CN101818259A - 氯化铅渣火法炼铅工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氯化铅渣火法炼铅工艺，属于铅冶炼生产技术领域。是将氯化铅渣与石灰和碳粉进行混合加入反应炉内，从反应炉燃烧室添加煤燃烧加热，进行低温熔炼；产出粗铅、氯化钙熔渣、炉烟；炉烟经水雾喷淋、净化排空；喷淋水经净化、澄清，分离沉淀物后的水又循环作喷淋水使用，沉淀物返回反应炉熔炼；使用本发明，能实现节能、减排、高效、高直收率、低成本的效益。

Description

氯化铅渣火法炼铅工艺
技术领域
本发明涉及一种从固体氯化铅中提取金属铅的工艺，具体是一种氯化铅渣火法炼铅工艺，属于铅冶炼生产技术领域。
背景技术
在铋、铅冶炼行业进行铋、铅精炼提纯过程中，必然产生一种氯化铅渣的废渣。氯化铅渣是一种氯色无气味的晶体块状渣，含铅60-70％，当把氯化铅渣加热到950℃以上，升华为气态挥发，氯化铅可溶于水。到目前为止，现有技术还没有比较好的处理氯化铅渣工艺，所以全国各铋、铅冶炼厂对所产出的氯化铅渣处理不力，几乎呈堆积储存状态。这也是对国家资源的巨大浪费；然而，由于氯化铅渣中含铅高，也有不法企业把氯化铅渣收购过来，把其粉碎偷偷掺到低品位的铅矿中，改头换面，作铅精矿分批分散卖给其它铅矿冶炼厂，因为铅精矿只含氧化铅或硫化铅，熔炼铅精矿时，只需加焦炭便可以把铅精矿还原成金属铅，而对掺入的氯化铅渣就不能还原。由于鼓风炉内温度有1300-1500℃，掺入的氯化铅渣全部被气化挥发到大气中。铅矿冶炼厂都是上规模的，铅精矿原料存积都是几千吨、上万吨，一次掺进几十吨氯化铅渣，氯化铅渣被挥发掉了是觉察不到。每年上百万吨的氯化铅渣都是这样偷偷地被掺进铅矿中，又不知不觉地被挥发到了大气中，然后散落到地面，严重地污染了空气、水土，其污染的面积相当广大。人长期吸进氯化铅气体和饮用含氯化铅的水，会血铅增高，引起铅慢性中毒，严重危害着上亿人的身体健康。今年郴州地区轰动全国的血铅超标事件，充分验证了铅的危害。
为了扭转上述不利局面，本领域的技术人员也在不断的研究，已有从氯化铅渣中提取和回收铅的电解湿法工艺研究，但电解湿法工艺与火法熔炼工艺相比，火法熔炼工艺效率更高，投资省，生产成本低。所以，一些炼铅厂，特别是处理废铅料的中小炼铅企业，一直在探求用火法工艺从氯化铅渣回收铅的方法。
2009年12月30日中国发明专利公开号CN 101613806A就曾公开了一种固体氯化铅直接低温熔炼生产粗铅的方法，是将固体氯化铅与碳酸钙熔剂和焦炭粉或煤粉还原剂进行混合加入回转短窑内进行低温熔炼，产出粗铅、炉渣、烟尘和烟气；炉渣和烟尘进行水浸出，浸出液进行蒸发浓缩，产出固体氯化钙。该发明虽然熔炼温度低，设备密闭性能好，能耗低，铅挥发量小，但由于烟尘率高达4.2％～4.41％，浸出渣含铅43.35％～44.31％，导致铅的直收率肯定达不到该专利所称的91.02％～90.81％。本发明申请人也曾安排人专程考察过CN 101613806A申请人所在的公司，发现的上述方法并未成功实施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就在于克服现有火法工艺处理工艺的不足，提出的一种节能、减排、高效、高直收率、低成本的氯化铅渣火法炼铅工艺。
本发明所采用的技术方案是：一种氯化铅渣火法炼铅工艺，是将氯化铅渣与石灰和碳粉进行混合加入反应炉内，从反应炉燃烧室添加煤燃烧加热，进行低温熔炼；产出粗铅、氯化钙熔渣、炉烟；炉烟经水雾喷淋、净化排空；喷淋水经净化、澄清，分离沉淀物后的水又循环作喷淋水使用，沉淀物返回反应炉熔炼；其具体工艺是按如下步骤进行：
(1)首先将氯化铅渣、石灰和碳粉按比例混合后加入反应炉内；向反应炉中添加煤燃烧加热，在反应炉的低温区进行低温熔炼；熔炼温度为400-500℃，氯化铅渣和石灰在低温区熔解反应生成氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣；所述的比例是：氯化铅渣∶石灰∶碳粉＝1∶0.3∶0.06；
(2)氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣随即流到反应炉的高温区，高温区炉温控制为750-800℃；此温度条件下，氢氧化铅脱水为氧化铅，氧化铅与碳反应，生成铅和二氧化碳；在高温区的熔池中，铅液沉入池底，氯化钙熔渣浮于上层；出炉时，先放出氯化钙熔渣；再放出铅液，冷却，得粗铅；
(3)上述步骤(1)熔炼和步骤(2)反应所产生的炉烟，经反应炉的烟道到达烟道尾端的水雾喷淋区，在水雾喷淋作用下，炉烟携带的气化氯化铅和燃烧物粉尘被喷淋水带入沉淀池；喷淋滤尘净化后的尾气从烟囱直接排空；
(4)沉淀池中的喷淋水，加石灰，调pH值为中性，经澄清，分离，上层水又循环作喷淋水使用，沉淀物返回反应炉熔炼。
上述石灰在本发明中作反应剂，碳粉在本发明中作还原剂；本发明不需要再添熔剂。
