中国炼铅工艺的新高度

中国炼铅工艺的新高度

张军力|文

在众多的铅冶炼工艺中，“豫光炼铅法”独树一帜，被业界广为推崇。这是中国乃至世界炼铅工艺的新高度，也是作为行业领军企业的豫光，历时八年呕心沥血的巅峰之作，更是豫光60年发展史上浓墨重彩的一笔，荣获2011年度“国家科学技术进步二等奖”。“豫光炼铅法”问世之初，行业瞩目。

“豫光炼铅法”问世

环保和高能耗一直是有色金属行业面临的两大突出问题，即使之前应用最广的氧气底吹氧化-鼓风炉还原工艺，在生产过程中，由于富铅渣需要铸块、冷却后，才能投入下一道工序重新加热熔化，消耗了大量能源，这方面的潜力需要进一步挖掘。并且资源短缺、产能过剩以及环保要求的日益严格，也亟须更好的绿色冶炼工艺出现。

作为有色金属行业的龙头企业，豫光从不缺乏向创新挑战的勇气，他们挑起了这个沉甸甸的责任，研发炼铅新工艺，以技术创新解决环保问题，加快绿色发展的新步伐，从而实现可持续发展的目标。

绿色低碳的“液态高铅渣直接还原技术”研究自立项之日起，就得到了多方大力支持。2005年以来，分别被地方政府和河南省政府列为重大科技攻关计划、省重大科技专项，获得了政府的资金支持。

自主研发四个字，注定了这次的技术创新是一场硬仗，而这一场硬仗，有了坚实的后盾，还需要冲锋在前的将军和士兵。

2002年，豫光开始规划、设计液态高铅渣直接还原研发项目。研发团队就如何才能让高铅渣直接进行还原冶炼的问题，殚精竭虑，呕心沥血。从研发、试验到项目建设，整整用了八年时间。

八年寒来暑往，八年冬去春归。在这八年里，从高级工程师赵传和到工程指挥长王拥军，再到每一位技术人员、炉前工，大家都用实际行动在坚持和期许中，向着8万吨/年熔池熔炼直接炼铅环保治理工程的目标大步迈进。在这八年里，谋篇布局，众志成城，经历了竖式炉试验、卧式炉试验、5万吨/年液态高铅渣直接还原项目的艰难历程，最后一举实现了年产8万吨工业化大生产的成功。

他们，靠着执着的信念，靠着昂扬的斗志，终究打赢了这场硬仗。

这项烙着深刻豫光印记的工艺技术被应用于工业化生产。2010年4月8日，顺利投料试产，让豫光提前五年实现了行业“十二五”规划技术攻关的目标。

“豫光炼铅法”的优越性

这个被称为“豫光炼铅法”的新工艺，在生产中逐渐凸显出它的优越性。

工艺流程短。整体工艺采用短流程作业，集成创新了氧气底吹氧化、液态渣底吹还原两段式、双底吹全熔池直接炼铅工艺，取消了高温熔融液态渣浇铸-冷却-熔化过程，缩短了工艺流程，省去铸渣机，淘汰鼓风炉，减少了二次污染和烟尘率。

采用清洁能源。在高铅渣直接还原的过程中，由于采用了天然气替代焦炭，达到了清洁生产和低碳排放的双赢目标，实现了真正意义上的绿色冶炼和低碳经济。

排放量低。二氧化硫排放浓度约100毫克/立方米以下，二氧化硫排放量只有鼓风炉的10%；运用生物污酸处理技术，废水及有价金属回用，污水达到零排放。

能耗低。充分利用氧化熔炼高铅渣的潜热，使能耗显著降低。粗铅能耗指标比“富氧底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺”低25%左右；高铅渣直接还原炉能耗仅是传统鼓风炉炼铅能耗的50%。

加工成本降低。吨粗铅加工成本节约150元左右。

这个被称为“豫光炼铅法”的新工艺，赢得了专家和业界的一片赞叹。

2008年，“液态高铅渣直接还原”技术通过中国工程院院士邱定蕃任主任委员的专家组的成果鉴定，被评价为“技术先进、实用性强、节能效果明显，总体技术达到了国际先进水平”。

