吳衛(wèi)國,宋 言

(中國恩菲工程技術(shù)有限公司,北京 100038)

0 引言

鉛是人類最早使用的金屬之一[1-2]。人類在7000年前就已經(jīng)認識到鉛,公元前3000年,已經(jīng)會從礦石中熔煉鉛[3-5]。我國在距今3500～3800年的二里頭文化遺址中發(fā)現(xiàn)了加入鉛作為合金元素的青銅器[6]。

金屬鉛及鉛合金因其優(yōu)良的延展性和抗腐蝕性被廣泛應(yīng)用于電纜護套、機械制造、船舶制造、輕工等行業(yè),鉛具有優(yōu)良的防輻射性能,因此被廣泛用于射線防護,而金屬鉛的化合物(如硫酸鉛等)則多應(yīng)用于蓄電池領(lǐng)域[7-12]。新中國成立以來,我國十分重視鉛的生產(chǎn)。2003年,我國鉛產(chǎn)量達到154.1萬t,超過美國成為全球最大的精鉛生產(chǎn)國。2010年,我國鉛產(chǎn)量突破400萬t,自此連續(xù)多年全球鉛產(chǎn)量占比超過40%[13-16]。

目前,我國鉛儲量世界排名第二,約為1 580萬t,占全球儲量的17.8%[17-19]。但我國單一的鉛礦很少,多為鉛鋅多金屬共生礦,且貧礦多,開采難度大,綜合利用困難。近十年來,我國以占世界不到20%的鉛資源總量提供了全世界50%以上的鉛產(chǎn)能,存在鉛礦過度開發(fā)、鉛資源保證年限不足、鉛礦資源依賴進口等問題[20-22]。

近年來,由于全球經(jīng)濟危機的蔓延,產(chǎn)能過剩導(dǎo)致鉛需求量略有下降。更不容樂觀的是目前80%左右的鉛被應(yīng)用于蓄電池行業(yè),而鋰電池技術(shù)的發(fā)展更是給鉛冶煉行業(yè)帶來了前所未有的危機與挑戰(zhàn)[23-26]。如何在現(xiàn)有鉛冶煉工藝的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)出新的鉛冶煉技術(shù)與鉛基固廢處理工藝,已經(jīng)成為相關(guān)行業(yè)和企業(yè)面臨的最大問題。

20世紀80年代,我國普遍采用燒結(jié)焙燒-鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝進行鉛的冶煉,該工藝存在能耗高、燒結(jié)焙燒環(huán)境污染嚴重等缺陷。為克服這些缺陷,我國鉛冶煉技術(shù)不斷發(fā)展,創(chuàng)新并形成了多種鉛冶煉直接熔煉工藝,國內(nèi)濕法冶煉原生礦鉛技術(shù)雖處在試驗研究階段,但近兩年來濕法煉鉛工藝也已取得一定進步。本文聚焦鉛冶煉工藝發(fā)展前沿,對近幾年來我國鉛冶煉工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用實踐進行綜述。

1 鉛冶煉工藝原理

1.1 火法冶煉原理

目前,鉛冶煉工藝主要以鉛精礦直接熔煉為主,主要化學(xué)反應(yīng)為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。硫化鉛精礦的主要成分為方鉛礦(PbS),在采用氧氣或富氧空氣熔煉條件下,一部分PbS 被氧化為PbO。二次鉛物料和返回?zé)焿m的主要組成是PbSO4,PbSO4在高溫下發(fā)生離解反應(yīng),生成PbO。接著,生成的部分PbO與PbS 發(fā)生交互反應(yīng)生成粗鉛。氧化過程產(chǎn)出的PbO 會在碳或一氧化碳的還原作用下生成粗鉛。

1.2 濕法冶煉原理

由于硫酸鉛不溶于水,濕法煉鉛工藝中的鉛主要通過酸性條件下的氧化或氯化浸出,將物料中難溶的鉛轉(zhuǎn)化為鉛離子或鉛的絡(luò)離子的形式,然后通過置換、電沉積、加壓氫還原等工序生產(chǎn)鉛。

