1、基夫賽特搭配渣料煉鉛的運(yùn)行情況及韶基夫賽特搭配渣料煉鉛的運(yùn)行情況及韶冶搬遷冶煉工藝的建議冶搬遷冶煉工藝的建議長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司張樂如張樂如20142014年年1010月月 概述2.基夫賽特?zé)掋U的在中國的應(yīng)用3.建設(shè)投資及運(yùn)行成本4. 4.韶冶搬遷冶煉工藝的建議韶冶搬遷冶煉工藝的建議1.概述1.1 基夫賽特?zé)掋U工藝的特點(diǎn) 原料適應(yīng)性強(qiáng)，爐料含鉛20%-70%均可冶煉，特別是煉鉛過程中能夠搭配處理大量鋅浸出渣及其它含鉛物料，可以與濕法煉鋅工藝組成鉛鋅聯(lián)合冶煉工藝流程； 環(huán)境保護(hù)好，能夠解決濕法煉鋅廢渣處理的環(huán)保問題，整個(gè)冶煉過程在一座密閉爐子內(nèi)完成產(chǎn)出全部

2、粗鉛和爐渣。煙氣SO2濃度高達(dá)20%以上，能滿足兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝要求。廢水可以實(shí)現(xiàn)零排放； 能耗低，可以保證煉鉛能耗與其它工藝相當(dāng)?shù)那闆r下，鋅浸出渣處理能耗可以降低50%以上； 資源綜合回收率高，除了保證主金屬回收率高之外，還能 保證金、銀、銅、鉍、銦、硫等有價(jià)元素的回收率高，與傳統(tǒng)浸出渣處理工藝相比，搭配處理100kt/a浸出渣一年可以多回收銀8-10t，銅800-1000t,硫酸14000t； 熔煉過程煙塵率低，煙塵率8%-10%，只有熔池熔煉30%-40%，減少了返料量，降低了能耗； 自動(dòng)化程度高，從配料開始到產(chǎn)出粗鉛的機(jī)械設(shè)備、儀表、工藝過程全部采用計(jì)算機(jī)連鎖控制，減少了人員操作，提高

3、了生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。 設(shè)備維修率低，停爐檢修時(shí)間很少，生產(chǎn)作業(yè)率高，基夫賽特爐作業(yè)率可以達(dá)到99%以上，株冶連續(xù)2個(gè)月粗鉛產(chǎn)量在11000t以上。 勞動(dòng)定員少，意大利維斯麥港基夫賽特冶煉廠80kt/a生產(chǎn)能力，不包括制酸和精煉，93年參觀時(shí)為93人，2007年參觀時(shí)為75人。目前江銅基夫賽特鉛廠100kt/a，搭配處理浸出渣100kt/a，不包括制酸，但包括精煉，實(shí)際人數(shù)為220人。株冶基夫賽特鉛,120kt/a，搭配處理浸出渣超過120kt/a，既包括制酸，也包括精煉，實(shí)際人數(shù)為280人。 操作簡單，所有的正常生產(chǎn)操作可以中心控制室完成，爐況相當(dāng)穩(wěn)定，株冶戲稱基夫賽特爐為“傻瓜爐”。1.

4、2 國內(nèi)外基夫賽特?zé)掋U工藝應(yīng)用情況 基夫賽特?zé)掋U是由前蘇聯(lián)有色金屬研究院開發(fā)的一種閃速熔煉技術(shù)，上世紀(jì)80年代開始應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。最早建成的哈薩克斯坦基夫賽特?zé)掋U廠已經(jīng)關(guān)閉，目前有意大利Port Vesme和加拿大Treil冶煉廠的基夫賽特?zé)掋U廠仍在繼續(xù)運(yùn)行。我國江銅和株冶引進(jìn)該技術(shù)，分別于2012和2013年投產(chǎn)，運(yùn)行良好。 意大利維斯麥港冶煉廠的基夫賽特爐于1987年2月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理能力540t/d爐料，現(xiàn)在達(dá)到700t/d，兩個(gè)爐料燒嘴。產(chǎn)冰銅710包/天，冰銅含銅2535%。虹吸口放鉛，沒有煙化爐，爐渣直接水淬。沒有搭配鋅浸出渣，搭配了部分氧化鉛渣料，爐料含鉛3540%。 加拿

