“開始投底鉛。”伴隨著現(xiàn)場(chǎng)指揮的命令，河南豫光金鉛股份有限公司員工將每塊25千克的鉛塊投入火紅的氧化爐內(nèi)。爐溫正常——水壓正常——風(fēng)壓正常——收塵正常……集控系統(tǒng)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)依次傳出即時(shí)工況。與此同時(shí)，原料配料工序的技術(shù)人員將精心配好的鉛精礦、燃輔料，在8條皮帶上一字排開，在中控系統(tǒng)的指示下，一起進(jìn)入1＃帶廊……最終，紅紅的鉛水噴涌流入鉛包，至此，中國首條直接煉鉛生產(chǎn)線誕生了。

豫光首條直接煉鉛生產(chǎn)線采用自主研發(fā)的液態(tài)高鉛渣直接還原煉鉛新工藝(即豫光煉鉛法)，其順利投產(chǎn)使豫光繼富氧底吹氧化—鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝后，又一次革新了鉛冶煉技術(shù)。
 
短流程、低碳化、清潔連續(xù)性
三大優(yōu)點(diǎn)減少能耗和污染物排放
 
今年4月，正處于意見征集階段的《有色金屬工業(yè)“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》初稿，提出鉛冶煉是高耗能行業(yè)，要積極推廣對(duì)行業(yè)自主創(chuàng)新能力提高具有重大推動(dòng)作用的共性節(jié)能技術(shù)，其中，已被豫光在“十一五”期間突破、提前5年應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的液態(tài)鉛渣直接還原煉鉛工藝與裝備產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，被列在“短流程連續(xù)煉鉛節(jié)能冶金技術(shù)”重大專項(xiàng)技術(shù)之首。

豫光煉鉛法研究成功并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，有效地解決了鉛熔煉過程中潛熱能浪費(fèi)、二氧化硫排放不穩(wěn)定和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中粉塵飛揚(yáng)等問題，提高了資源利用率，實(shí)現(xiàn)了鉛的直接熔煉，且各項(xiàng)工藝指標(biāo)均明顯優(yōu)于2007年3月國家發(fā)改委發(fā)布的《鉛鋅行業(yè)準(zhǔn)入條件》。這項(xiàng)工藝具有短流程、低碳化、清潔連續(xù)性煉鉛三大優(yōu)點(diǎn)，減少了自然冷卻重新熔鑄的環(huán)節(jié)，節(jié)約了大量的能源，實(shí)現(xiàn)了短流程直接煉鉛；采用天然氣替代焦炭，達(dá)到清潔生產(chǎn)和低碳排放目標(biāo)。節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)顯著，能耗指標(biāo)只有鼓風(fēng)爐的60％，二氧化硫排放濃度約為225毫克/立方米，只有鼓風(fēng)爐的10％；二氧化碳排放量只有傳統(tǒng)工藝的25％。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生污水，污染物排放水平得到進(jìn)一步優(yōu)化。
 
在氧氣底吹氧化—鼓風(fēng)爐還原煉鉛新工藝的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步
六大優(yōu)勢(shì)使豫光煉鉛法成共性節(jié)能技術(shù)
 
長(zhǎng)期以來，我國鉛冶煉技術(shù)大部分沿用傳統(tǒng)的燒結(jié)—鼓風(fēng)爐還原工藝，存在能耗高、熱利用率低、余熱不便回收、環(huán)保效果差、煙氣不達(dá)標(biāo)、自動(dòng)化水平低等先天不足。2002年，豫光首次在我國成功應(yīng)用新的鉛冶煉工藝，即氧氣底吹氧化—鼓風(fēng)爐還原煉鉛新工藝，使鉛冶煉能耗有了顯著降低，生產(chǎn)環(huán)境也有了明顯改善。這項(xiàng)工藝優(yōu)點(diǎn)在于能夠充分利用硫資源，實(shí)現(xiàn)自熱氧化熔煉，煙氣可以達(dá)標(biāo)排放，但不足之處是仍采用傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐還原技術(shù)。

