熔炼烟气进行监测,烟气中污染物烟尘、SO_2、尘Pb均低于《铅锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)标准限值,能达标排放。     

还原熔炼回收铜阳极泥熔炼渣中有价金属

以铜阳极泥熔炼渣为原料,采用还原熔炼工艺回收渣中有价金属。探究渣型、Na₂CO₃用量、焦粉用量和保温时间对金属回收率的影响。结果表明,在冶炼温度1150℃,渣相m(Fe)/m(SiO₂)=0.72,m(CaO)/m(SiO₂)=0.65,Na₂CO₃用量5%,焦粉用量2%,保温时间60 min的最优条件下,渣中Au、Ag、Pb、Bi的回收率分为97.15%、97.78%、91.27%和99.61%。实现了铜阳极泥熔炼渣中有价金属的综合回收。     

铋钼混合矿低温熔炼新工艺研究

针对目前铋钼混合矿冶炼中存在选矿流程长,需要消耗大量浮选药剂,分离不彻底等严重弊端,提出了铋钼混合矿直接低温熔炼的方法,铋钼矿经直接低温熔炼得到粗铋,钼以钼酸盐的形式进入浸出液,并可通过"水热法"直接制得氧化钼得以回收.在进行了热力学计算分析的基础上,采用单因素试验法考察了熔盐组成、熔盐量、温度、时间和还原剂用量等因素对粗铋品位和铋直收率的影响.获得最优条件为:w(NaCl)/w(NaCl+Na2CO3)=20%,熔炼温度850℃,w(NaCl+Na2CO3)/w(混合矿)=2,熔炼时间1 h,w(活性炭)/w(理论量)=2.在此最优条件下,进行2次综合试验,铋的直收率分别为98.12%和96.59%,纯度分别为96.62%和98.87%.