我国铅锌冶炼现状与技术发展方向
1、铅冶炼现状
在过去的十年里，我国的铅冶炼行业发展迅速。2005年全国生产精铅237.8万吨，较1996年的70.62万吨，增加了167.18万吨。同期世界铅的年产量，由1996年的578.5万吨至2005年达746.88万吨，仅增加了168.38万吨,可见在此期间世界铅产量的增长99%以上是由我国完成的。我国铅产量近10年间年均递增14.9%，增长速度为世界之最。
根据资料统计，目前全国建成铅冶炼厂400多家，其中2005年精铅产量在10万吨以上的冶炼厂有3家，年产5～10万吨的8家，3万t/a以上的18家，其总产量约为133万吨，占全国精铅总产量的56%。见表1。
我国传统的铅冶炼工艺所产铅量占总产量的85%，除株洲冶炼厂、河南豫光、金利、豫北、万洋、焦作东方、内蒙林东等冶炼厂采用烧结机外，其余均采用烧结锅或烧结盘进行烧结。 采用烧结－鼓风炉炼铅锌的ISP工艺，在国内有4家，五条生产线在生产，其中韶关冶炼厂两条、白银、葫芦岛锌厂、青海煌中县各有一条。
烧结机－鼓风炉炼铅工艺应用比较成熟，但低浓度二氧化硫烟气回收难度较大，株洲冶炼厂引进托普索制酸技术，河南豫光金铅集团、豫北金属冶炼厂和济源万洋冶炼集团等均采用非稳定态制酸技术。但受工艺条件和设备的限制，SO2无组织排放和铅尘污染仍未得到有效控制。至于尚在生产的烧结锅－鼓风炉炼铅工艺(国家2000年起明令禁止生产) SO2及铅尘污染尤为严重。
表1 2005年我国年产精铅3万t以上企业名录
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 豫光金铅集团 徐州春兴合金有限公司 豫北金属冶炼 水口山有色金属有限公司 株州冶炼集团 万洋冶炼集团有限公司 中金岭南 云南冶金集团 金城江成源冶炼厂 企业名称 精铅产量(t) 230500 105159 102945 98288 96038 87001 83408 72950 72544 55000 10 济源金利冶铁有限公司 11 河池市南方有色冶炼公司 12 保定风帆有色金属有限公司 13 湖北金洋合金股份公司 14 红河州振兴铅业有限公司 15 个旧沙甸电冶厂 16 安徽池州有色金属集团 17 太和县宏达集团 18 宁夏天马冶化公司 总 计
54329 44977 44891 41500 40663 37087 31140 31006 1329426 近几年，随着国家对环保要求日趋严格，新的炼铅方法在我国逐步得到推广应用，如云南曲靖引进的艾萨法(ISA)、西北矿业公司引进的卡尔多(Kaldo)法等炼铅工艺都已投产。 特别是我国自主开发的氧气底吹－鼓风炉还原炼铅新工艺推广速度很快，除河南豫光 金铅集团、安徽池州、湖南水口山等4套装置已成功投产外，河南灵宝凌冶股份有限公司已于今年8月份点火烤炉，云南祥云飞龙实业有限公司已于9月20日投产。
目前采用该工艺新建或改造原有铅系统，已进入施工图设计阶段的有赤峰兴业、白音诺尔铅锌矿、济源金利等三家。进行可研设计的有郴州、戈阳、贵溪、沙甸等4家。
氧气底吹－鼓风炉还原炼铅工艺(SKS)是我国经过近20年的试验研究获得成功的熔池熔炼技术，具有投资省、环保好、硫及伴生金属回收率高，适宜处理高砷物料，对于现有铅厂改造，具有很强的竞争力，是国家重点推广的环保项目之一。上述13个项目建成投产后，我国矿产精铅将有一半以上由该工艺生产。加上引进的几项技术的推广，我国铅冶炼环保状况将获得根本改善。总体水平将处于世界领先位置。