本发明熔炼温度低，仅为400-500℃，热损失少，相对高温熔炼节能40％以上；设备密闭性能好，对炉烟采用水雾喷淋，尾气净化好，达到节能、减排的效果。本发明与现有技术CN 101613806A相比较，铅挥发量更小，氯化钙与渣分离方法更简单和经济，所得到的氯化钙渣含铅低于3％，仅为CN 101613806A的43.35％～44.31％的十四分之一；烟尘处理经水雾喷淋，彻底净化了烟气，无烟尘，更环保。另外，使用的配料不同，他们是采用碳酸钙作熔剂，本发明采用的是氢氧化钙作反应剂，可提高到直收率97％以上；整个生产过程，无有毒有害废气、废水、废渣排放，非常卫生环保，不造成二次污染。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
现结合说明书附图和实施方案，对本发明给出的这种氯化铅渣火法炼铅工艺做进一步的说明：
实施例1
参考附图1一种氯化铅渣火法炼铅工艺，其具体工艺是：
(1)首先将1t的氯化铅渣与0.3t石灰、0.06t碳粉混合后加入由燃烧室、高温区、低温区、烟道所组成的反应炉内；从反应炉燃烧室添加煤燃烧加热，在反应炉的低温区进行低温熔炼；熔炼温度为400℃，熔炼时间30min；氯化铅渣和石灰在低温区熔解反应生成氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣；其中的反应式是：
PbCl2+2CaOH→Pb(OH)2+2CaCl2
(2)氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣随即流到反应炉的高温区，高温区炉温控制为800℃；此温度条件下，氢氧化铅脱水为氧化铅，氧化铅与碳反应，生成铅和二氧化碳；其中的反应式是：
Pb(OH)2→PbO+H2O↑
PbO+C→Pb+CO2↑
在高温区的熔池中，铅液的密度比氯化钙熔渣的密度大，铅液沉入池底，氯化钙熔渣浮于上层；出炉时，先放出氯化钙熔渣；再放出铅液，冷却，得粗铅；
(3)上述步骤(1)熔炼和步骤(2)反应所产生的炉烟，经反应炉的烟道到达烟道尾端的水雾喷淋区，在水雾喷淋作用下，炉烟携带的气化氯化铅和燃烧物粉尘被喷淋水带入沉淀池；喷淋滤尘净化后的尾气从烟囱直接排空；
(4)沉淀池中的喷淋水，加石灰，调pH值为中性，经澄清，分离，上层水又循环作喷淋水使用，沉淀物返回反应炉熔炼。
结果：粗铅直收率98％
粗铅成分Pb含量为97％
烟尘率0％
氯化钙渣的Pb含量为2.2％。
实施例2
参考附图1一种氯化铅渣火法炼铅工艺，其具体工艺是：
(1)首先将1t的氯化铅渣与0.32t石灰、0.07t碳粉混合后加入由燃烧室、高温区、低温区、烟道所组成的反应炉内；从反应炉燃烧室添加煤燃烧加热，在反应炉的低温区进行低温熔炼；熔炼温度为450℃，熔炼时间25min；氯化铅渣和石灰在低温区熔解反应生成氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣；其中的反应式是：
PbCl2+2CaOH→Pb(OH)2+2CaCl2
(2)氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣随即流到反应炉的高温区，高温区炉温控制为750℃；此温度条件下，氢氧化铅脱水为氧化铅，氧化铅与碳反应，生成铅和二氧化碳；其中的反应式是：
Pb(OH)2→PbO+H2O↑
PbO+C→Pb+CO2↑
在高温区的熔池中，铅液的密度比氯化钙熔渣的密度大，铅液沉入池底，氯化钙熔渣浮于上层；出炉时，先放出氯化钙熔渣；再放出铅液，冷却，得粗铅；
(3)上述步骤(1)熔炼和步骤(2)反应所产生的炉烟，经反应炉的烟道到达烟道尾端的水雾喷淋区，在水雾喷淋作用下，炉烟携带的气化氯化铅和燃烧物粉尘被喷淋水带入沉淀池；喷淋滤尘净化后的尾气从烟囱直接排空；
(4)沉淀池中的喷淋水，加石灰，调pH值为中性，经澄清，分离，上层水又循环作喷淋水使用，沉淀物返回反应炉熔炼。
结果：粗铅直收率97.5％
粗铅成分Pb含量为96％
烟尘率0％
氯化钙渣的Pb含量为1.31％。
实施例3
参考附图1一种氯化铅渣火法炼铅工艺，其具体工艺是：
(1)首先将2t的氯化铅渣与0.59t石灰、0.13t碳粉混合后加入由燃烧室、高温区、低温区、烟道所组成的反应炉内；从反应炉燃烧室添加煤燃烧加热，在反应炉的低温区进行低温熔炼；熔炼温度为500℃，熔炼时间40min；氯化铅渣和石灰在低温区熔解反应生成氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣；其中的反应式是：
PbCl2+2CaOH→Pb(OH)2+2CaCl2
(2)氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣随即流到反应炉的高温区，高温区炉温控制为770℃；此温度条件下，氢氧化铅脱水为氧化铅，氧化铅与碳反应，生成铅和二氧化碳；其中的反应式是：
Pb(OH)2→PbO+H2O↑
PbO+C→Pb+CO2↑
在高温区的熔池中，铅液的密度比氯化钙熔渣的密度大，铅液沉入池底，氯化钙熔渣浮于上层；出炉时，先放出氯化钙熔渣；再放出铅液，冷却，得粗铅；
(3)上述步骤(1)熔炼和步骤(2)反应所产生的炉烟，经反应炉的烟道到达烟道尾端的水雾喷淋区，在水雾喷淋作用下，炉烟携带的气化氯化铅和燃烧物粉尘被喷淋水带入沉淀池；喷淋滤尘净化后的尾气从烟囱直接排空；
(4)沉淀池中的喷淋水，加石灰，调pH值为中性，经澄清，分离，上层水又循环作喷淋水使用，沉淀物返回反应炉熔炼。
结果：粗铅直收率97％
粗铅成分Pb含量为95％
烟尘率0％
氯化钙渣的Pb含量为1.89％。

