基夫赛特炼铅的设计运行(2)(1).ppt
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基夫赛特炼铅的设计运行(2)(1).ppt
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基夫赛特搭配渣料炼铅的运行情况及韶基夫赛特搭配渣料炼铅的运行情况及韶冶搬迁冶炼工艺的建议冶搬迁冶炼工艺的建议长沙有色冶金设计研究院有限公司长沙有色冶金设计研究院有限公司张乐如张乐如20142014年年1010月月1.概述2.基夫赛特炼铅的在中国的应用3.建设投资及运行成本4.4.韶冶搬迁冶炼工艺的建议韶冶搬迁冶炼工艺的建议1.概述1.1基夫赛特炼铅工艺的特点原料适应性强,炉料含铅20%-70%均可冶炼,特别是炼铅过程中能够搭配处理大量锌浸出渣及其它含铅物料,可以与湿法炼锌工艺组成铅锌联合冶炼工艺流程;环境保护好,能够解决湿法炼锌废渣处理的环保问题,整个冶炼过程在一座密闭炉子内完成产出全部粗铅和炉渣。
烟气SO2浓度高达20%以上,能满足两转两吸制酸工艺要求。
废水可以实现零排放;能耗低,可以保证炼铅能耗与其它工艺相当的情况下,锌浸出渣处理能耗可以降低50%以上;资源综合回收率高,除了保证主金属回收率高之外,还能保证金、银、铜、铋、铟、硫等有价元素的回收率高,与传统浸出渣处理工艺相比,搭配处理100kt/a浸出渣一年可以多回收银8-10t,铜800-1000t,硫酸14000t;熔炼过程烟尘率低,烟尘率8%-10%,只有熔池熔炼30%-40%,减少了返料量,降低了能耗;自动化程度高,从配料开始到产出粗铅的机械设备、仪表、工艺过程全部采用计算机连锁控制,减少了人员操作,提高了生产的安全性和稳定性。
设备维修率低,停炉检修时间很少,生产作业率高,基夫赛特炉作业率可以达到99%以上,株冶连续2个月粗铅产量在11000t以上。
劳动定员少,意大利维斯麦港基夫赛特冶炼厂80kt/a生产能力,不包括制酸和精炼,93年参观时为93人,2007年参观时为75人。
目前江铜基夫赛特铅厂100kt/a,搭配处理浸出渣100kt/a,不包括制酸,但包括精炼,实际人数为220人。
株冶基夫赛特铅,120kt/a,搭配处理浸出渣超过120kt/a,既包括制酸,也包括精炼,实际人数为280人。
操作简单,所有的正常生产操作可以中心控制室完成,炉况相当稳定,株冶戏称基夫赛特炉为“傻瓜炉”。
1.2国内外基夫赛特炼铅工艺应用情况基夫赛特炼铅是由前苏联有色金属研究院开发的一种闪速熔炼技术,上世纪80年代开始应用于工业化生产。
最早建成的哈萨克斯坦基夫赛特炼铅厂已经关闭,目前有意大利PortVesme和加拿大Treil冶炼厂的基夫赛特炼铅厂仍在继续运行。
我国江铜和株冶引进该技术,分别于2012和2013年投产,运行良好。
意大利维斯麦港冶炼厂的基夫赛特炉于1987年2月建成投产,设计处理能力540t/d炉料,现在达到700t/d,两个炉料烧嘴。
产冰铜710包/天,冰铜含铜2535%。
虹吸口放铅,没有烟化炉,炉渣直接水淬。
没有搭配锌浸出渣,搭配了部分氧化铅渣料,炉料含铅3540%。
加拿大特雷尔冶炼厂于1997年3月建成投产,设计处理能力1200t/d炉料,现在达到1400t/d,4个炉料烧嘴。
不产冰铜,开孔放铅,采用连续脱铜炉脱铜,冰铜品位3540%。
有烟化炉。
搭配锌渣超过炉料50%,铅精矿只占28%,炉料含铅25%左右。
目前实际处理量可达到65t/h,超过设计值的15%左右,短时间内可达到70吨以上,但由于配套的设备能力限制,处理量受到了限制。
2009年1季度处理量达129000吨,平均处理量为60t/h,粗铅产量按计算达到15t/h。
江铜铅锌公司2012年3月投产,铅锌冶炼能力各100kt/a,锌冶炼采用常规湿法炼锌工艺,由于大极板电解及机械化自动剥锌对电解液的F、Cl含量十分严格,为了控制电解液的F含量,后改为高酸浸出及针铁矿法除铁。
铅冶炼采用基夫赛特冶炼,设计规模100kt/a,搭配处理100kt/a的湿法炼锌产出的全部渣料约100kt/a,炉料含铅29%左右,开孔放铅,采用连续脱铜炉脱铜,配有烟化炉回收次氧化锌。
