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富氧底吹铅熔炼生产建设项目可行性研究报告

作者:鹤壁中博企业策划有限公司 发布于:2013/5/14 22:27:27 点击量:

    氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅工艺
    一、工艺简介。
    氧气底吹炉是水平卧式转炉,其两端分别有出铅口、出渣口和烟气出口,内衬铬镁质的国产和进口耐火材料。铅精矿经过配料和圆盘制粒机制粒后直接加到炉内发生沉铅和造渣反应,产出一次粗铅和低硫高铅渣,铅氧化渣经铸渣机铸块后,送鼓风炉进行还原熔炼,产生二次粗铅。一、二次粗铅送电解精炼生产电铅,底吹炉熔炼产生的SO2经余热锅炉降温和电收尘器后送硫酸车间进行制酸(工艺流程见图1)。
    二、工艺原理及技术特点。
    铅的直接熔炼是硫化精矿不经焙烧或烧结焙烧直接生产出金属的熔炼方法。根据热力学原理和铅的直接熔炼反应机理可知,在铅的熔炼中不可能一次直接产出合格粗铅和弃渣,而是精矿在高氧势下经过氧化,得到含铅高的炉渣和含硫低的粗铅。炉渣需流经一个低氧势过程贫化成弃渣。氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅工艺是利用底吹炉和鼓风炉分别完成了这样的两个工艺过程。
    1、底吹炉段。
    铅精矿的氧化熔炼是在密闭水平回转式熔炼炉中进行的,炉料由炉子上方的加料口加入炉内,工业氧气从炉底部经氧枪喷入熔池,利用交互反应机理,产出一次粗铅、氧化铅渣和SO2烟气。粗铅由虹吸道直接放出,送电解精炼;铅氧化渣经铸渣机铸块后,送鼓风炉进行还原熔炼,产生二次粗铅;SO2烟气经余热锅炉降温和电收尘器后送硫酸车间制酸(炉体简图见图2)。 其主要技术指标温度、烟尘率、一次沉铅率、高铅渣品位、粗铅品位等,与原料品位、熔炼制度有关,主要通过对混合矿的品位、渣型的选择以及氧料比的使用等条件控制来实现。其突出的特点是沉铅率(相当于熔炼一次直收率)可以根据生产特点调整控制,如不考虑鼓风炉熔炼,一次沉铅率可进一步提高。
    另一方面,底吹炉属于熔池熔炼,反应速度很快,这就要求控 制精细化和加强前馈调节,以便保证本工艺段以及随后工艺段的稳定。当还原段也实现熔池熔炼后,其工艺的稳定性也最终决定了终渣的控制水平。
    2、鼓风炉段。
    铅氧化渣和烧结块相比,铅氧化渣比较致密,孔隙率比烧结块低,同时铅氧化渣是熟料,含硫低,并且要进行二次配料以适应鼓风炉熔炼,故而增加了鼓风炉还原熔炼的难度。该过程的关键是要控制适当的熔化速度,并加强还原效率,通过床能力的调整、风焦比的调节以及操作制度的改进,可以获得比较理想的产能和指标。实践证明,鼓风炉冶炼铅氧化渣,可以控制弃渣含Pb≤4%,虽然较传统工艺渣含铅高,但由于新工艺中鼓风炉渣量比传统工艺渣量少得多,所以总的回收率可以保证。    
    新工艺的特点
    1.投资性价比好。
    采用富氧熔池熔炼工艺,生产效率高。投资1.5亿元(包括配套铁路专用线、11万千伏变电站等项目),设计5万吨规模,实际产能达到10万吨,有进一步挖潜的空间。
    2.环保效益好。
    新工艺采用富氧熔炼,烟气量大大减少,不仅节约硫酸系统投资,且产生的SO2浓度可以达到8%~12%,可用目前成熟的两转两吸制酸工艺进行制酸,SO2的转化率≥99%,尾气排放达到国家标准。相比于传统烧结烟气产出的黑色酸,该成品酸清澈透明、质量高、产量大,是该工艺环保增效的突出特点。
    3.现场作业环境好。
    该工艺结构紧凑,无组织排放源大大减少。采用埋刮板、真空密闭输灰系统和适当的收尘系统,解决了传统工艺车间粉尘污染的难题,实现了绿色冶炼。经环保部门现场实测,生产岗位含尘量为7mg/m3,其中铅尘含量为0.037mg/m3,远低于国家排放标准。
    4.能耗低。
    氧气底吹实现了自热熔炼并回收了高温烟气中的余热,同时底吹炉一次沉铅率可达60%,相对鼓风炉系统生产负荷小,产渣量小,相应节省焦炭消耗30%~40%。同时产量大,综合能耗较传统工艺大大降低。
    5.对原料适应性强。
    氧气底吹熔炼炉既可直接处理各种品位的铅精矿,又可同时处理再生铅泥等各种二次铅原料,原料适应性强,同时也解决了目前再生铅生产集约化程度低、环境污染严重、回收率差的问题。
    6.自动化水平高。
    采用DCS控制系统,实现了配料、制粒、供氧、熔炼、余热锅炉、锅炉循环水、电收尘、高温风机等全流程、全部设备的集中控制,检测系统完善。
    7.生产效率高,成本低。
    8.特别适用传统工艺改造。
    实践证明,高铅渣混用烧结块能进一步降低渣铅指标并提升床能力。新工艺配套氧气可以用于实现烧结机、鼓风炉的富氧熔炼,同时富裕氮气可取代部分空压气体用于输灰等方面。相比于传统炼铅工艺,只是采用底吹炉系统及配套氧气站取代原有烧结和返料系统,投资省,特别适合我国传统炼铅工艺的改造和升级换代。