5、大特雷爾冶煉廠于1997年3月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理能力1200t/d爐料，現(xiàn)在達(dá)到1400t/d，4個(gè)爐料燒嘴。不產(chǎn)冰銅，開孔放鉛，采用連續(xù)脫銅爐脫銅，冰銅品位3540%。有煙化爐。搭配鋅渣超過爐料50%，鉛精礦只占28%，爐料含鉛25%左右。目前實(shí)際處理量可達(dá)到65t/h，超過設(shè)計(jì)值的15%左右，短時(shí)間內(nèi)可達(dá)到70噸以上，但由于配套的設(shè)備能力限制，處理量受到了限制。2009年1季度處理量達(dá)129000噸，平均處理量為60t/h，粗鉛產(chǎn)量按計(jì)算達(dá)到15t/h。 江銅鉛鋅公司2012年3月投產(chǎn)，鉛鋅冶煉能力各100kt/a，鋅冶煉采用常規(guī)濕法煉鋅工藝，由于大極板電解及機(jī)械化自動(dòng)剝鋅對電解液的F、C

6、l含量十分嚴(yán)格，為了控制電解液的F含量，后改為高酸浸出及針鐵礦法除鐵。鉛冶煉采用基夫賽特冶煉，設(shè)計(jì)規(guī)模100kt/a,搭配處理100kt/a的濕法煉鋅產(chǎn)出的全部渣料約100kt/a,爐料含鉛29%左右，開孔放鉛，采用連續(xù)脫銅爐脫銅，配有煙化爐回收次氧化鋅。 株冶基夫賽特冶煉廠2013年1月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)規(guī)模120kt/a,搭配處理直接浸出硫尾礦渣和熱濾渣約120kt/a,爐料含鉛33%左右，虹吸放鉛，配有煙化爐回收次氧化鋅。1.3 設(shè)計(jì)中值得注意的幾個(gè)問題： 濕法煉鋅產(chǎn)出的浸出渣等渣料含水25%-30%，需要經(jīng)過預(yù)干燥至含水10%- 12%，才能與其它物料混合進(jìn)行爐料制備，浸出渣干燥過程中粘結(jié)比較

7、嚴(yán)重，選擇合適的干燥設(shè)備非常關(guān)鍵。 基夫賽特爐余熱鍋爐對流段應(yīng)該設(shè)置清理門，有利于定期清灰。 制備好的爐料采用氣流輸送送至爐頂料倉，輸送氣流壓力容易對爐料計(jì)量及其自動(dòng)控制產(chǎn)生干擾，影響計(jì)量的準(zhǔn)確性，選擇合適的計(jì)量裝置至關(guān)重要。 1.4 主要設(shè)計(jì)參數(shù)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 工業(yè)氧氣消耗 200m3/t爐料 反應(yīng)塔焦粉單耗 32kg/t爐料 電熱區(qū)電能單耗 175kWh/t爐料 煙塵率 58% 基夫賽特爐硫進(jìn)入煙氣率 97%(不產(chǎn)冰銅時(shí)） 豎煙道區(qū)出口煙氣SO2濃度 2530% 基夫賽特爐渣含Pb 3.5% 基夫賽特爐作業(yè)率 95% 鉛熔煉回收率 97.9% 煙化爐棄渣含Pb 0.5% 煙化爐棄渣含Zn

8、1.0%2.基夫賽特?zé)掋U的在中國的應(yīng)用2.1 江銅鉛鋅公司基夫賽特?zé)掋U廠 該廠于2012年3月正式投料，經(jīng)過2年多生產(chǎn)，目前運(yùn)行狀態(tài)良好，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)已達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。處理掉了該廠鋅系統(tǒng)產(chǎn)出的全部鋅浸出渣，渣煙化爐系統(tǒng)運(yùn)行正常。煙化爐及基夫賽特爐電熱區(qū)產(chǎn)出的次氧化鋅煙塵采用濕法收塵，除F、Cl后送往氧化鋅浸出。 處理量：混合爐料40-50 最高達(dá)到52t/h，連續(xù)給料，雙線運(yùn)行（即4個(gè)噴嘴投入）。粗鉛品位在98-99%；產(chǎn)出渣含鉛穩(wěn)定在3-5%，從2014年8月起一直控制在3%以下，鋅12-13%；基夫賽特爐渣連續(xù)進(jìn)入煙化爐，煙化爐實(shí)現(xiàn)連續(xù)吹煉，該項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新屬于世界首創(chuàng)，渣含鉛在0.2-0.5%，渣

