铅冶金 侧吹还原的基本原理 4.3侧吹炉还原的基本原理.ppt

—铅冶金— 济源职业技术学院 * —铅冶金— 济源职业技术学院 * 4.3 液态高铅渣侧吹炉 还原的基本原理 主讲：王红伟 济源职业技术学院 目录 CONTENTS PART 02 氧气侧吹炉的工作原理 PART 04 液态高铅渣侧吹还原的基本原理 PART 05侧吹炉还原熔炼的主要产物 经过配料的炉料和煤通过皮带从加料室顶部加入炉内强烈搅拌的熔体中，工业氧气或富氧空气从位于炉子两侧的风口鼓入熔体，鼓风使熔体强烈搅拌，煤燃烧完全，硫化矿氧化或富铅渣还原。熔体的强烈搅拌使炉料颗粒在熔体中迅速熔化和均匀分布，化学反应高速进行。 氧气侧吹炉的工作原理 由于氧气鼓入渣层中，故硫化物直接与氧反应生成Pb和PbO，或与熔渣中PbO反应生成Pb。硫化铅和硫酸铅(来自返尘)氧化熔炼过程中的主要反应: 氧气侧吹炉的工作原理 控制炉渣熔体中氧势，可实现被处理物料的氧化和还原，得到相应的目标产物。 PbS+1.5O2=PbO+SO2 PbS+2PbO=3Pb+SO2 PbSO4+PbS=2Pb+2SO2 液态高铅渣侧吹还原的基本原理 典型高铅渣通常含铅40~43%，锌11~8. 5%, Fe 10~12%, SiO28~10%, CaO 4~6%, S 0. 3~0. 4%， 铅的物相组成:PbO为主约为78%，金属铅约为10%，其余为2PbO · SiO2。 锌的物相组成:ZnO约为42%, 2ZnO · SiO2约为25%, ZnO · Fe2O3约为27%,其余为金属相和少量硫化物。 液态高铅渣侧吹还原的基本原理 在侧吹炉的温度和还原条件下铅化合物的还原比锌化合物还原容易的多，铅还原形成金属铅沉于炉缸，随着铅的还原，渣中铅化合物的活度降低，锌化合物活度逐渐升高，其还原速率将逐步升高，因此，控制还原条件可使渣中铅含量降低而锌尽可能多的保留在渣中，从而降低还原炉的烟尘率。 还原炉顶部设有二次风吸入口，依靠炉顶负压吸入空气氧化烟气中的铅、锌和过剩的一氧化碳，防止可燃物带入烟气处理系统。 以金利公司为例，以焦炉煤气为燃料，粒煤做还原剂，在熔池中发生的主要反应如下： 燃烧反应 液态高铅渣侧吹还原的基本原理 还原反应 液态高铅渣侧吹炉还原的基本原理 液态高铅渣侧吹还原的基本原理 造渣反应 2FeO+SiO2=2FeO·SiO2 CaO+SiO2=CaO·SiO2 富氧侧吹还原炉富氧空气压力-0.1 MPa，氧气浓度为40%~70%，氧浓过高，一次风量减少，不利于一次风对炉内熔体的搅动。高铅渣热态还原，省去了铸块与熔化过程，流程缩短，还原剂以煤代焦，降低了生产成本。 炉膛上部(二次风区域)反应 侧吹炉还原熔炼的主要产物 氧气侧吹炉能不能作为氧化炉？ 思考题 谢 谢！ * —铅冶金— 济源职业技术学院 * —铅冶金— 济源职业技术学院 * *