方鉛精礦中脈石成分在Na2CO3熔鹽中的反應(yīng)行為研究

胡宇杰，陳藝鋒，王宇菲，唐志波，周正華，夏中衛(wèi)

（1.湖南工業(yè)大學(xué) 冶金與材料工程學(xué)院，湖南 株洲 412007；2.株冶集團(tuán)股份有限責(zé)任公司，湖南 株洲 412008）

1 研究背景

鉛是重要的戰(zhàn)略資源之一，其初級(jí)資源消耗主要集中在鉛酸蓄電池、鉛管、鉛板、化工、焊料和合金等領(lǐng)域[1]。方鉛精礦（硫化鉛精礦）是原生鉛冶煉的主要原料，方鉛礦在天然礦床中常和閃鋅礦（ZnS）緊密共生，主要伴生元素包括鋅、銅、銀、金、硫、鉍及銻等[2]。當(dāng)前，火法冶金仍然是原生鉛冶煉的唯一工藝，其主要包括鼓風(fēng)爐還原熔煉、富氧熔池氧化-還原熔煉和基夫賽特直接煉鉛工藝等。這些工藝一般需要經(jīng)歷燒結(jié)焙燒、還原熔煉和爐渣煙化3個(gè)過(guò)程[3]，操作溫度均在1 473 K 以上，不僅能耗高、副產(chǎn)物處理工藝復(fù)雜[4-5]，且不可避免存在著鉛和鉈等金屬蒸氣和粉塵的外逸，危害大氣環(huán)境和人體健康。斯米爾洛夫完成了在773 K 左右NaOH 熔體中冶煉硫化鉛精礦的工業(yè)試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)低溫堿性熔煉不產(chǎn)生SO2和鉛蒸氣，工作環(huán)境和周圍環(huán)境大為改善[6]。為推廣該工藝，國(guó)內(nèi)學(xué)者徐盛明等[7]也曾開展過(guò)堿法直接煉鉛研究，其工藝流程類似，只是增加了堿再生的工序，主要過(guò)程包括低溫熔煉和堿的再生。該工藝在技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境效益方面優(yōu)勢(shì)明顯，但由于NaOH 直接參與反應(yīng)，導(dǎo)致固體燒堿再生難度大且成本增加。近幾年來(lái)，中南大學(xué)又將低溫堿性熔煉技術(shù)向前推進(jìn)一步[8-11]，將低溫堿性煉鉛擴(kuò)展到銻鉍的低溫冶煉，并用蘇打代替大部分或全部燒堿，且以ZnO 等親硫金屬氧化物作為固硫劑，大幅度降低了生產(chǎn)成本和熔鹽再生量[12-15]。……