2 我國原生礦鉛冶煉工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用實踐

2.1 底吹熔煉-底吹熔融還原-富氧揮發(fā)連續(xù)鉛冶煉工藝

針對鉛冶煉過程中鉛原料的多元性、鉛及其化合物的高揮發(fā)性、鉛液的高滲透性以及鉛蒸氣的高毒性等技術(shù)難點,中國恩菲工程技術(shù)有限公司(以下簡稱“中國恩菲”)與河南某冶煉企業(yè)合作,成功研發(fā)了“底吹熔煉-熔融還原-富氧揮發(fā)”三連爐連續(xù)煉鉛新技術(shù),解決了現(xiàn)有鉛冶煉技術(shù)存在的環(huán)境污染嚴重、能耗高、原料適應(yīng)性差、冶煉過程不連續(xù)、生產(chǎn)成本高等問題。

采用“底吹熔煉-底吹熔融還原-富氧揮發(fā)”連續(xù)煉鉛工藝進行鉛冶煉,鉛精礦和熔劑經(jīng)過簡單備料混合后直接由氧氣底吹爐的頂部加料口加入,熔煉過程中噴入富氧空氣,硫化鉛精礦發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),形成粗鉛、富鉛渣和含鉛煙氣,同時放出大量的熱以維持爐內(nèi)反應(yīng)體系熱平衡。熔融的富鉛渣進入底吹還原爐,通過噴入煤粉進行還原反應(yīng),同時噴入富氧空氣進行補熱,從而使富鉛渣還原得到粗鉛、含鉛煙氣和還原爐渣。粗鉛送鉛電解,熔融的還原爐渣進入富氧揮發(fā)爐進一步還原揮發(fā),形成含鉛煙氣和終渣。含鉛煙氣可進一步回收鉛、鋅、錫、銦、鍺等有價金屬,終渣經(jīng)水碎后可作為一般固廢堆存或外賣給建材企業(yè)。

采用該工藝,每噸粗鉛的綜合能耗＜220 kgce,比第一代底吹技術(shù)降低50%左右；生產(chǎn)崗位環(huán)境中Pb ＜0.03 mg/m3、SO2＜5 mg/m3,低于世界各國標準；鉛總回收率＞98.5%,比氧氣底吹鼓風(fēng)爐還原技術(shù)提高1.5%；金銀回收率＞98%,提高了2%。

2.2 側(cè)吹熔煉-側(cè)吹熔融還原-富氧揮發(fā)連續(xù)鉛冶煉工藝

側(cè)吹熔池熔煉技術(shù)是從熔煉爐側(cè)墻浸沒熔池的風(fēng)嘴或噴槍直接將富氧空氣或燃料鼓入金屬熔體或爐渣中,使得加入熔池的物料受到鼓風(fēng)的強烈攪拌作用,快速浸沒于熔體之中,從而完成物理化學(xué)反應(yīng)的一種強化熔池熔煉技術(shù)[27]。在“熔池熔煉”工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,中國恩菲設(shè)計開發(fā)了第一座側(cè)吹浸沒燃燒熔煉工業(yè)爐用于熔融富鉛渣的還原熔煉。2008～2009年,國內(nèi)某冶煉企業(yè)與中國恩菲合作進行了首座側(cè)吹爐的工業(yè)化示范性生產(chǎn)。自此,該技術(shù)在國內(nèi)得到進一步推廣應(yīng)用,并且其改進裝置已經(jīng)推廣至其他行業(yè)。

采用“側(cè)吹熔煉-側(cè)吹熔融還原-富氧揮發(fā)”連續(xù)煉鉛工藝進行鉛冶煉,鉛精礦經(jīng)側(cè)吹熔煉爐氧化脫硫,得到粗鉛、富鉛渣和含鉛煙氣。富鉛渣經(jīng)側(cè)吹熔融還原爐還原,得到粗鉛、含鉛煙氣和還原爐渣。粗鉛送鉛電解,還原爐渣經(jīng)富氧揮發(fā)爐進一步還原揮發(fā),綜合回收鋅、銦、鍺等有價金屬。側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉法最主要的特征是劇烈的熔池攪動和直接燃燒向熔池補熱,因此,該技術(shù)具有熱利用率高、作業(yè)率高、安全性好、噴槍壽命長、煙塵率低、冶煉棄渣無害化等優(yōu)點。

根據(jù)河南某鉛鋅冶煉企業(yè)的操作實踐,其液態(tài)富鉛渣側(cè)吹熔融還原爐的生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)見表1。

