初级生产过程

从铅精矿中生产粗铅块有两种主要工艺。第一种是烧结/熔炼,由连续烧结和熔炼步骤组成,约占初级铅产量的78%。第二种是直接冶炼,它消除了烧结步骤,占发达国家初级铅产量的22%。(Sjardin, 2003)

在烧结/冶炼过程中,初始烧结将铅精矿与回收烧结矿、石灰石和铅精矿混合硅、氧以及高铅含量污泥,通过燃烧去除硫和挥发性金属(冶金工业,1995年)。这一过程产生了由氧化铅和其他金属氧化物组成的烧结矿,导致二氧化硫(SO2)和能源相关的二氧化碳(CO2)的排放天然气用来点燃铅氧化物(DOE, 2002)。烧结焙烧后与含有其他金属的矿石、空气、冶炼厂副产品等一起放入高炉冶金焦(冶金工业,1995)。焦炭燃烧时与空气发生反应,产生一氧化碳(CO),一氧化碳实际上通过化学反应减少了氧化铅(DOE, 2002)。熔炼过程发生在传统高炉或帝国熔炼炉中,在此过程中氧化铅的减少产生了二氧化碳排放(Sjardin, 2003)。烧结过程产生熔融铅块(冶金工业,1995年)。

在直接冶炼过程中,跳过了烧结步骤,铅精矿和其他材料直接进入熔炉,在其中熔化和氧化(Sjardin, 2003)。各种熔炉用于直接熔炼过程,Isasmelt-Ausmelt, Queneau-Schumann-Lurgi和Kaldo熔炉用于浴熔炼,Kivcet熔炉用于闪速熔炼。许多还原剂,包括煤、焦炭和天然气,在每个炉的过程中以不同的数量使用,这导致每种类型的炉的不同水平的二氧化碳排放(Sjardin, 2003;LDA, 2002)。直接冶炼工艺由于避免了烧结工艺而具有显著的环境和潜在的成本节约效益,因此预计将来将在一级炼油厂铅生产中占越来越大的比例(LDA, 2002年)。

二次生产工艺

精炼铅的二次生产相当于对回收铅进行加工,以备再次使用。这些回收的铅绝大多数来自废铁铅酸蓄电池.铅酸电池要么用锤式粉碎机粉碎,然后进入有或没有脱硫的冶炼过程,要么整个熔炼(Sjardin, 2003)。传统的高炉,帝国熔炼炉,电弧炉,电阻炉,反射炉,Isasmelt炉,Queneau-Schumann-Lurgi炉,Kivcet炉都可以用于这些电池和其他的冶炼回收废铅(Sjardin, 2003)。与用于初级铅块生产的熔炉一样,这些熔炉由于使用不同类型和数量的还原剂而产生不同水平的二氧化碳排放。主要还原剂是煤,天然气和冶金焦,虽然电阻炉使用石油焦(Sjardin, 2003)。

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