目前，在铅冶炼的研究方面，中南大学在河南新乡的氧气侧吹熔池熔炼直接炼铅技术已取得一定进展。河南豫光金铅集团在进行液态高铅渣直接还原试验，碰到一些工程难题，但已证明工艺机理可行。
在铅精炼方面，中国和日本基本上全部采用电解精炼工艺，其产品品质稳定，中间物料产出量小，伴生元素容易回收，尤其适合处理高铋粗铅。而俄罗斯和欧美等国普遍采用的火法精炼，其优点是投资较低，中间积存铅量少，资金周转快。
值得关注的是云南冶金集团总公司2005年在云南曲靖建成投产的10万t/a电铅项目，采用了大熔铅锅、大电解槽、大极板、低电流密度、长周期等具有国际先进的生产工艺技术和装备，并从国外引进了先进的铅阳极立模浇铸生产线、铅阴极自动排距机组、铅阴极制造机和始极板DM铸造机等。该项目的建成投产，进一步缩小了我国铅精炼工业在技术装备、工艺控制等方面与世界先进水平的差距，为我国铅精炼生产起到了重要的示范作用。
2、铅冶炼技术发展方向
2.1基于我国已引进了QSL、ISA、Kaldo工艺，新近云锡集团又引进了Ausmelt等国外炼铅工艺，凡采用高铅渣热态直接喷粉煤还原的工艺，由于铅、氧化铅、硫化铅其沸点均较低，都存在烟尘率高、返料量大的问题。中南大学研究的氧气侧吹熔炼工艺，也存在同样的问题。为降低铅还原阶段的烟尘率，我国自主开发的底吹熔炼和引进的ISA法均采用液态高铅渣铸块，鼓风炉还原熔炼，有效降低了还原熔炼的烟尘率，且铅、银、硫回收率高，操作平稳，易于掌握，故底吹熔炼获得快速推广。但鼓风炉还原高铅渣铸块，其液态渣的潜热被浪费，随着焦炭价格的提升，炼铅成本也上升，因此开发液态高铅渣电热焦直接还原技术，替代鼓风炉，可以充分利用高铅渣的潜热，并将焦耗和烟气量降至理论值，从而大幅度降低其烟尘率，降低熔炼成本，这应是我国铅冶炼技术今后重要的研发课题与发展方向。
2.2铅冶炼技术与国外相比，我国铅冶炼厂绝大部分规模小、装备水平低，劳动生产率低，综合利用水平差，今后的发展方向应该加大集中度，扩大企业规模，提高装备水平，并建成铅锌联合企业，发挥铅锌冶炼互补优势，走循环经济道路，提高资源综合利用水平。
3、我国锌冶炼现状
近15年来我国锌产量迅速增长， 1995年为107.67万吨，2000年195.7万吨2005年达到271.1万吨。1995至2005年，年均递增9.7%；2000至2005年，年均递增6.7%。随锌产量基数增大，年均递增率已逐年递减。但从2002年起，我国锌产量，消费量均居世界第一，是名符其实的锌的生产和消费大国。
我国锌冶炼工艺，以湿法冶炼为主，火法冶炼其次。湿法冶炼工艺的标准流程是锌精矿焙烧→浸出→净液→电积→电锌产品。其中因浸出作业的条件不同又分为低温常规浸出和高温高酸浸出两种。常规浸出工艺以株冶较为典型浸出渣多用回转窑挥发其残锌。高温高酸浸出渣则直接送渣场堆存，其浸出液除铁在我国又有四种不同工艺，如白银锌冶炼厂等采用的黄钾铁矾法、赤峰库博红烨锌厂等采用的氨矾铁渣法，由于铁渣中锌含量低，又称为低污染黄钾铁矾法、祥云飞
龙实业有限公司等采用针铁矿法、温州冶炼厂等采用喷淋法除铁、称为仲针铁矿法。基于这些区别，使湿法炼锌工艺流程呈现出多样性。
湿法炼锌单系列10万t/a电锌的现代化冶炼厂分别在白银、株冶、曲靖、济源、巴彦淖尔等地建成投产，尚有两家在建。其装备和自控水平已达世界先进水准，在工艺操作方面，劳动生产率及净液深度与发达国家相比仍有较大差距。
火法炼锌：
我国现存的火法冶炼锌工艺有三种，即竖罐炼锌、ISP鼓风炉炼锌、电炉炼锌。几年前在边远地区采用原始的马槽炉、马鞍炉、四方炉或略正规一点的平罐炉炼锌，由于其能耗高、回收率低、浪费资源、污染环境，已被国家明令禁止生产和兴建，现已基本关停或改造。