與國內(nèi)同類技術(shù)相比，豫光此次投入工業(yè)化應(yīng)用的液態(tài)高鉛渣直接煉鉛新工藝具有六大優(yōu)勢(shì):一、充分利用鉛資源的自熱，不需補(bǔ)加熱源就能滿足氧化階段的熱需要；二、氧化熔煉所得的高鉛渣熔體不再冷卻鑄塊轉(zhuǎn)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)液態(tài)高鉛渣的直接還原，充分利用高鉛渣的潛熱；三、所得鉛液不再冷卻鑄塊，以熱態(tài)直接送去電解車間精煉除銅，節(jié)約了鉛精煉的熔化熱；四、采用余熱鍋爐，配套余熱發(fā)電系統(tǒng)，使冶煉過程的煙氣余熱得到最大限度的回收；五、還原速度和還原能力明顯提高，還原后的終渣含鉛由傳統(tǒng)工藝的4％降到2.5％，提高了資源利用率；六、整個(gè)系統(tǒng)所產(chǎn)的煙灰通過密閉的輸送系統(tǒng)返回配料，在各煙氣溢出點(diǎn)加強(qiáng)了通風(fēng)除塵，使整個(gè)系統(tǒng)密閉循環(huán)，生產(chǎn)環(huán)境良好。此外，自動(dòng)化和信息化水平顯著提高。

同國外較為先進(jìn)的基夫賽特直接煉鉛法、QSL煉鉛法、富氧頂吹浸沒熔煉法、卡爾多煉鉛法等技術(shù)相比，豫光煉鉛法還具有系統(tǒng)安全穩(wěn)定性更強(qiáng)、煙塵率及能源消耗更低、終渣含鉛指標(biāo)更優(yōu)、投資少等顯著優(yōu)勢(shì)。因此，這項(xiàng)工藝也成為有色金屬工業(yè)“十二五”期間積極推廣應(yīng)用的共性節(jié)能技術(shù)。
 
三次產(chǎn)業(yè)升級(jí)，四次工藝變革
新技術(shù)推動(dòng)行業(yè)升級(jí)，促進(jìn)節(jié)能、減排、增效
 
豫光使用此項(xiàng)新工藝技術(shù)后，生產(chǎn)的鉛加工成本可降低35％，每噸鉛至少多獲得利潤(rùn)250元，按年產(chǎn)8萬噸粗鉛的熔池熔煉規(guī)模，每年可新增效益1000萬元。

河南豫光董事長(zhǎng)楊安國介紹說，直接煉鉛生產(chǎn)線的順利投料試產(chǎn)，對(duì)鉛冶煉行業(yè)淘汰落后設(shè)備、上檔升級(jí)、提升產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化水平等方面，起到了引領(lǐng)和推動(dòng)作用。

據(jù)介紹，1996年至今的13年間，豫光通過自主研發(fā)、自主創(chuàng)新先后實(shí)現(xiàn)了中國鉛冶煉的工藝3次升級(jí)，先后經(jīng)歷了燒結(jié)鍋、燒結(jié)機(jī)、富氧底吹、高鉛渣直接還原技術(shù)4次生產(chǎn)工藝變革，使二氧化硫回收率達(dá)到98％左右，粉塵回收率達(dá)到99％以上，廢水達(dá)標(biāo)排放并逐步接近零排放。豫光先后通過與科研院所合作及自主研發(fā)，擁有了非定態(tài)二氧化硫轉(zhuǎn)化技術(shù)、全濕法金銀生產(chǎn)技術(shù)、鉛冶煉富氧底吹氧化—鼓風(fēng)爐還原熔煉技術(shù)、液態(tài)高鉛渣直接還原煉鉛4項(xiàng)核心技術(shù)，并在全國鉛冶煉行業(yè)推廣運(yùn)用，有力地推動(dòng)了中國鉛冶煉工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
 
2008年初的科研成果鑒定會(huì)上，歷時(shí)5年研發(fā)成功的液態(tài)高鉛渣直接還原煉鉛新工藝被中國工程院院士邱定蕃等專家組成的專家委員會(huì)鑒定為“工藝技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)，實(shí)用性強(qiáng)，節(jié)能效果明顯，總體技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平”，并建議“盡快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化”。
 
在豫光直接煉鉛生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，從事25年鉛冶煉生產(chǎn)的老員工任勝利向記者介紹說，液態(tài)高鉛渣直接還原煉鉛，省去了冷卻、鑄錠、再熔化三大中間環(huán)節(jié)，節(jié)約了大量的能源，實(shí)現(xiàn)了短流程直接煉鉛，同時(shí)利用天然氣和廉價(jià)煤粒進(jìn)行還原反應(yīng)，有效降低了加工成本，降低了二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、減排、增效的目的。