9、含鋅2%左右。 江銅基夫賽特?zé)掋U工藝與濕法煉鋅工藝組成鉛鋅聯(lián)合冶煉工藝很好解決了鋅浸出渣處理問題。與傳統(tǒng)的浸出渣處理工藝相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： 能耗降低，充分利用硫化物氧化過程中的化學(xué)反應(yīng)熱，減少燃料能耗40%以上； 資源綜合回收效率提高，采用傳統(tǒng)工藝，浸出渣中的銅、金、銀及大部分鉛沒有得到有效回收，加入基夫賽特爐搭配處理金、銀回收率96%以上、銅70%以上、鉛97%以上，一年可從鋅浸出渣多回收銀8-10t、銅800-1000t； 消除了低濃度SO2污染，低濃度SO2與煉鉛煙氣一起進(jìn)入制酸,減少SO2排放10080t，多產(chǎn)硫酸15160t。 基夫賽特爐連續(xù)放渣，使煙化爐實(shí)現(xiàn)連續(xù)吹煉。其好處如下：

10、減少了基夫賽特爐放渣及煙化爐進(jìn)渣、放渣的人工操作，減少了操作人員，而且有利于安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)； 消除了間斷作業(yè)帶來的蒸汽大幅度波動(dòng)，及其蒸汽波動(dòng)對余熱發(fā)電的影響； 消除了煙氣低濃度SO2污染，間斷作業(yè)時(shí)，開始吹煉的15-20分鐘，由于噴入粉煤量大，煙氣SO2濃度高達(dá)10000mg/m3以上，即使設(shè)置脫硫裝置，也難以達(dá)標(biāo)排放。實(shí)現(xiàn)連續(xù)吹煉后，噴入粉煤均勻，煙氣SO2濃度不會(huì)出現(xiàn)峰值，一般在2000mg/m3以下，經(jīng)過脫硫后可達(dá)標(biāo)排放。 該廠在投料試生產(chǎn)中，采用適合粉料計(jì)量的環(huán)狀天平稱，其給料系統(tǒng)出現(xiàn)問題少，煙氣系統(tǒng)余熱利用及收塵系統(tǒng)的狀況好。但在剛開始投產(chǎn)時(shí)不熟悉操作，爐況不穩(wěn)定，爐內(nèi)溫度控制

11、不好，其豎爐鍋爐上升煙道部分產(chǎn)生了少量爐結(jié)，后通過改變振打頻率、加入化爐結(jié)添加劑等措施，更重要的是掌握了保證基夫賽特爐正常運(yùn)行的操作要領(lǐng)，目前爐況穩(wěn)定，爐結(jié)也已化解，生產(chǎn)比較順暢。 該廠投產(chǎn)時(shí)間已經(jīng)超過2年多時(shí)間，基夫賽特爐投料量及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值。其中氧氣消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，設(shè)計(jì)值為200m3/t爐料，實(shí)際值為150-170m3/t爐料。電熱區(qū)電耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。2.2 2.2 株冶基夫賽特?zé)掋U廠試生產(chǎn)情況株冶基夫賽特?zé)掋U廠試生產(chǎn)情況 該廠于2013年1月一次投產(chǎn)成功，3月11日雙線投料，處理爐料量967t/d，平均40-50t/h；工業(yè)氧氣平均耗量150-180Nm3/t-爐料

