年产6万吨铅冶炼项目可行性报告234.docx
《年产6万吨铅冶炼项目可行性报告234.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产6万吨铅冶炼项目可行性报告234.docx（198页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
年产6万吨铅冶炼项目可行性报告234
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！
）
年产6万吨铅冶炼项目
可行性研究报告
第一章总论
1.1概述
广西某某县有色金属冶炼有限公司委托#####工程技术有限公司对该公司铅冶炼系统技术改造（建设年产6万t电铅全套冶炼系统）工程进行可行性研究，委托书要求铅冶炼采用氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅工艺，烟气进行双转双吸制酸，粗铅电解精炼。
并要求水、渣、气保证达到国家环保标准要求后排放，以维护当地的环境条件良好。
广西某某县位于广西壮族自治区东部，浔、桂两江汇合处，环抱桂东南的中心城市——梧州，素有广西水上门户之称。
位于东经110度51分—111度40分，北纬22度58分—24度10分之间，北回归线从县境中部通过。
东与广东省的封开县、郁南县相邻；北与贺州市、昭平县接壤，西靠藤县，南临岑溪市。
梧州市位于县域中部。
县城龙圩镇距南宁市陆路384公里，水路611公里，距广州市陆路350公里，水路355公里，距梧州市区仅13公里，是广西通往广东的重要门户，区位条件十分优越。
某某县位于大瑶山褶断束与天堂山的交汇处，地貌以丘陵、中低山为主；南北长、东西窄，浔江由西向东从县域中部通过，把县域分成南北两部分；地势大致为西北、东南部多丘陵：
山地面积占县境总面积的78.2％，平地面积少，仅占县境总面积的6.22％。
全县属亚热带季风气候区，处于海洋性气候与大陆性气候过渡地带。
夏热冬暖，雨热同季，无霜期长，多年平均气温21.2℃，极端最低温度为2.4℃，极端最高温度为38.6℃，≥30℃总积温为7738℃，≥10℃的活动积温为6925．3℃；年均降雨量1506.9毫米，多集中在4—8月，占全年降水量的70％以上，降雨地区分布不均匀，由东北向西南逐渐递减；相对湿度夏季62%、冬季72%。
全县属珠江流域地区，境内溪河纵横，大小河流共107条，主要有浔江、桂江、东安河、思良江、龙江河、安平河、上小河、下小河等河流，河流总长度744.85公里，年平均径流总量30.55亿立方米，径流量年际变化大，年内分配不均，地区分配不均。
全县土壤属红壤土带，以红壤和砖红性红壤为主，土壤PH值为3.8—7．5之间：
成立母质主要有砂质岩、花岗岩、第四纪红土、河流冲积上、石灰岩等，土质主要为粘土、亚粘土、亚砂土等，平均土层厚度为30—50米。
原生植被主要为南亚热带常绿阔叶林，现尚存极少，多为次生植被和人工植被所取代。
其中主要有马尾松林、中生硬杆禾草组成的草地及刺灌丛。
某某县的矿产资源种类较多，储量也较丰富，目前已探明的矿产资源有：
金属矿主要有黄金、白银、钦铁、铅、锌、铜、铁等，非金属矿有：
石灰石、钾长石、重晶石、石英石、高岭土等30多种。
其中：
拥有明确储量资料的有钛铁矿A+B+C级527431吨，铁矿C+D级502000吨，石灰石C+D级8050万吨。
某某县是广西产金大县，远近闻名的钛三角，年最高黄金产量一万多两；钛铁矿25000多吨。
所产钛铁矿量大质优，20世纪80年代以来一直远销国外及全国各地。