2.3 氧化區(qū)-還原區(qū)連續(xù)鉛冶煉工藝

氧化區(qū)-還原區(qū)連續(xù)鉛冶煉工藝是一種采用特別設(shè)計的反應(yīng)爐進行的鉛冶煉工藝,該反應(yīng)爐及相關(guān)工藝由中國恩菲自主設(shè)計研發(fā)[28]。如圖1所示,爐內(nèi)設(shè)有隔墻,將反應(yīng)爐爐腔分為氧化區(qū)和還原區(qū),隔墻底部設(shè)有連通通道使氧化區(qū)與還原區(qū)下部構(gòu)成熔池相通。氧化區(qū)與還原區(qū)頂壁皆設(shè)有加料口和出煙口。虹吸放鉛口和放渣口分別位于爐腔還原區(qū)的爐壁上,氧化區(qū)和還原區(qū)熔池液面以下分別設(shè)有側(cè)吹噴槍。通過該連續(xù)煉鉛裝置使單臺反應(yīng)爐實現(xiàn)了氧化與還原,從而縮短了現(xiàn)有鉛冶煉工藝流程,渣中含鉛低且穩(wěn)定密封性能好,環(huán)保性能高,充分利用了渣的熱焓,降低了能耗。

表1 液態(tài)富鉛渣側(cè)吹熔融還原爐的生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)

圖1 氧化區(qū)-還原區(qū)連續(xù)煉鉛反應(yīng)爐示意圖

采用該工藝將鉛精礦和熔劑加入到反應(yīng)爐的氧化區(qū)內(nèi),由氧化區(qū)的側(cè)吹噴槍向氧化區(qū)熔池內(nèi)噴入氧氣進行氧化熔煉,得到粗鉛和富鉛渣。富鉛渣由連通通道進入還原區(qū),在還原區(qū)加入還原劑,由還原區(qū)的側(cè)吹噴槍向熔池中噴入氧氣和燃料為熔池補熱,通過還原反應(yīng)得到粗鉛和爐渣。采用該工藝使單臺反應(yīng)爐實現(xiàn)氧化與還原,從而縮短了現(xiàn)有鉛冶煉工藝流程,渣含鉛低且穩(wěn)定,密封性能好,環(huán)保性高,充分利用了渣的熱焓,降低了能耗。但目前,由于該工藝還存在一些操作上的困難,尚未有工業(yè)化案例。

2.4 全濕法煉鉛工藝

鉛與其他金屬(諸如銅、鎳、鈷、鋅等)在濕法浸出過程中的最大不同在于鉛的濕法浸出無法使用硫酸(硫酸鉛不溶于水)。這是制約濕法煉鉛產(chǎn)業(yè)化的一個重要因素?，F(xiàn)階段,國內(nèi)外普遍研究的濕法煉鉛工藝都是將鉛或硫酸鉛轉(zhuǎn)化為可溶鉛化合物,諸如氯化鉛、硝酸鉛、硅氟酸鉛等[29]。近幾年來,國內(nèi)外相關(guān)研究單位根據(jù)各自的原料特點進行了氯鹽體系、硝酸鹽體系以及硫酸體系下的濕法煉鉛工藝試驗,但效果都不盡如人意,很難實現(xiàn)工業(yè)化。

2000年,云南元陽金礦采用鹽酸加CaCl2溶液礦漿電解工藝處理含鉛金精礦,精礦含鉛約10%,控制電解液酸度2.0 左右,可產(chǎn)出含鉛96%的海綿鉛,海綿鉛加工費約合1 400元/t。但該廠由于資源枯竭已于2006年停產(chǎn)。

3 我國鉛基多金屬固廢處理工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用實踐

鉛基多金屬固廢來源廣、數(shù)量大,每年產(chǎn)生千萬噸,主要來源兩大類,一類是有色行業(yè)產(chǎn)生的各種廢渣廢料,如含鉛煙塵、鋅浸出渣和含鉛尾礦等；另一類是鉛消費產(chǎn)生的廢鉛膏、鉛玻璃和鉛合金等。鉛屬于重金屬之一,極易造成水-土-氣復(fù)合污染,“血鉛”問題頻發(fā),鉛污染是危及我國生態(tài)安全和人民健康的重大環(huán)境問題。造成我國鉛污染問題的原因除公眾環(huán)保意識薄弱外,主要原因是由于我國鉛基固廢回收利用水平不高、再生利用率低(再生鉛產(chǎn)量占鉛總產(chǎn)量不足50%),遠低于美國(70%以上)、歐洲(80% 以上) 等發(fā)達國家的鉛回收利用水平[30-33]。

