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QSL炼铅工艺实践及改造设计与研究

吴永昌  
【摘要】: 本文就西北铅锌冶炼厂QSL一步炼铅工艺实践及改造进行了研究。在总结该厂QSL三次试生产的基础上,研究了关于渣型控制与原料适应性、氧化段控制与烟尘率的降低、还原段控制与渣含铅的降低、涉及工艺操作稳定性的炉型及其它有关的关键技术、设备问题,设计了具体的改造方案。本文对改造我国的QSL一步炼铅工艺具有指导意义。 研究表明,QSL一步炼铅工艺正常进行的基本前提是首先要重点解决好原料适应性问题和配料及渣型选择问题。首先,要控制铅氧化渣中CaO/SiO_2在0.5~0.7之间。精矿成分是QSL炼铅工艺稳定的先决条件。当精矿含铁5%左右时,选择中硅低铁渣;当精矿含铁比较高(大于8%)时,选择中硅中铁或中硅高铁渣型。为满足QSL终渣Zn≤15%(ZnO=18.7%)的要求,初渣ZnO以9~11%为宜。QSL工艺难以处理Pb/Zn<9.0的铅精矿。 由于硫化铅有其易挥发、易与氧化铅相互反应成铅的特性,高烟尘率问题是QSL法的主要问题。在一定的温度和Pso_2条件下,铅液中的含硫量与共轭炉渣相中a_(PbO)平方成反比,炉渣中a_(PbO)低会导致粗铅含硫高和PbS大量挥发。炉渣中a_(PbO)和温度是影响PbS挥发的主要因素。为了减少PbS的挥发,直接炼铅应该降低铅中含硫量,并且应该在尽可能低的温度下(1000℃左右)进行。 根据动力学新相形核理论及底吹喷枪动力学特性Froude准数分析表明,在液态炉渣中对PbO进行还原,与鼓风炉还原有很大不同,QSL炼铅法渣中铅的还原主要是由固体碳(粉煤)在渣相中进行,由于铅—碳(粉煤)两相表面作用会使还原过程受阻,粉煤颗粒越小,阻力越大,适当控制粉煤的粒度,能使两相的作用减少到最低程度,提高还原速度。为了增加碳(粉煤)的利用率,应适当降低粉煤的喷出速度,这样可使更多的粉煤进入渣相进行还原反应。 QSL一步炼铅工艺是一个复杂的系统工程,为保证QSL反应器工艺操作的稳定正常运行,要正确解决好QSL反应器炉型结构、制氧系统、 余热锅炉、喷枪、仪控系统及炉渣的放出与处理选择等关键的设备问题。为使QSL反应器正常运行,笔者提出了将单烟道改双烟道的双室炉型,并新建渣处理系统。


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