豫光金铅:提前5年突破节能瓶颈
“开始投底铅。”伴随着现场指挥的命令，河南豫光金铅股份有限公司员工将每块25千克的铅块投入火红的氧化炉内。炉温正常——水压正常——风压正常——收尘正常……集控系统各个监测点依次传出即时工况。与此同时，原料配料工序的技术人员将精心配好的铅精矿、燃辅料，在8条皮带上一字排开，在中控系统的指示下，一起进入1＃带廊……最终，红红的铅水喷涌流入铅包，至此，中国首条直接炼铅生产线诞生了。
豫光首条直接炼铅生产线采用自主研发的液态高铅渣直接还原炼铅新工艺(即豫光炼铅法)，其顺利投产使豫光继富氧底吹氧化—鼓风炉还原炼铅工艺后，又一次革新了铅冶炼技术。
短流程、低碳化、清洁连续性
三大优点减少能耗和污染物排放
今年4月，正处于意见征集阶段的《有色金属工业“十二五”科技发展规划》初稿，提出铅冶炼是高耗能行业，要积极推广对行业自主创新能力提高具有重大推动作用的共性节能技术，其中，已被豫光在“十一五”期间突破、提前5年应用于工业化生产的液态铅渣直接还原炼铅工艺与装备产业化技术，被列在“短流程连续炼铅节能冶金技术”重大专项技术之首。
豫光炼铅法研究成功并应用于工业化生产，有效地解决了铅熔炼过程中潜热能浪费、二氧化硫排放不稳定和转运过程中粉尘飞扬等问题，提高了资源利用率，实现了铅的直接熔炼，且各项工艺指标均明显优于2007年3月国家发改委发布的《铅锌行业准入条件》。这项工艺具有短流程、低碳化、清洁连续性炼铅三大优点，减少了自然冷却重新熔铸的环节，节约了大量的能源，实现了短流程直接炼铅；采用天然气替代焦炭，达到清洁生产和低碳排放目标。节能减排优势显著，能耗指标只有鼓风炉的60％，二氧化硫排放浓度约为225毫克/立方米，只有鼓风炉的10％；二氧化碳排放量只有传统工艺的25％。生产过程中不产生污水，污染物排放水平得到进一步优化。
在氧气底吹氧化—鼓风炉还原炼铅新工艺的基础上更进一步
六大优势使豫光炼铅法成共性节能技术
长期以来，我国铅冶炼技术大部分沿用传统的烧结—鼓风炉还原工艺，存在能耗高、热利用率低、余热不便回收、环保效果差、烟气不达标、自动化水平低等先天不足。2002年，豫光首次在我国成功应用新的铅冶炼工艺，即氧气底吹氧化—鼓风炉还原炼铅新工艺，使铅冶炼能耗有了显著降低，生产环境也有了明显改善。这项工艺优点在于能够充分利用硫资源，实现自热氧化熔炼，烟气可以达标排放，但不足之处是仍采用传统的鼓风炉还原技术。
与国内同类技术相比，豫光此次投入工业化应用的液态高铅渣直接炼铅新工艺具有六大优势:一、充分利用铅资源的自热，不需补加热源就能满足氧化阶段的热需要；二、氧化熔炼所得的高铅渣熔体不再冷却铸块转运，实现液态高铅渣的直接还原，充分利用高铅渣的潜热；三、所得铅液不再冷却铸块，以热态直接送去电解车间精炼除铜，节约了铅精炼的熔化热；四、采用余热锅炉，配套余热发电系统，使冶炼过程的烟气余热得到最大限度的回收；五、还原速度和还原能力明显提高，还原后的终渣含铅由传统工艺的4％降到2.5％，提高了资源利用率；六、整个系统所产的烟灰通过密闭的输送系统返回配料，在各烟气溢出点加强了通风除尘，使整个系统密闭循环，生产环境良好。此外，自动化和信息化水平显著提高。
同国外较为先进的基夫赛特直接炼铅法、QSL炼铅法、富氧顶吹浸没熔炼法、卡尔多炼铅法等技术相比，豫光炼铅法还具有系统安全稳定性更强、烟尘率及能源消耗更低、终渣含铅指标更优、投资少等显著优势。因此，这项工艺也成为有色金属工业“十二五”期间积极推广应用的共性节能技术。
三次产业升级，四次工艺变革
新技术推动行业升级，促进节能、减排、增效
豫光使用此项新工艺技术后，生产的铅加工成本可降低35％，每吨铅至少多获得利润250元，按年产8万吨粗铅的熔池熔炼规模，每年可新增效益1000万元。
河南豫光董事长杨安国介绍说，直接炼铅生产线的顺利投料试产，对铅冶炼行业淘汰落后设备、上档升级、提升产业自动化水平等方面，起到了引领和推动作用。