目录
第一章 总论 5
1.1 项目背景 5
1.2 研究工作依据与范围 5
1.3 研究原则 5
1.4 推荐方案 6
1.5 项目主要技术经济指标 9
第二章 项目背景和发展概况 13
2.1 项目提出的背景 13
2.2 项目发展概况 14
2.3 投资的必要性 14
第三章 市场分析与建设规模 16
3.1 铅的应用 16
3.2 铅市场分析 18
3.3 铅价格分析 20
3.4 产品方案和建设规模 20
第四章 建设条件与厂址选择 22
4.1 资源 22
4.2 厂址选择 22
第五章 主要生产技术 23
5.1 项目组成 23
5.2 生产技术方案 23
5.3 冶金计算 33
5.4 主要工艺设备选择 39
5.5 主要原辅材料、燃料消耗 44
第六章 余热锅炉 48
6.1 余热锅炉房 48
6.2 水处理站 50
第七章 收尘 52
7.1 氧气底吹炉收尘系统 52
7.2 鼓风炉收尘系统 54
7.3 烟化炉收尘系统 58
7.4 浮渣反射炉收尘系统 61
7.5 金银冶炼收尘系统 61
第八章 制酸 62
8.1 概述 62
8.2 设计依据 62
8.3 工艺流程的选择 63
8.4 工艺流程简述 63
8.5 物料衡算和热量衡算 65
8.6 主要设备计算和选择 66
8.7 主要工艺技术指标 71
第九章 主要冶金炉 73
9.1 氧气底吹炉 73
9.2 鼓风炉 74
9.3 烟化炉 75
第十章 生产工艺 77
10.1 工艺要求 77
10.2 装置规模确定 77
10.3 制氧流程简介 78
10.4 氧气站布置 78
第十一章 区域概况 80
11.1 地理位置 80
11.2 气象 80
11.3 总平面布置 80
11.4 厂内外运输 81
11.5 土建 81
第十二章 给排水 88
12.1 设计范围 88
12.2 设计范围 88
12.3 给排水概况 88
12.4 给水 89
12.5 排水 94
第十三章 电力及仪表 95
13.1 设计依据 95
13.2 供电系统 100
13.3 继电保护自动化与电气测量 101
13.4 电控设备 102
13.5 照明 102
13.6 线路敷设 103
13.7 防雷与接地 103
13.8 存在问题 103
13.9 自动化仪表 104
第十四章 采暖通风 111
14.1 设计依据及基础资料 111
14.2 采暖 112
14.3 通风除法 112
第十五章 土建工程 115
15.1 厂区自然条件 115
15.2 建筑物及构筑物设计方案 116
15.3 建筑防腐蚀设计 118
15.4 主要厂房结构的设计 119
15.5 三级及建构筑物表(见附表)。 122
第十六章 环境保护与节能 123
16.1 环境保护 123
16.2 节能 134
第十七章 劳动安全卫生和消防 135
17.1 生产过程职业危害因素分析及防范措施 135
17.2 安全防范措施 136
17.3 其它劳动安全卫生措施 137
17.4 安全机构设置及投资设想 138
第十八章 组织机构和劳动定员 139
18.1 组织机构 139
18.2 工作制度 139
18.3 劳动定员 139
18.4 职工培训 147
18.5 劳动生产率 147
第十九章 项目实施进度安排 148
19.1 项目管理 148
19.2 实施进度计划 148
第二十章 总投资及资金筹措 150
20.1 总投资 150
20.2 资金筹措 151
第二十一章 财务效益、经济和社会效益评价 152
21.1 生产成本表 152
21.4 收益 159
21.5 财务盈利能力分析 161
21.6 清偿能力分析 161
21.7 不确定性分析 165
21.8 综合评价 167
第二十二章 结论与建议 168
22.1 结论 168
22.2 建议 168 
   


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