生產(chǎn)端產(chǎn)生的鉛基固廢主要有含鉛煙塵、含鉛廢渣料、鋅浸出渣和含鉛尾礦等。我國銅、鉛、鋅、鋁等有色金屬產(chǎn)量已連續(xù)多年世界第一,有色金屬冶煉過程中產(chǎn)出的高鉛煙塵以及含鉛廢渣料等多形態(tài)鉛基固廢每年可達百萬噸,但由于我國有色金屬冶煉廠眾多,分布廣泛,單個企業(yè)含鉛煙塵及廢料產(chǎn)生量小。由于缺乏有效的協(xié)同處理技術(shù),這些有色冶煉廠產(chǎn)出的多形態(tài)復(fù)雜鉛基多金屬固廢絕大部分采用鼓風(fēng)爐、反射爐等落后工藝及裝備進行處理,造成了極大的環(huán)境污染。

消費端產(chǎn)生的鉛基固廢以再生鉛泥、鉛柵、鉛煙塵、鉛玻璃等為主,每年產(chǎn)量高達約500萬t,是我國再生鉛的主要來源。其中,鉛膏是最為典型的鉛基固廢,2019年我國鉛產(chǎn)量579.7萬t,80%以上用于鉛酸蓄電池的生產(chǎn),因此,我國鉛再生主要集中于廢鉛酸蓄電池回收利用上[32-34]。目前鉛膏等鉛基固廢處理工藝仍以落后的短窯、反射爐、鼓風(fēng)爐工藝為主,存在規(guī)模小,回收率低,顆粒物、NOx、重金屬等二次污染物排放嚴重超標的問題,無法滿足現(xiàn)有的超低排放、大規(guī)模、低成本、高回收率的資源化利用要求。

根據(jù)現(xiàn)有鉛基固廢產(chǎn)量高、成分復(fù)雜、多金屬并存、回收處理難度大等問題,開發(fā)含鉛廢物短流程資源化綠色協(xié)同處理技術(shù),突破關(guān)鍵瓶頸,建立完整循環(huán)利用技術(shù)體系和實現(xiàn)鉛基固廢大規(guī)模、低成本、零排放、清潔利用具有重要意義。

3.1 鉛基固廢底吹熔煉工藝

20世紀七八十年代,國內(nèi)多個研究設(shè)計機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)出底吹熔煉工藝,并成功應(yīng)用于鉛精礦冶煉。該工藝采用底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原工藝生產(chǎn)粗鉛,后發(fā)展成為熔融鉛渣直接熱態(tài)還原工藝,從而大大降低了煉鉛能耗。河南某鉛鋅冶煉企業(yè)與中國恩菲合作將底吹熔煉技術(shù)應(yīng)用于處理鉛膏上,成功開發(fā)了“氧氣底吹熔煉-底吹熔融還原-富氧煙化吹煉”三連爐連續(xù)煉鉛工藝,采用該工藝可聯(lián)合處理鉛膏等鉛基固廢和鉛精礦。其基本原理與底吹煉鉛類似,氧氣底吹爐進行鉛膏等鉛基固廢的熔化脫硫造渣,底吹熔融還原爐進行還原,富氧煙化吹煉用于其他有價金屬的回收。采用該工藝處理鉛膏等鉛基固廢,鉛的回收率可達98.5%,煙塵率10%～13%,還原爐渣含鉛1.5%,終渣含鉛0.3%[30-33]。

3.2 鉛基固廢側(cè)吹熔煉工藝

側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉法是一種使用多通道側(cè)吹噴槍以亞音速向熔池中噴入富氧空氣和燃料(天然氣、煤氣、粉煤等)來達到強化熔池熔煉目的的工藝。該工藝由我國自主研發(fā)。河南某鉛鋅冶煉公司在我國首次采用側(cè)吹熔煉技術(shù)處理鉛膏進行工業(yè)化生產(chǎn),并取得了巨大成功。2012年,由中國恩菲設(shè)計,國內(nèi)第一條用于處理未脫硫鉛膏的連續(xù)熔化側(cè)吹還原爐生產(chǎn)線在湖北某冶金公司投產(chǎn),經(jīng)過投產(chǎn)以來的不斷摸索與改進,現(xiàn)已形成鉛基固廢連續(xù)熔池熔煉技術(shù)。

這種鉛基固廢無害化、資源化處理工藝流程,主要包括配料系統(tǒng)、連續(xù)熔化側(cè)吹還原熔煉系統(tǒng)、再生鉛鉛精煉系統(tǒng)和煙氣環(huán)?；厥障到y(tǒng)。該工藝是針對鉛基固廢開發(fā)的一項低溫、連續(xù)、高效、清潔的熔煉工藝。