某某县地处两广交界，位于西江、浔江、桂江交汇处，水陆交通便利，尤其给低值的非金属矿开发提供了无限商机，随着长洲水利枢纽、桂梧高速公路、洛湛铁路、苍郁高速公路等一批重点工程的上马或筹建，高岭土、石灰石、石英石、钾长石、建筑用石等矿产资源的开发暂成热点。
目前，较具规模的矿山有新地镇的钛矿区、旺甫镇的任冲金矿、石桥镇的石灰石矿、大坡镇的昙花铁矿等。
广西某某县有色金属冶炼有限公司成立于一九九六年九月，一九九七年七月投产，广西佛子冲铅锌矿持有100%股权，总投资为1000万元，设计规模年产租铅8000吨，国标1#电解铅7000吨，副产银5吨,年工业总产值四千多万元。
到2006年6月31日资产总额为2449.959万元，净资产1664.699万元，2006年上半年生产电解铅3569t，利税874.5万元，其中利润448.7万元。
银行资信等级为A级。
该厂采用的冶炼工艺为烧结锅-鼓风炉还原工艺，属国家产业政策明令淘汰工艺，急需技术改造。
主要销售产品：
粗铅，电解铅,副产硫酸（98%H2S4）、电银。
项目建于某某有色金属有限公司现有铅冶炼厂厂区附近的山坡地上。
面积约30ha。
1.2编制依据及原则
1.2.1编制依据
广西某某县有色金属冶炼有限公司与我公司签订的6万ta电铅冶炼技术改造工程设计合同。
广西某某县有色金属冶炼有限公司关于《6万ta电铅冶炼技术改造工程》可行性研究设托书。
中国有色金属工业协会[2001]208号关于《有色金属工业项目可行性研究报告编制原则规定》。
1.2.2编制原则
（1）委托单位对建设项目的具体要求
希望建成一个工艺流程先进（氧气底吹熔炼-鼓风炉还原-粗铅电解）；设备节能耐用，易于维护检修；三废治理好，达到国家排放标准要求；劳动条件好，便于操作的企业。
工程达产后可以取得较好的经济效益。
（2）可行性研究工作的基本原则
设计须优先考虑主要工艺及设备的先进性和可靠性，满足高效率低能耗的节能环保要求。
必须满足有关规程规范的要求。
6万ta电铅冶炼工程是个技改项目，建设地点基础设施、辅助设施、外部条件等基本完善，项目实施过程中需要和地方政府不断协调，科学合理地组织施工，尽可能缩短工期。
1.3项目概况及建设条件
1.3.1项目概况
6万ta电铅冶炼工程由广西某某县有色金属冶炼有限公司出资建设。
该项目符合国家关于西部大开发的战略决策。
所以项目的建设受到市、县两级政府各部门的重视，项目建成投产后对解决原有铅冶炼的环境污染问题、当地铅资源的运输、发展当地经济有着重要作用。
某某县有色金属冶炼有限公司隶属于广西佛子冲铅锌矿，佛子冲铅锌矿属广西壮族自治区直属国有企业，1989年成。
2005年度期末资产总计17052.55万元（其中流动资产5915.57万元、固定资产5781.12万元、长期投资股权4899.96万元、其它应付款455.90万元），合计负债1498.19万元（其中预收账款506.22万元、其它应付款2062.42万元、长期借款140万元、其它1489.55万元），期末所有者权益（净资产）12854.36万元。
某某县有色金属冶炼有限公司现有净资产1664.699万元。
技改后建成的6万ta电铅属大型铅冶炼企业。
企业综合技术经济指标可达到国内类企业先进水平。
预计项目建成后，企业会取得较好的经济效益和社会效益。
1.3.2项目建设条件
铅是一种溅金属,我国的铅产量2005年己达到233.4万t,在世界上排名第一。
国内铅、锌资源集中在湖南、陕西、甘肃、云南、四川、内蒙古等省及自治区。
本自治区内铅冶炼厂较少，采用的均为烧结锅——鼓风炉炼铅工艺，严重污染了环境，国家和自治区已确定这些工厂停产进行改造，南宁冶炼厂已经停产。
本项目采用的生产工艺流程和设计规模、环保设施均符合国家产业政策。