今年5月，豫光在液態(tài)高鉛渣直接還原煉鉛項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，正式對(duì)外宣布，徹底關(guān)停燒結(jié)機(jī)煉鉛系統(tǒng)。如今，服役14年、去年已經(jīng)停運(yùn)的燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)已是銹跡斑斑，空空如也的廠房見證著曾經(jīng)的風(fēng)光。

■相關(guān)鏈接

國內(nèi)鉛生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

我國是世界第一鉛生產(chǎn)和消費(fèi)大國，去年全國粗鉛產(chǎn)量達(dá)314萬噸，消費(fèi)量287萬噸；我國也是鉛礦資源貧乏的國家，去年原生鉛選鉛量?jī)H120萬噸，遠(yuǎn)不能滿足我國鉛冶煉的生產(chǎn)需要，大部分鉛原料需要進(jìn)口。

我國現(xiàn)行鉛冶煉工藝主要有:燒結(jié)—鼓風(fēng)爐還原工藝，氧氣底吹氧化—鼓風(fēng)爐還原工藝(SKS煉鉛法)，云南曲靖的YMG煉鉛法，QSL煉鉛法，閃速熔煉煉鉛法等，但應(yīng)用最廣的先進(jìn)工藝是氧氣底吹氧化—鼓風(fēng)爐還原工藝，在2002年由河南豫光金鉛股份有限公司首次在我國應(yīng)用，使鉛冶煉生產(chǎn)環(huán)境有了明顯改善，能耗也有了較大降低，特別是有效解決了二氧化硫污染問題，現(xiàn)已在我國成功推廣，應(yīng)用此技術(shù)的鉛生產(chǎn)能力達(dá)100萬噸/年，加上建設(shè)中或擬建的共約200萬噸/年。但此技術(shù)仍保留鼓風(fēng)爐，國內(nèi)不少科研單位和生產(chǎn)企業(yè)正探求改進(jìn)措施。

“液態(tài)高鉛渣直接還原技術(shù)”(豫光煉鉛法)，核心技術(shù)即液態(tài)高鉛渣直接還原工藝，充分利用熔體潛熱，引入高效能的清潔能源，使用煤粒作還原劑。運(yùn)用此技術(shù)的首套生產(chǎn)線2008年11月投產(chǎn)，結(jié)束了鼓風(fēng)爐煉鉛歷史。

國外鉛生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

國外鉛冶煉也采用傳統(tǒng)的燒結(jié)—鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝，并在上世紀(jì)占主導(dǎo)地位。由于存在能耗高、環(huán)保效果差等原因，已不再新建。直到上世紀(jì)80年代，先進(jìn)的閃速熔煉和熔池熔煉技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)中逐步應(yīng)用，鉛冶煉技術(shù)有了較大進(jìn)步。主要代表技術(shù)有基夫賽特直接煉鉛法、QSL煉鉛法、富氧頂吹浸沒熔煉法、卡爾多煉鉛法等。

基夫賽特直接煉鉛法。屬于一種閃速熔煉工藝，核心裝備是基夫賽特爐，主要由氧化反應(yīng)塔、貧化段和電爐區(qū)組成。工藝優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)環(huán)境較好，對(duì)原料成分適用范圍較廣，缺點(diǎn)是投資大、能耗高、對(duì)原料粒度水分要求高、不太適合處理塊狀物料等。

QSL煉鉛法。是一種熔池熔煉煉鉛工藝，其反應(yīng)器由氧化段和還原段構(gòu)成，中間由隔墻隔開。工藝應(yīng)用于德國斯托貝格廠、韓國溫山冶煉廠、中國西北鉛鋅廠。其中我國西北鉛鋅廠引進(jìn)的此套裝備由于爐襯壽命短及其他問題至今沒有成功運(yùn)行，但為我國鉛冶煉發(fā)展提供了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

富氧頂吹浸沒熔煉法。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)工業(yè)研究組織由煉銅裝置衍生的技術(shù)，核心裝置是賽羅噴槍。技術(shù)的應(yīng)用廠家有納米比亞舒邁伯鉛冶煉廠、澳大利亞MIM公司鉛冶煉廠、德國諾爾登漢鉛冶煉廠、印度洪都斯坦鋅有限公司等。

卡爾多煉鉛法。瑞典波立頓金屬公司最先應(yīng)用的一種煉鉛技術(shù)，我國西部礦冶鉛廠于2005年引用并投產(chǎn)，存在爐襯壽命較短的問題，此外，煙塵率及能耗較高，未被推廣。

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