粗铅
矿石经鼓风炉冶炼产生的含1%-4%杂质及贵金属的铅中间产物
粗铅是铅冶金工业的核心中间产品,由铅烧结块经鼓风炉还原熔炼生成,含铅量96%-99%,其余为铜、锌、锡等金属杂质及金、银贵金属。其后续需通过火法精炼与电解精炼提升纯度至99.99%以上,其中火法精炼包含熔析除铜、氧化脱砷锑等工序。作为重要的工业原料,粗铅精炼后广泛应用于铅酸蓄电池制造,中国2009年精铅产量已达355万吨,占全球总量的70%。2014年研究验证真空蒸馏技术可实现铜锡杂质近100%脱除,开创环保型精炼新路径。
冶炼工艺
铅烧结块与焦炭、石灰石在鼓风炉内经900℃热空气还原反应生成粗铅,熔融产物经电热前床分层分离出炉渣、铅冰铜和粗铅。该过程采用逆流熔炼原理,风压需稳定在150-200kPa以维持还原效率,焦炭既是燃料又作为金属氧化物的还原剂。中国90%粗铅采用传统烧结-鼓风炉法生产,每炉次处理量可达150吨。
成分特性
一次原料冶炼粗铅含铅96%-97%,二次原料(如废铅酸蓄电池)因杂质增加使铅含量降至92%-95%。主要杂质包括:
铅冰铜中含铅量约15%,需返回熔炼系统回收残余金属。烟气除尘系统可捕集0.1%-0.3%的污染物,降低环境风险。
精炼方法
火法精炼
熔析除铜利用铜在铅中溶解度随温度降低的特性,将粗铅从450℃缓冷至330℃,析出铜浮渣。加硫法后续处理可进一步将铜含量降至0.001%以下:
碱性精炼采用NaOH/NaCl熔盐层在400-420℃去除砷锑锡,单次处理量150吨的立模浇铸生产线每小时可成型80块阳极板。
电解精炼
阳极板尺寸为795×1407×27mm,电解后铅纯度达99.99%,银回收率超98%。电解液含硅氟酸铅(Pb2+ 80-120g/L)和游离酸(H+ 80-100g/L),电流密度160-200A/m2。
真空蒸馏
2014年研究证实,在5-15Pa真空度、1323K温度下处理30分钟,可实现:
工业应用
精铅70%以上用于铅酸蓄电池制造,每吨粗铅可提取0.8-1.2千克白银。豫光金铅等企业采用富氧底吹技术,使粗铅年产能突破50万吨。
技术发展
真空蒸馏较传统火法精炼缩短流程3-4道工序,铅回收率提高5%-8%,废气排放量减少60%。精炼锅煤气消耗量达600m3/h,推动企业引入余热锅炉回收900-1000℃烟气热能。
参考资料
豫光金铅:2023年第一次临时股东大会资料 .vip.stock.finance.sina.com.cn.2023-03-13
最新修订时间:2025-10-21 13:12
目录
概述
冶炼工艺
成分特性
参考资料