2005年产的233.42万t铅，除满足国内需要外，约有40%～50%的铅量出口，随着国内汽车工业的发展，铅酸电池的需求量增长较快，因此，铅的需要量正在上升，加上未来几年电力工业加速发展，对铅的需要会进一步增加。
近年来国内汽车工业和电力工业的迅猛发展，每年的铅锌消费均以20%-30%的速率增长。
1.4.2地区基本建设条件
本项目建于某某县有色金属冶炼有限公司铅电解车间厂区边的山坡地上，距县城5Km，距某某去桂林的207国道仅1Km。
交通、供水、供电条件较好。
（1）供电
根据“十一五”规划，在某某地区将与铅厂同步建设110Kv总降压变电所。
供铅冶炼厂用电。
全厂设备安装功率：
18938kW其中工作：
16245kW
35kV侧：
计算有功功率：
11683kW
计算无功功率：
5004kvar
计算视在功率：
12710kVA
功率因数：
0.92
年耗电量：
72847×103kWh
（2）供水
本项目的水源来自公司原有的取水泵站，系西江的一条支流处的水塘。
供给铅锌冶炼厂生产、生活用水。
总用水量：
44773m3d
其中:
生产用水2350m3d
生活用水150m3d
循环水40720m3d
二次利用水240m3d
回用水1313m3d
水重复利用率94.4%
（3）其它
梧州市是一个古老的城市，属于西江上的一个重要内陆港口城市，近年来经济发展较快，相应的工业企业也得到一定的发展，建成了一定规模的机械、运输、建材、化工、建筑企业。
1.4设计范围与项目界区外配套工程
1.4.1设计范围
根据委托书要求，可行性研究报告将对在某某县技术改造建设的6万ta铅厂进行技术、经济、环境等方面的全面评价。
项目主要包括：
工程由下列部分组成：
铅精矿仓及配料、氧气底吹熔炼厂房、鼓风炉还原炼铅厂房、硫酸车间、粗铅火法精炼、铅电解精炼、浮渣处理、贵金属回收等；供电系统、供水系统、厂办公楼及化验室、制氧站、锅炉房、机修、成品库、耐料材库、污酸污水处理、厂区道路及综合管网、渣场。
我院提交的本研究报告的主要内容和任务是针对上述项目建设内容进行工艺选择及技术经济分析论证，最后确认本项目是否可行。
1.5建设方案
1.5.1厂址概述
可供选择的厂址在原有冶炼厂的铅电解车间旁的山坡上。
本项目占地面积21.98ha,冶炼厂用地面积15.11ha，外部道路及办公区5.77。
焦炭（干基）化学成分见表3-7。
焦炭灰分成分见表4-8。
表4-7焦炭（干基）化学成分（Wt%）
C干
S干
H干
O干
N干
A干
77.39
0.07
0.28
0.36
0.10
21.80
表4-8焦炭灰分成分（Wt%）
Fe
SiO2
CaO
16.08
46.00
4.50
3.2.2.4轻柴油
氧气底吹熔炼炉开炉、保温使用轻柴油作燃料，年需要量为100t，由柴油罐车运输入厂。
轻柴油采用GB252-87标准中的0﹟柴油。
4.2.3辅助材料
4.2.3.1石灰石
氧气底吹熔炼过程需配入石灰石（粒度<3mm）造渣，年需要量（干基）为1675t。
鼓风炉还需补充石灰石（块度15～30mm）调整渣型，年需要量（干基）为4154ta。
石灰石含水约5%，由汽车运输入厂，其化学成分见表3-9。
表4-9石灰石化学成分（干基，Wt%）
名称
CaO
SiO2
Fe
其它
石灰石
52.41
0.12
0.45
52.98
4.2.3.2耐火材料
氧气底吹熔炼修炉用铬镁砖，年需要量约60t，另需进口枪口砖60套；鼓风炉修炉用粘土砖及耐火捣打料，年需要量60t；电热前床修炉用铬渣砖，年需要量约50t。
4.2.3.3其它材料
（1）电热前床年消耗石墨电极90t。
（2）电解精炼火法车间除铜工段消耗：