据介绍，1996年至今的13年间，豫光通过自主研发、自主创新先后实现了中国铅冶炼的工艺3次升级，先后经历了烧结锅、烧结机、富氧底吹、高铅渣直接还原技术4次生产工艺变革，使二氧化硫回收率达到98％左右，粉尘回收率达到99％以上，废水达标排放并逐步接近零排放。豫光先后通过与科研院所合作及自主研发，拥有了非定态二氧化硫转化技术、全湿法金银生产技术、铅冶炼富氧底吹氧化—鼓风炉还原熔炼技术、液态高铅渣直接还原炼铅4项核心技术，并在全国铅冶炼行业推广运用，有力地推动了中国铅冶炼工业的技术进步。
2008年初的科研成果鉴定会上，历时5年研发成功的液态高铅渣直接还原炼铅新工艺被中国工程院院士邱定蕃等专家组成的专家委员会鉴定为“工艺技术国内领先，国际先进，实用性强，节能效果明显，总体技术达到了国际先进水平”，并建议“尽快实现工业化”。
在豫光直接炼铅生产线现场，从事25年铅冶炼生产的老员工任胜利向记者介绍说，液态高铅渣直接还原炼铅，省去了冷却、铸锭、再熔化三大中间环节，节约了大量的能源，实现了短流程直接炼铅，同时利用天然气和廉价煤粒进行还原反应，有效降低了加工成本，降低了二氧化碳排放，实现了节能、减排、增效的目的。
今年5月，豫光在液态高铅渣直接还原炼铅项目建成投产后，正式对外宣布，彻底关停烧结机炼铅系统。如今，服役14年、去年已经停运的烧结机系统已是锈迹斑斑，空空如也的厂房见证着曾经的风光。
■相关链接
国内铅生产技术现状
我国是世界第一铅生产和消费大国，去年全国粗铅产量达314万吨，消费量287万吨；我国也是铅矿资源贫乏的国家，去年原生铅选铅量仅120万吨，远不能满足我国铅冶炼的生产需要，大部分铅原料需要进口。
我国现行铅冶炼工艺主要有:烧结—鼓风炉还原工艺，氧气底吹氧化—鼓风炉还原工艺(SKS炼铅法)，云南曲靖的YMG炼铅法，QSL炼铅法，闪速熔炼炼铅法等，但应用最广的先进工艺是氧气底吹氧化—鼓风炉还原工艺，在2002年由河南豫光金铅股份有限公司首次在我国应用，使铅冶炼生产环境有了明显改善，能耗也有了较大降低，特别是有效解决了二氧化硫污染问题，现已在我国成功推广，应用此技术的铅生产能力达100万吨/年，加上建设中或拟建的共约200万吨/年。但此技术仍保留鼓风炉，国内不少科研单位和生产企业正探求改进措施。
“液态高铅渣直接还原技术”(豫光炼铅法)，核心技术即液态高铅渣直接还原工艺，充分利用熔体潜热，引入高效能的清洁能源，使用煤粒作还原剂。运用此技术的首套生产线2008年11月投产，结束了鼓风炉炼铅历史。
国外铅生产技术现状
国外铅冶炼也采用传统的烧结—鼓风炉还原熔炼工艺，并在上世纪占主导地位。由于存在能耗高、环保效果差等原因，已不再新建。直到上世纪80年代，先进的闪速熔炼和熔池熔炼技术在工业化生产中逐步应用，铅冶炼技术有了较大进步。主要代表技术有基夫赛特直接炼铅法、QSL炼铅法、富氧顶吹浸没熔炼法、卡尔多炼铅法等。
基夫赛特直接炼铅法。属于一种闪速熔炼工艺，核心装备是基夫赛特炉，主要由氧化反应塔、贫化段和电炉区组成。工艺优点是生产环境较好，对原料成分适用范围较广，缺点是投资大、能耗高、对原料粒度水分要求高、不太适合处理块状物料等。
QSL炼铅法。是一种熔池熔炼炼铅工艺，其反应器由氧化段和还原段构成，中间由隔墙隔开。工艺应用于德国斯托贝格厂、韩国温山冶炼厂、中国西北铅锌厂。其中我国西北铅锌厂引进的此套装备由于炉衬寿命短及其他问题至今没有成功运行，但为我国铅冶炼发展提供了经验教训。
富氧顶吹浸没熔炼法。澳大利亚联邦科学工业研究组织由炼铜装置衍生的技术，核心装置是赛罗喷枪。技术的应用厂家有纳米比亚舒迈伯铅冶炼厂、澳大利亚MIM公司铅冶炼厂、德国诺尔登汉铅冶炼厂、印度洪都斯坦锌有限公司等。
卡尔多炼铅法。瑞典波立顿金属公司最先应用的一种炼铅技术，我国西部矿冶铅厂于2005年引用并投产，存在炉衬寿命较短的问题，此外，烟尘率及能耗较高，未被推广。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