株冶基夫赛特冶炼厂2013年1月投产,设计规模120kt/a,搭配处理直接浸出硫尾矿渣和热滤渣约120kt/a,炉料含铅33%左右,虹吸放铅,配有烟化炉回收次氧化锌。
1.3设计中值得注意的几个问题:
湿法炼锌产出的浸出渣等渣料含水25%-30%,需要经过预干燥至含水10%-12%,才能与其它物料混合进行炉料制备,浸出渣干燥过程中粘结比较严重,选择合适的干燥设备非常关键。
基夫赛特炉余热锅炉对流段应该设置清理门,有利于定期清灰。
制备好的炉料采用气流输送送至炉顶料仓,输送气流压力容易对炉料计量及其自动控制产生干扰,影响计量的准确性,选择合适的计量装置至关重要。
1.4主要设计参数及技术经济指标工业氧气消耗200m3/t炉料反应塔焦粉单耗32kg/t炉料电热区电能单耗175kWh/t炉料烟尘率58%基夫赛特炉硫进入烟气率97%(不产冰铜时)竖烟道区出口烟气SO2浓度2530%基夫赛特炉渣含Pb3.5%基夫赛特炉作业率95%铅熔炼回收率97.9%烟化炉弃渣含Pb0.5%烟化炉弃渣含Zn1.0%2.基夫赛特炼铅的在中国的应用2.1江铜铅锌公司基夫赛特炼铅厂该厂于2012年3月正式投料,经过2年多生产,目前运行状态良好,各项设计指标已达产达标。
处理掉了该厂锌系统产出的全部锌浸出渣,渣烟化炉系统运行正常。
烟化炉及基夫赛特炉电热区产出的次氧化锌烟尘采用湿法收尘,除F、Cl后送往氧化锌浸出。
处理量:
混合炉料40-50最高达到52t/h,连续给料,双线运行(即4个喷嘴投入)。
粗铅品位在98-99%;产出渣含铅稳定在3-5%,从2014年8月起一直控制在3%以下,锌12-13%;基夫赛特炉渣连续进入烟化炉,烟化炉实现连续吹炼,该项技术创新属于世界首创,渣含铅在0.2-0.5%,渣含锌2%左右。
江铜基夫赛特炼铅工艺与湿法炼锌工艺组成铅锌联合冶炼工艺很好解决了锌浸出渣处理问题。
与传统的浸出渣处理工艺相比,有如下优点:
能耗降低,充分利用硫化物氧化过程中的化学反应热,减少燃料能耗40%以上;资源综合回收效率提高,采用传统工艺,浸出渣中的铜、金、银及大部分铅没有得到有效回收,加入基夫赛特炉搭配处理金、银回收率96%以上、铜70%以上、铅97%以上,一年可从锌浸出渣多回收银8-10t、铜800-1000t;消除了低浓度SO2污染,低浓度SO2与炼铅烟气一起进入制酸,减少SO2排放10080t,多产硫酸15160t。
基夫赛特炉连续放渣,使烟化炉实现连续吹炼。
其好处如下:
减少了基夫赛特炉放渣及烟化炉进渣、放渣的人工操作,减少了操作人员,而且有利于安全生产和清洁生产;消除了间断作业带来的蒸汽大幅度波动,及其蒸汽波动对余热发电的影响;消除了烟气低浓度SO2污染,间断作业时,开始吹炼的15-20分钟,由于喷入粉煤量大,烟气SO2浓度高达10000mg/m3以上,即使设置脱硫装置,也难以达标排放。
实现连续吹炼后,喷入粉煤均匀,烟气SO2浓度不会出现峰值,一般在2000mg/m3以下,经过脱硫后可达标排放。
该厂在投料试生产中,采用适合粉料计量的环状天平称,其给料系统出现问题少,烟气系统余热利用及收尘系统的状况好。
但在刚开始投产时不熟悉操作,炉况不稳定,炉内温度控制不好,其竖炉锅炉上升烟道部分产生了少量炉结,后通过改变振打频率、加入化炉结添加剂等措施,更重要的是掌握了保证基夫赛特炉正常运行的操作要领,目前炉况稳定,炉结也已化解,生产比较顺畅。
该厂投产时间已经超过2年多时间,基夫赛特炉投料量及各项技术指标已经达到设计值。
其中氧气消耗远远低于设计值,设计值为200m3/t炉料,实际值为150-170m3/t炉料。
电热区电耗也远远低于设计值。
2.22.2株冶基夫赛特炼铅厂试生产情况株冶基夫赛特炼铅厂试生产情况该厂于2013年1月一次投产成功,3月11日双线投料,处理炉料量967t/d,平均40-50t/h;工业氧气平均耗量150-180Nm3/t-炉料,烟尘率约8.4%,渣含铅平均3.35%;每天放出冰铜锭10锭(约17t,含Cu20-32%);余热锅炉产蒸汽663t/d;天然气用量为零;炉子运行作业率97.5%。