硫磺37ta、金属锑（Sb:
99.85%）189ta、纯碱（NaCO3：
95%）272ta、铁屑204ta、焦粉68ta。
4.3工艺流程
4.3.1火法工艺流程
4.3.1.1工艺流程选择
传统炼铅工艺中，烧结锅产出的SO2烟气因无法回收而全部排空，对大气造成严重污染。
烧结机产出的烟气含SO2浓度很低，采用非稳态单转单吸制酸，硫转化率低，尾气排放达不到环保要求；采用TOPSOE制酸，费用昂贵，经济上极不合理，另外，烧结过程大量返料循环破碎作业带来的铅尘低空弥散污染难以根治，烧结化学反应热亦无法回收利用。
国外较先进的炼铅法有Kivcet法、QSL法、ISA法、Ausmelt法和Kaldo法。
国内先进的炼铅法有氧气底吹熔炼——鼓风炉还原法。
上述炼铅法均较好地解决了铅冶炼过程环境污染问题。
Kivcet法和QSL法虽有成熟的工业生产实践，但引进技术费用高，基建投资大。
Kivcet法要求原料深度干燥，备料系统复杂，容易造成粉尘污染。
QSL法由于在同一个炉子中同时进行氧化和还原反应，控制要求十分严格，较难掌握。
ISA法和Ausmelt法用于硫化铅精矿的氧化熔炼，或用于处理高铅精矿配入二次铅料，回收粗铅，同时产出少量高铅渣外销。
产出的高铅渣需要铸块后进行还原熔炼，产出粗铅和弃渣。
Kaldo法为氧化与还原间断周期作业，烟气制酸过程十分复杂，且炉衬寿命短，难以推广应用。
氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅法是国家“六五”、“八五”、“九五”重点科技攻关项目。
经过十多年的产业化研究开发，采用该工艺已建成投产了五座炼铅厂，粗铅生产产量分别达到了5万ta和8万ta。
四厂几年来的生产实践证明，氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅法工艺畅通，设备可靠，生产稳定，作业率高，环保达标，劳动条件好，主要技术经济指标均达到或超过设计指标。
两厂已先后通过省部级专家鉴定，鉴定意见认为，“该工艺属国内外首创，工艺技术水平达到国际先进”。
获中国有色行业协会2003年科技进步一等奖和2004国家科技进步二等奖，。
该技术已获国家专利专利（专利号：
200310113789.3），技术已受到国家知识产权保护。
氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅法具有如下特点：
（1）环保好
由于铅精矿熔炼过程在密闭的熔炼炉中进行，避免了烟气外逸，SO2烟气经二转二吸制酸后，尾气排放达到环保要求。
与传统工艺流程比较，由于铅精矿或其他铅原料配料制粒后直接入炉，没有烧结返粉作业，生产过程中产出的铅烟尘均密封输送并返回配料，可有效防止铅尘的弥散；同时在虹吸放铅口和放渣口设通风装置，防止了铅蒸气的扩散。
经环保部门实测，生产岗位含尘和含铅量均远低于国家排放标准。
氧气底吹熔炼炉前噪音<60dB，岗位操作环境大大优于氧气顶吹熔炼（ISA法和Ausmelt法）。
（2）能耗低
与传统流程相比，氧气底吹实现了自热熔炼并回收了高温烟气中的余热；熔炼炉已产出一次粗铅，鼓风炉物料处理量大幅减少，焦炭消耗可相应节省30%～40%。
由于采用工业纯氧熔炼，和富氧顶吹熔炼的ISA法和Ausmelt法相比，动力消耗较少。
（3）投资省
与国外较先进炼铅工艺相比，相同生产规模节省投资40%～60%；较传统烧结机——鼓风炉流程亦可节省20%±。
（4）生产成本低
与国外较先进炼铅工艺相比，投资省，折旧费用低，生产成本低；和传统流程相比，生产过程简单，动力和焦炭消耗量少，生产效率高，人工费用低，同时有价金属和硫回收率高，生产成本相对亦较低。