Claims (1)

1.一种氯化铅渣火法炼铅工艺，其特征在于该工艺按如下步骤进行：
(1)首先将氯化铅渣、石灰和碳粉按比例混合后加入反应炉内；向反应炉中添加煤燃烧加热，在反应炉的低温区进行低温熔炼；熔炼温度为400-500℃，氯化铅渣和石灰在低温区熔解反应生成氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣；所述的比例是：氯化铅渣∶石灰∶碳粉＝1∶0.3∶0.06；
(2)氢氧化铅熔液和氯化钙熔渣随即流到反应炉的高温区，高温区炉温控制为750-800℃；此温度条件下，氢氧化铅脱水为氧化铅，氧化铅与碳反应，生成铅和二氧化碳；在高温区的熔池中，铅液沉入池底，氯化钙熔渣浮于上层；出炉时，先放出氯化钙熔渣；再放出铅液，冷却，得粗铅；
(3)上述步骤(1)熔炼和步骤(2)反应所产生的炉烟，经反应炉的烟道到达烟道尾端的水雾喷淋区，在水雾喷淋作用下，炉烟携带的气化氯化铅和燃烧物粉尘被喷淋水带入沉淀池；喷淋滤尘净化后的尾气从烟囱直接排空；
(4)沉淀池中的喷淋水，加石灰，调pH值为中性，经澄清，分离，上层水又循环作喷淋水使用，沉淀物返回反应炉熔炼。
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CN104232906A (zh) * 2014-10-16 2014-12-24 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种利用氯化铅渣回收含银物料中银的方法
CN109022817A (zh) * 2018-07-27 2018-12-18 郴州雄风环保科技有限公司 高氯铅银渣脱氯的新工艺
CN114247797A (zh) * 2021-12-22 2022-03-29 安徽宏飞钓具有限公司 一种铅体表面的光面工艺及在铅钩、铅坠上的应用

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赣州精选厂: "氯化铅渣的反射炉还原熔炼", 《有色金属（冶炼部分）》 *

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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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