2010年4月16日，有色金属冶炼专家王忠实参观了还原炉试产现场后兴奋不已，一再嘱托：“好的技术，一定要在行业推广！”

2010年10月，在“液态高铅渣直接还原产业化研究与应用”成果鉴定会议上，以中国工程院张国成院士为组长的专家组，鉴定这一工艺技术已经达到国际领先水平。他激动地说：“今天非常高兴到豫光金铅的现场看了这个炼铅工艺，我觉得很感动。中国的炼铅技术发展到今天，已经达到一个世界领先水平，豫光把还原的过程由鼓风炉改为液态铅直接还原，这改得很好，整个过程非常节能，产量也大，各方面效果、指标都很好。”

目前，“液态高铅渣直接还原”技术已取得5项专利授权，是拥有中国完全自主知识产权的直接炼铅核心技术。

豫光董事长杨安国在该生产线试产之际讲道：“豫光还原炉的工业化生产作为2009年环保危机后第一家试产项目，它的成立不仅在豫光的发展史上具有里程碑的意义，在淘汰落后设备、上档升级、提升产业自动化水平上，在国内、国际同行业中也刮起了一阵旋风，彰显了我们在环保方面具备的实力和面对市场挑战稳固的地位。”

诚如斯言。该工艺在进一步提高回收率的同时，极大降低了能耗，实现了真正意义上的清洁生产，使我国铅冶炼技术水平达到国际先进水平，是炼铅工业史上又一次大的飞跃，摆脱了我国百年来鼓风炉炼铅的历史，在铅冶炼发展史上具有里程碑的意义。对实现节能减排、保护环境，发展循环经济，具有重要的指导意义和示范作用。

中国炼铅工艺的新高度

在赢得认可和荣誉的光环下，“豫光炼铅法”被贴上了“工艺先进，技术领先”的标签。但事实上，除了“先天”的工艺优势之外，豫光更多依靠的是“后天”的努力，靠的是不断进取、不断突破的创新精神。

2014年年初，国内铅精矿严重短缺，导致加工费主流成交价格持续低迷，50%铅精矿的加工费已经降低到1400～1600元/金属吨，投用高品位铅矿熔炼粗铅已毫无利润可言。为此，豫光提出了使用铅膏搭配低品位金银杂矿，进行底吹熔炼的新工艺路线。在工艺攻关小组的努力下，将铅膏投用比例稳定在了40%左右，年实际处理量约为同期的2.32倍。新工艺一方面开创了同行业投用高比例铅膏的先河，降低了原料采购的压力，盘活了资金，提高了产品的竞争力。另一方面，为废铅酸蓄电池回收体系的进一步扩张奠定了基础。

2016年，通过工艺创新，不断优化物料配比模式，氧化炉烟尘率由原来的15%～20%降至现在的8%～10%，粗铅产量突破10万吨，创历史新高。氧枪寿命由原来的20多天提升到60天，刷新了历史纪录，达到了行业最好水平。

2017年，豫光迎来建企60周年。“豫光炼铅法”的诞生地——直接炼铅厂，也经过了六年的风雨兼程，粗铅生产能力从试产初期的8万吨提升至目前的10万吨，还原炉渣含铅从试产初期的4%降低到目前的2%，这一成绩离不开“液态高铅渣直接还原”工艺在不同形势、不同困难下的优化和发展。

新的起点，新的征程。豫光提出了创建中国质量标杆的目标，这是又一个新的标杆。面对原料供应依然趋紧、物料结构依然错综复杂以及工艺优势逐渐被削弱等诸多不利因素，豫光将重点针对物料搭配、工艺控制进行优化，并且计划用粉煤代替天然气，从而实现降低成本，增加效益的目的。

豫光60年的发展离不开坚定的信念和创新精神，在60年的发展历程中，豫光有了烧结-鼓风炉冶炼工艺，有了富氧底吹氧化-鼓风炉还原熔炼技术，有了液态高铅渣直接还原炼铅技术，在可以预见的将来，豫光还会有新的炼铅技术，还会不断超越自己树立的标杆。

推陈出新，永不止步，向着百年豫光的目标，前进!

（本文作者系豫光直接炼铅厂厂长）