据实际生产测算，和烧结机——鼓风炉流程相比，每吨粗铅生产成本降低约10%。
本项目可行性研究火法炼铅工艺推荐采用氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅法。
4.3.1.2工艺流程
本项目火法工艺流程简述如下：
铅精矿和熔剂、返料（铅烟尘）配料、制粒后，送氧气底吹熔炼炉进行氧化熔炼，产出一次粗铅和铅氧化渣，一次粗铅铸锭后送精炼车间，铅氧化渣经铸渣机铸块后由链斗输送机送至鼓风炉车间的铅氧化渣仓。
熔炼炉产出的烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘后，送硫酸车间制酸。
铅烟尘送烟尘仓返回熔炼配料。
鼓风炉还原所需焦炭筛分后和块状熔剂分别送入鼓风炉车间的焦炭仓和熔剂仓。
铅氧化渣块、焦炭块、熔剂块计量后采用电动加料小车从鼓风炉两侧加入鼓风炉内。
鼓风炉产出的粗铅铸锭后送精炼车间，炉渣进入电热前床沉淀保温，然后放入渣包吊运至烟化炉工段。
烟化炉产出的氧化锌尘收集后外卖，炉渣水碎后外卖。
氧气底吹熔炼炉和鼓风炉产出的粗铅锭送电解精炼车间。
氧气底吹熔炼主要工艺条件如下：
单位时间铅精矿处理量（干基）：
15.38t。
电解槽电流密度为250Am2，槽电压1.5～2.5V。
在电场的作用下银呈针状在阴极上析出被机械搅拌棒拔落至输送带上并被带出，然后用热水洗涤烘干熔铸，制成产品银锭。
（8）造液
为补充银电解中银离子，需要进行造液，按银粉∶硝酸∶水=1∶1∶1（重量比），先加入银粉和少量水，由于硝酸的强烈氧化会放出大量的氮氧化物和热，为避免氧化过分强烈而造成溶液的外溢，硝酸要采用小流量慢慢加入，这期间可用水冷却使反应逐渐缓慢，使溶液含银600～700gL，再加水稀释至所需浓度供电解使用。
（9）废电解液处理
银电解液中铜离子高达50gL时需要处理，将电解液抽出一部分，用铜片置换银，同时用蒸汽加热至80℃左右，置换作业一直进行到用氯离子检验不生成氯化银为止，产出的粗银粉再熔炼阳极板，置换后的废液抽入中和槽，在热态下加碳酸钠搅拌中和至pH=7～8，产出碱式碳酸铜待回收，残液弃去。
（10）银阳极泥
银阳极泥可洗涤后烘干铸成二次阳极板，进行二次电解得到二次银阳极泥，然后用硝酸将其中的银溶解返回银电解系统，而富集后含金的阳极泥再集中起来提取金。
（11）银锭浇铸
将烘干后的银粉放入中频炉中，熔化温度1200℃～1300℃，浇铸温度1110～1150℃，模子温度200～250℃（模子在烘箱中烘热），浇铸速度10～18s块，银锭规格长375±5mm、宽135±0.1mm、厚30±0mm、重量15.6±
kg。
4.4冶金计算
4.4.1火法冶金计算
4.4.1.1计算基础
⑴生产规模：
电铅60000ta。
⑵年处理混合铅精矿（干基）：
116303ta，含Pb品位53.34%。
⑶富铅渣含铅：
45%
⑷鼓风炉渣含铅：
3%（电热前床澄清后）
⑸工作制度：
铜浮渣处理车间年工作日为210天，其他车间年工作日均为330天，每天连续生产24h。
4.4.1.2计算结果
氧气底吹熔炼炉工业氧气消耗量：
2862Nm3。
鼓风炉烟气量、温度、含尘量见表4-13，烟气成分见表4-14。
鼓风炉还原熔炼物料平衡见表3-15。
表4-13鼓风炉烟气量、温度、含尘量（鼓风炉出口）
烟气量（m3h）
烟气温度（℃）
烟气含尘浓度（gm3）
17360
300±100
16.11
表3-14鼓风炉烟气成分
组成
CO2
CO
SO2
N2
O2
H2O
V%
7.344
2.938
0.006
74.721