2014年1月和8月份单月产量超过10000t,分别为10300t和11400t。
渣含铅水平:
双线投料的情况下,焦虑层稳定,渣含可以做到日平均4%以下,最好指标2.04%;但停炉保温时,如投入辅助烧嘴或电热区移动烧嘴,焦滤层会减薄或受到破坏,渣含铅会升高。
2.3国内两个基夫赛特炼铅厂的差异两个厂规模不一样,江铜10万吨/年,株冶12万吨/年。
原料不同,株冶铅精矿品位比江铜高,江铜搭配的是焙砂浸出渣和氧化锌酸浸铅银渣,株冶搭配的直接浸出硫尾矿渣、氧化锌浸出渣。
株冶放铅采用虹吸放铅进脱铜锅,放铅在炉子端部,放渣口在炉子侧面,采用开孔机放渣进烟化炉。
江铜为侧面开孔放铅进连续脱铜炉,端部人工放渣进烟化炉。
江铜烟化炉烟气采用湿法收尘,氧化锌烟尘浆液采用泵输送。
株冶采用布袋收尘,气力输送至氧化锌浸出。
粗铅脱铜采用熔铅锅脱铜,江铜采用连续脱铜炉。
2.4中国基夫赛特炉的运行特点中国基夫赛特炉与国外的运行情况相比,具有如下特点:
1)氧气消耗更低,我国的氧气单耗为150-170m3/t炉料,国外为180-220m3/t炉料;2)电热区的变压器运行功率更小,加拿大特雷尔冶炼厂为2台8000kVA变压器,运行在8000kVA以上,我国的仅为1台12000kVA变压器,而实际运行功率为3500-5500kVA;3)直流电耗更低,国外170-180kWh/t炉料,我国仅为110-120kWh/t炉料;4)达成达标时间更短,加拿大特雷尔冶炼厂由于搭配处理锌浸出渣,花了两年时间作业率才达到90%,我国的作业率均在1年达到95%。
3.建设投资及运行指标3.1建设投资株冶基夫赛特炼铅设计规模为120kt/a粗铅,包括100kt/a电解精炼,精炼采用立模浇铸大极板、阴极自动生产线和阴阳极自动排距等先进技术。
我院总承包费用6.288亿元(其中基夫赛特熔炼仅占4.8亿元左右,精炼部分投资约1.4亿元),另加硫酸制备6000万元和制氧站约6000万元,工程建设投资不超过9亿元。
如果采用熔池熔炼,目前熔池熔炼最大生产规模只有100kt/a,要同时处理锌浸出渣100kt/a,至少需要设计4-5熔炼炉,即1台氧化炉、1台还原炉、1-2台烟化炉和1台浸出渣熔化炉,配置相对复杂,建设投资也相差不多。
3.2运行指标成本费用主要包括制造成本、管理费用、销售费用和财务费用,其中制造成本占总成本费用99%以上,制造成本包括原辅材料、燃料、动力费用及人员工资及福利等。
不同生产工艺的成本的差异主要在于其运行指标,如单位能耗、劳动定员、金属回收率。
据株冶介绍,基夫赛特搭配浸出渣达到12000t/月,生产粗铅11000多t/月,相当于每生产1t粗铅,搭配处理浸出渣1.1t,目前加工成本每1吨粗铅1490-1700元,比熔池熔炼炼铅精矿的加工成本高出190-400元,相当于1.1t浸出渣的处理成本为190-400元。
如果采用回转窑处理浸出渣工艺,每吨浸出渣的加工成本为800-1000元,所以采用基夫赛特炼铅工艺搭配浸出渣每吨的加工成本节省400-600元,而且增加金、银、铜、硫的回收量,增加收益6000-8000万元,经济效益非常明显。
同时可以减少硫及重金属的排放,环保效益也非常显著。
4.韶冶搬迁冶炼工艺方案建议韶冶搬迁项目的设计规模为铅锌各150kt/a,锌冶炼可以选择常规湿法炼锌和硫化锌精矿直接浸出工艺,关键问题是解决好浸出渣等渣料的处理,直接关系到环保、节能、资源综合回收及经济效益。
常规湿法炼锌产生的渣量较大,品种较多,如酸浸渣、铁渣、还原渣、铅银渣等都需要进行无害化处理,并回收其中的有价金属。
浸出渣处理工艺普遍采用回转窑工艺,该工艺存在能耗高,金、银、铜、硫回收率很低,低浓度SO2需要治理的问题。
驰宏锌锗公司采用烟化炉搭配处理浸出渣,存在水套寿命短、处理量有限需要增加熔化炉的问题。
最近引进Ausmelt处理浸出渣,韩国锌业公司采用该工艺多年,投资较大,国内首次引进,尚未投产。
由于该项目设计规模铅锌各150k
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