竖罐炼锌国外早已于1980年关闭了最后一条生产线。我国竖罐炼锌以葫芦岛锌厂为典型，该厂经多年努力，开发了高温沸腾焙烧、自热焦结炉、大型蒸馏炉、精馏炉、双层煤气发生炉、罐渣旋涡熔炼挥发炉等新技术，将竖罐炼锌提高到一个新水平，先后建成了20万t/a竖罐炼锌产能。但因单系列产能难以大型化，加上能耗和环保难与湿法工艺媲美而没有获得大规模推广应用。
ISP鼓风炉炼锌又称帝国熔炼法，炉子上部产锌、下部产铅。我国建有5套装置，去年产锌总量20～21万t。该工艺对铅锌难以分选的混合精矿处理具有独特优点。60～70年代获得快速发展。随着铅锌混合矿分选技术的提高，加上铅锌精矿烧结过程的烟气和返粉破碎的粉尘污染等环保问题难以解决、ISP工艺已是夕阳西下，全世界先后共建设了19套ISP装置，在发达国家，因环保原因有多家已经关闭，2004年澳大利亚的柯克、克里克的ISP厂亦已关闭。 电炉炼锌，由于投资相对较低，属短流程、操作简易、环保没有突出问题，因此在云、贵、川、陕、甘、宁、青海等边远省区，有锌矿资源、电力充足的地方，近十多年来在不断发展。目前全国已有35个工厂建成投产了58台电炉，电炉装机总功率112k·kW，年产锌总量15～16万t。目前还有8个厂家，近40台电炉在建，总功率近120 K·KW。其中较具规模的有云南文山电炉炼锌厂，拟建6台4000kVA电炉、贵州赫章拟建10台2000kVA电炉、六盘水拟建14台3500kVA电炉。已投产的电炉单机功率在1000～6300kVA之间，产品电耗视精矿品位高低而波动在3500～4300kW·H/t粗锌之间。
另外柳州锌品厂、水口山有色公司等多个厂家将锌焙砂压团、用维氏炉还原挥发直接生产商品氧化锌，也有相当规模，氧化锌年产量波动在30～40万t之间。这也应归属于火法炼锌范围。近十年我国锌产量列于表2：
表2 我国锌产量
单位：万t 年份 1995 项目名称 锌精矿含锌量 101.07 127.3 147.6 178.03 169.32 162.4 202.9 239.1 锌金属 其中：电 锌 精馏锌 蒸馏锌 锌 品
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 107.67 148.6 170.32 195.7 203.76 215.5 231.85 271.9 271.1 44.3 32.1 5.5 25.7 70.86 81.89 39.14 39.79 6.52 7.71 100.5 55.9 4.42 34.8 117.8 124.6 143.7 195.1 45.9 7.2 32.8 59.7 1.7 29.4 56.2 1.79 30.2 70.37 1.82 40.7 32.02 40.93 表2中除电锌外,均为火法炼锌产品,以2004年计,电锌195.1万t，占当年锌总产量的71.8%，ISP鼓风炉产锌21万t，占7.7%，电炉产锌16万t，占5.9%，其余为竖罐产锌约35～36万t，占13%。从表2看，1995年电锌产量仅占当年总产量41%，到2004年已提高到近72%，表明湿法炼锌的发展速度，远大于火法炼锌。
2005年我国年产锌3万t以上的企业列于表3：
表3 2005年我国锌年产量3万吨以上的企业
单位：万吨
排序 1 2 3 4 5 6 7 8 企业名称 株冶火炬金属股份公司 葫芦岛有色金属集团 中金岭南 白银有色金属公司 云南冶金集团 汉中八一锌业公司 水口山有色金属公司 四川宏达集团 锌产量 32.68 24.56 18.14 13.11 10.37 7.24 6.94 8.69
我国铅锌冶炼现状与技术发展方向