12.363
2.628
（3）烟化炉吹炼
烟化炉吹炼鼓风量：
115m3min。
烟化炉烟气量、温度、含尘量见表4-16，烟气成分见表4-17。
烟化炉吹炼物料平衡见表3-18。
表4-16烟化炉烟气量、温度、含尘量（余热锅炉入口）
烟气量（Nm3h）
烟气温度（℃）
烟气含尘浓度（gNm3）
12430
1200±100
88
表4-17烟化炉（余热锅炉入口）烟气成分
组成
CO2
CO
SO2
N2
O2
H2O
V%
13.311
1.479
0.022
74.678
4.576
5.934
表4-12氧气底吹熔炼物料平衡表
物料名称
数 量
Pb
Zn
Cu
S
ta
td
比例
%
ta
%
ta
%
ta
%
ta
加入
铅精矿
116303
352.43
53.34
62035.98
3.36
3907.78
0.50
581.51
17.50
20353.01
熔炼烟尘
17445
52.86
65
11339.54
1
174.45
0.1
17.45
11
1919.00
鼓风炉尘
2215
6.71
65
1439.98
7
155.07
5
110.77
石灰石
1675
5.07
合计
135964
417.09
74815.50
4237.30
598.96
22382.78
产出
一次粗铅
31021
94.00
97.50
30245.61
0.94
290.75
0.42
130.28
铅氧化渣
73845
223.77
45
33230.35
5.50
4062.85
0.39
290.76
0.5
369.23
熔炼烟尘
17445
52.86
65
11339.54
1
174.45
0.1
17.45
11
1919.00
烟气
19964.27
合计
74815.50
4237.30
598.96
22382.78
续表4-12氧气底吹熔炼物料平衡表
Fe
SiO2
CaO
As
Sb
Bi
Ag
%
ta
%
ta
%
ta
%
ta
%
ta
%
ta
gt
ta
7.16
8327.28
5.61
6524.59
1.49
1732.91
0.30
348.91
0.20
232.61
0.15
178.91
0.1477
171.78
1
174.45
1
174.45
1
174.45
0.2
34.89
0.2
34.89
0.5
11.08
1.5
33.23
0.5
11.08
0.45
7.54
0.12
2.01
52.41
877.73
8520.36
6734.28
2796.17
383.80
267.50
178.91
171.78
0.22
69.79
0.22
69.79
0.52
161.02
154.60
11.30
8345.90
8.88
6559.83
3.55
2621.72
0.24
174.45
0.22
162.82
0.02
17.89
17.18
1
174.45
1
174.45
1
174.45
0.2
34.89
0.2
34.89
104.67
8520.35
6734.28
2796.17
383.80
267.50
178.91
171.78
表4-15鼓风炉还原熔炼物料平衡表
物料名称
数 量
Pb
Zn
Cu
S
Fe
ta
td
比例
%
ta
%
ta
%
ta
%
ta
%
ta
加入
铅氧化渣
73845
223.77
45
33230.35
5.50
4062.85
0.81
598.50
0.5
369.23
11.30
8345.90
焦炭
10338
31.33
0.07
6.85
3.32
343.35
石灰石
4154
升级会员 