目前國內(nèi)已有多家知名大型再生鉛企業(yè)升級改造項目采用側(cè)吹浸沒燃燒熔池熔煉技術(shù)處理含鉛煙塵、含鉛鋅浸出渣、鉛膏等鉛基固廢,主要生產(chǎn)指標如下:鉛回收率大于98.5%；銻、錫回收率大于95%；硫利用率大于98.5%；棄渣含鉛小于1%,屬于一般固廢[31-34]。

3.3 鉛基固廢全濕法處理工藝

3.3.1 氯鹽體系全濕法處理鉛基固廢工藝

2016年以前,世界鉛產(chǎn)能幾乎100%來自火法冶煉工藝。2016年7月,中國恩菲參與設(shè)計,云南某有色金屬股份有限公司所建的世界第一座產(chǎn)業(yè)化濕法煉鉛廠順利投產(chǎn),標志著濕法煉鉛工藝的產(chǎn)業(yè)化。該廠采用氯鹽體系全濕法煉鉛技術(shù)處理原堆存的鋅浸出渣(含鉛＜20%)和鋼廠煙灰浸鋅后的浸出渣(含鉛15%～20%),兩種原料中的鉛都以硫酸鉛的物相存在。設(shè)計規(guī)模為年產(chǎn)粗鉛3萬t。

如圖2所示,該工藝以氯鹽(氯化鈣和氯化鈉)為浸出劑,鉛渣(泥)中的硫酸鉛經(jīng)過浸出生成氯化鉛,經(jīng)過濾分離得到氯化鉛液。隨后該氯化鉛液采用鋅片置換得到海綿鉛后進行電解精煉。置換后液經(jīng)萃取與反萃,反萃液返回鋅電解,鋅在系統(tǒng)中循環(huán)使用。采用該工藝,1 t 鋅可置換3 t 海綿鉛,每生產(chǎn)1 t 海綿鉛耗電1 200 kW·h,每t 海綿鉛的加工成本為3 200元[31-35]。

3.3.2 原子經(jīng)濟法鉛循環(huán)利用工藝

圖2 氯鹽體系全濕法處理鉛基固廢工藝流程簡圖

原子經(jīng)濟法鉛循環(huán)利用工藝是由北京化工大學(xué)研發(fā)的一種通過處理鉛廢舊電池的鉛膏泥,直接生產(chǎn)高純氧化鉛的工藝。2016年8月,浙江長興某集團萬噸級“原子經(jīng)濟法鉛循環(huán)利用”中試線的設(shè)計評審工作開始,目前已完成實驗室試驗和半工業(yè)化試驗。

該工藝首先要對鉛膏泥進行脫硫,工藝采用氫氧化鈉等堿性溶液與鉛膏泥中的硫酸鉛反應(yīng)生成氧化鉛和硫酸鈉；然后將生成的氧化鉛加熱至600℃以上,使部分α型氧化鉛轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦脱趸U,以滿足生產(chǎn)鉛電池的要求。浙江某集團研究院采用該工藝完成了千克級規(guī)模的擴大試驗,具有鉛回收率高、工藝流程短、產(chǎn)品附加值高、易于操作等優(yōu)點,省去了PbO 還原為金屬Pb 再轉(zhuǎn)化為電池所需的PbO的步驟,有望成為直接生產(chǎn)電池材料的新方法[32-36]。

現(xiàn)階段相關(guān)研究設(shè)計單位正在進行萬噸級示范性工廠的設(shè)計,由于萬噸級鉛膏泥中含有泥砂等雜物,設(shè)計過程中必須增加絡(luò)合劑溶解鉛氧化物的流程,該流程的增加需要將生成的碳酸鉛加熱分解,這會導(dǎo)致能耗和單位產(chǎn)品成本的增加,因此,該工藝是否能與現(xiàn)有火法工藝競爭還有待進一步比較驗證。

3.3.3 其他濕法處理鉛基固廢工藝

鉛膏等鉛基固廢濕法短流程再生技術(shù)一直是國內(nèi)外的研究熱點,但由于受生產(chǎn)規(guī)模和關(guān)鍵裝備的限制,大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及推廣應(yīng)用尚存在較大困難[31-35]。