12、，煙塵率約8.4%，渣含鉛平均3.35%；每天放出冰銅錠10錠（約17t，含Cu20-32%）；余熱鍋爐產(chǎn)蒸汽663t/d；天然氣用量為零；爐子運(yùn)行作業(yè)率97.5%。2014年1月和8月份單月產(chǎn)量超過10000t，分別為10300t和11400t。 渣含鉛水平：雙線投料的情況下，焦慮層穩(wěn)定，渣含可以做到日平均4%以下，最好指標(biāo)2.04%；但停爐保溫時(shí)，如投入輔助燒嘴或電熱區(qū)移動(dòng)燒嘴，焦濾層會(huì)減薄或受到破壞，渣含鉛會(huì)升高。2.3 國內(nèi)兩個(gè)基夫賽特?zé)掋U廠的差異 兩個(gè)廠規(guī)模不一樣，江銅10萬噸/年，株冶12萬噸/年。 原料不同，株冶鉛精礦品位比江銅高，江銅搭配的是焙砂浸出渣和氧化鋅酸浸鉛銀渣，株冶搭

13、配的直接浸出硫尾礦渣、氧化鋅浸出渣。 株冶放鉛采用虹吸放鉛進(jìn)脫銅鍋，放鉛在爐子端部，放渣口在爐子側(cè)面，采用開孔機(jī)放渣進(jìn)煙化爐。江銅為側(cè)面開孔放鉛進(jìn)連續(xù)脫銅爐，端部人工放渣進(jìn)煙化爐。 江銅煙化爐煙氣采用濕法收塵，氧化鋅煙塵漿液采用泵輸送。株冶采用布袋收塵，氣力輸送至氧化鋅浸出。 粗鉛脫銅采用熔鉛鍋脫銅，江銅采用連續(xù)脫銅爐。2.4 中國基夫賽特爐的運(yùn)行特點(diǎn) 中國基夫賽特爐與國外的運(yùn)行情況相比，具有如下特點(diǎn)： 1）氧氣消耗更低，我國的氧氣單耗為150-170m3/t爐料，國外為180-220m3/t爐料； 2）電熱區(qū)的變壓器運(yùn)行功率更小，加拿大特雷爾冶煉廠為2臺(tái)8000kVA變壓器，運(yùn)行在8000k

14、VA以上，我國的僅為1臺(tái)12000kVA變壓器，而實(shí)際運(yùn)行功率為3500-5500kVA； 3）直流電耗更低，國外170-180kWh/t爐料，我國僅為110-120kWh/t爐料； 4）達(dá)成達(dá)標(biāo)時(shí)間更短，加拿大特雷爾冶煉廠由于搭配處理鋅浸出渣，花了兩年時(shí)間作業(yè)率才達(dá)到90%，我國的作業(yè)率均在1年達(dá)到95%。3. 建設(shè)投資及運(yùn)行指標(biāo)3.1 建設(shè)投資 株冶基夫賽特?zé)掋U設(shè)計(jì)規(guī)模為120kt/a粗鉛,包括100kt/a電解精煉，精煉采用立模澆鑄大極板、陰極自動(dòng)生產(chǎn)線和陰陽極自動(dòng)排距等先進(jìn)技術(shù)。我院總承包費(fèi)用6.288億元（其中基夫賽特熔煉僅占4.8億元左右，精煉部分投資約1.4億元），另加硫酸制備6

15、000萬元和制氧站約6000萬元，工程建設(shè)投資不超過9億元。 如果采用熔池熔煉，目前熔池熔煉最大生產(chǎn)規(guī)模只有100kt/a,要同時(shí)處理鋅浸出渣 100kt/a，至少需要設(shè)計(jì)4-5熔煉爐，即1臺(tái)氧化爐、1臺(tái)還原爐、1-2臺(tái)煙化爐和1臺(tái)浸出渣熔化爐，配置相對復(fù)雜，建設(shè)投資也相差不多。3.2 運(yùn)行指標(biāo) 成本費(fèi)用主要包括制造成本、管理費(fèi)用、銷售費(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用，其中制造成本占總成本費(fèi)用99%以上，制造成本包括原輔材料、燃料、動(dòng)力費(fèi)用及人員工資及福利等。不同生產(chǎn)工藝的成本的差異主要在于其運(yùn)行指標(biāo)，如單位能耗、勞動(dòng)定員、金屬回收率。 據(jù)株冶介紹，基夫賽特搭配浸出渣達(dá)到12000t/月，生產(chǎn)粗鉛11000多t