1)脫硫轉(zhuǎn)化-還原浸出-電積工藝。脫硫轉(zhuǎn)化-還原浸出-電積工藝常用來處理鉛膏,該工藝最具代表性的是可閉路循環(huán)的RSR 工藝和CX-EX 工藝,RSR 工藝以碳酸銨為脫硫劑,亞硫酸鹽為還原劑,質(zhì)量分數(shù)為20%的H2SiF6或HBF4溶液為浸出劑。鉛膏通過碳酸銨脫硫轉(zhuǎn)化為碳酸鉛和硫酸銨。碳酸鉛在質(zhì)量分數(shù)為20%的H2SiF6或HBF4酸性溶液體系下浸出,鉛溶解并生成二氧化碳,再通過電解可得金屬鉛；硫酸銨高溫分解,生成的二氧化硫返回鉛膏還原工序,生成的氨水返回到脫硫轉(zhuǎn)化工序,從而形成閉路循環(huán)。電解后廢電解液和酸浸分解產(chǎn)出的二氧化碳分別返回浸出工序和脫硫轉(zhuǎn)化工序,整個工藝過程形成閉路循環(huán),三廢產(chǎn)出量小。CX-EW工藝與RSR 工藝的機理和流程基本相同,所不同的是該工藝以碳酸鈉作為脫硫劑,以雙氧水或金屬鉛為還原劑。

2)硫化轉(zhuǎn)化-氧化浸出-電積工藝。硫化轉(zhuǎn)化-氧化浸出-電積工藝法是基于氟硼酸鹽的濕法煉鉛技術(shù),先將鉛膏進行硫化,利用Fe(BF4)3的氧化性在HBF4溶液中將鉛氧化為Pb(BF4)3,采用隔膜電解生產(chǎn)高純度電解鉛。FLUBOR 工藝最具代表性,根據(jù)硫化方法的不同又分為硫化鈉轉(zhuǎn)化法和生物硫化技術(shù)。前者采用Na2S 和H2SO4作為硫化劑將鉛膏中的鉛化合物轉(zhuǎn)化為PbS,后者采用硫酸鹽還原菌將鉛膏中的鉛化合物轉(zhuǎn)化為PbS。

3)氯鹽浸出-電積工藝。該工藝無需經(jīng)過脫硫或硫化,直接在熱HCl-NaCl 體系下將鉛轉(zhuǎn)化為可溶的氯化鉛,然后采用隔膜電解技術(shù)生產(chǎn)金屬鉛。該方法流程簡短,但是氯鹽體系濃度較高,腐蝕性強,這是制約該工藝工業(yè)化的關(guān)鍵問題。

4)固相電解還原工藝。該工藝利用粘結(jié)劑在陰極板上直接涂抹鉛膏,陽極則采用石墨或難溶金屬,電解液為NaOH溶液,金屬鉛在陰極還原。該工藝因電流效率低、電解不徹底、電耗高、試劑消耗高等問題至今尚未得到大規(guī)模應(yīng)用。

5)直接轉(zhuǎn)化生產(chǎn)電池材料方法。華中科技大學(xué)研究采用檸檬酸作為浸出劑,將鉛膏中的含鉛組分轉(zhuǎn)化為結(jié)晶檸檬酸鉛沉淀后,在高溫下煅燒獲得高純氧化鉛。

4 結(jié)論

1)我國鉛產(chǎn)業(yè)存在資源過度開發(fā)、資源保障程度偏低、礦石嚴重依賴進口、鉛市場需求低迷、鉛基固廢等二次資源開發(fā)利用滯后等問題,面臨著鋰離子電池等新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來的巨大挑戰(zhàn)。

2)現(xiàn)有的鉛冶煉方面的技術(shù)創(chuàng)新與工業(yè)實踐主要集中在以熔池熔煉(底吹、側(cè)吹等)為代表的鉛冶煉直接熔煉工藝。

3)為縮短熔池熔煉工藝流程,減少投資成本,進一步降低鉛生產(chǎn)能耗,將鉛冶煉的氧化熔煉、熔融還原及綜合回收等工藝流程進行一體化設(shè)計,開發(fā)一體化連續(xù)高效煉鉛設(shè)備及工藝已經(jīng)成為鉛冶煉工藝未來的一種創(chuàng)新發(fā)展趨勢。

4)發(fā)展創(chuàng)新鉛冶煉工藝,開發(fā)利用含鉛煙塵、鋅浸出渣、含鉛尾礦、廢鉛膏、鉛玻璃和鉛合金等鉛基固廢二次資源已經(jīng)成為未來鉛冶煉工藝的發(fā)展趨勢。

5)隨著濕法工藝的進步,硫酸鉛等全濕法煉鉛技術(shù)取得階段性突破。