16、/月，相當(dāng)于每生產(chǎn)1t粗鉛，搭配處理浸出渣1.1t,目前加工成本每1噸粗鉛1490-1700元，比熔池熔煉煉鉛精礦的加工成本高出190-400元，相當(dāng)于1.1t浸出渣的處理成本為190-400元。如果采用回轉(zhuǎn)窯處理浸出渣工藝，每噸浸出渣的加工成本為800-1000元，所以采用基夫賽特?zé)掋U工藝搭配浸出渣每噸的加工成本節(jié)省400-600元，而且增加金、銀、銅、硫的回收量，增加收益6000-8000萬元，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。同時(shí)可以減少硫及重金屬的排放，環(huán)保效益也非常顯著。4.韶冶搬遷冶煉工藝方案建議 韶冶搬遷項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)模為鉛鋅各150 kt/a，鋅冶煉可以選擇常規(guī)濕法煉鋅和硫化鋅精礦直接浸出工藝，

17、關(guān)鍵問題是解決好浸出渣等渣料的處理，直接關(guān)系到環(huán)保、節(jié)能、資源綜合回收及經(jīng)濟(jì)效益。常規(guī)濕法煉鋅產(chǎn)生的渣量較大，品種較多，如酸浸渣、鐵渣、還原渣、鉛銀渣等都需要進(jìn)行無害化處理，并回收其中的有價(jià)金屬。 浸出渣處理工藝普遍采用回轉(zhuǎn)窯工藝，該工藝存在能耗高，金、銀、銅、硫回收率很低，低濃度SO2需要治理的問題。馳宏鋅鍺公司采用煙化爐搭配處理浸出渣，存在水套壽命短、處理量有限需要增加熔化爐的問題。最近引進(jìn)Ausmelt處理浸出渣，韓國鋅業(yè)公司采用該工藝多年，投資較大，國內(nèi)首次引進(jìn)，尚未投產(chǎn)。 由于該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模鉛鋅各150kt/a,適合于采用鉛鋅聯(lián)合冶煉工藝流程，建議采用基夫賽特?zé)掋U工藝，搭配處理鋅冶煉

18、產(chǎn)出的各種渣料，與濕法煉鋅工藝組成鉛鋅聯(lián)合冶煉工藝流程。該工藝流程已在江銅、株冶得到應(yīng)用，效果不錯(cuò)，而且隨著這兩家工廠生產(chǎn)實(shí)踐的不斷改進(jìn)和總結(jié)，為本項(xiàng)目提供了很好的工藝設(shè)備優(yōu)化、投資節(jié)省、運(yùn)行費(fèi)用降低的經(jīng)驗(yàn)。鋅冶煉產(chǎn)出鉛銀渣、鐵渣經(jīng)過預(yù)干燥后與硫化鉛精礦一起配料，再經(jīng)過干燥、球磨，送入基夫賽特爐熔煉，硫進(jìn)入煙氣制酸，金、銀進(jìn)入粗鉛，銅進(jìn)入冰銅。爐渣進(jìn)入煙化爐回收鋅，產(chǎn)出次氧化鋅煙塵送入鋅冶煉系統(tǒng)。 鋅冶煉： 規(guī)模：150kt/a電鋅。 冶煉工藝： 加壓氧浸、針鐵礦法沉銦除鐵 特點(diǎn)：浸出率高，有利于稀散金屬回收，渣量少，不產(chǎn)生還原渣。 原料組成：鋅精礦240 kt/a、鉛冶煉系統(tǒng)產(chǎn)出的氧化鋅450 kt/a、外購鋼廠煙灰15 kt/a 。 產(chǎn)生的浸出渣：鉛銀渣（硫尾礦渣）31 kt/a 、針鐵礦渣61 kt/a由鉛冶煉系統(tǒng)處理，硫化物濾餅12 kt/a 。 鉛冶煉： 規(guī)模：150kt/a。 冶煉工藝：基夫賽特?zé)掋U工藝 原料組成（方案1）： 鋅冶煉系統(tǒng)產(chǎn)出的鉛銀渣31 kt/a（Pb4200)、針鐵礦渣61 kt/a （Pb2300t) 、硫化物濾餅12 kt/a （Pb980t) 丹霞鉛銀渣20 kt/a （Pb2000t) 、鉛針鐵礦渣30 kt/a （150t) 蓄電池酸泥50 kt/a （Pb37000t) 鉛精礦 200 kt/a （Pb110000