本發明涉及冶金
技術領域：
，具體是熔融液態高鉛渣節能還原熔煉方法。
背景技術：
：我國的鉛生產量和消費量居世界第一。鉛渣一般是火法煉鉛的冶煉渣，鉛渣中含鐵21-31％、含鋅2-15％、含鉛0.02-3％。目前鉛渣大量堆存，占用土地資源并污染環境。鉛渣的處理主要集中于回收鉛渣中鉛鋅和稀散金屬、將鉛渣作井下礦坑的充填材料、生產玻璃及陶瓷、生產磚和砌塊水泥等建材等，但鉛渣中大量的鉛與鋅資源未得到回收。鋅的用途十分廣泛，在國民經濟中占有重要的地位，鋅的熔點較低，熔體流動性好，有較好的抗腐蝕性能，主要用于鍍鋅工業，常作為鋼鐵的保護層，如鍍鋅的板材管件等，其消耗量占世界鋅消耗量的50％。而我國鉛渣量大，渣中的鉛、鋅含量高，因此將鉛渣中的鉛、鋅資源作為原料不失為彌補我國礦石資源長期短缺的一種途徑。目前鉛渣中鉛、鋅資源的回收利用缺乏有效的方法，使得鉛渣中鉛、鋅資源得不到高效回收利用。可以說鉛渣中的鉛、鋅資源的回收利用是冶金和環境領域啞待解決的難題，迫切需要一種節能、高效、流程短的工藝方法回收鉛渣中伴生的資源。技術實現要素：本發明的目的在于提供流程簡單、處理效果好、成本低熔融液態高鉛渣節能還原熔煉方法，以解決上述
背景技術：
中提出的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：熔融液態高鉛渣節能還原熔煉方法，利用還原劑對熔融液態鉛渣進行直接還原，還原劑的加入量是熔融液態鉛渣質量的3.25～3.5％；還原溫度為1200～1225℃；還原時間為30～60min。作為本發明進一步的方案：還原劑采用co、c、固體煤、h2或ch4。作為本發明進一步的方案：還原劑采用固體煤。作為本發明進一步的方案：還原劑采用固體無煙煤。作為本發明進一步的方案：熔融液態鉛渣采用的渣型是cao/sio2在0.4～0.8之間，feo/sio2在1.2～1.8之間。作為本發明進一步的方案：feo/sio2＝1.5。與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明克服了高鉛體系下鉛、鋅回收率低的難題，流程簡單，處理效果好，能高效回收鋅等有價金屬，解決大量廢棄渣堆存造成的環境污染及資源浪費問題。本發明直接冶煉處理熔融鉛渣，充分利用熔融鉛氧化渣的熱焓，節省能源。本發明的冶煉方法采用直接還原方法，提高碳質還原劑的利用率，節省冶煉成本。附圖說明圖1是鐵硅比對鉛鋅銅的回收率的影響；圖2是鐵硅比對鉛鋅銅分配的影響；圖3是鈣硅比對鉛鋅銅回收率的影響；圖4是鈣硅比對鉛鋅銅分配的影響；圖5是溫度對無煙煤的co2還原率的影響；圖6是還原劑煤比對試驗的影響效果；圖7是還原劑煤比對金屬回收率的影響；圖8是還原溫度對金屬回收率的影響(時間60min)；圖9是還原溫度對金屬回收率的影響(時間30min)；圖10是還原時間對金屬回收率的影響(溫度1200℃)；圖11是還原時間對金屬回收率的影響(溫度1225℃)；圖12是還原時間對金屬回收率的影響(溫度1250℃)；圖13是鈣硅比0.45還原溫度對金屬回收率的影響；圖14是不同鈣硅比對金屬回收率的影響；圖15是不同鐵硅比對金屬回收率的影響。具體實施方式下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例11.1高鉛渣還原過程的渣型選擇的實驗研究鉛渣是復雜的多元系，是由各種氧化物組成的，它們相互結合而形成化合物、固溶體、液熔體及共晶混合物。具體地說，爐渣是由各種金屬的硅酸鹽、亞鐵酸鹽及鋁酸鹽等所組成；此外，含有少量的金屬硫化物、金屬及氣體。sio2、feo和cao是鉛爐渣的主要成分，但相對其他有色金屬爐渣而言，高cao、高zno含量又是鉛爐渣的特點。對鉛冶煉爐渣的要求主要有：(1)爐渣成分必須符合熔煉時熔劑消耗量最少的要求；(2)爐渣的熔點合適；(3)爐渣的粘度要小；(4)爐渣比重要小；(5)爐渣的表面性質(表面張力、界面張力等)對爐渣與金屬或锍的分離起著重要的作用，此外，爐渣對耐火材料的腐蝕也與爐渣的表面性質有較大的關系。為了降低渣含鉛，提高原料綜合利用程度和處理高鋅物料，廣泛采用高鋅高鈣渣型。本發明中，爐渣擬采用鐵鈣硅酸鹽的熔合體，并選擇合適的鐵硅比和鈣硅比。1.1.1鐵硅比對高鉛渣還原過程有價金屬分布的影響圖1為feo/sio2比對高鉛渣還原過程中鉛鋅銅回收率的影響。由圖可知，鉛和銅主要存在于金屬相中，鋅則主要存在于渣中。鉛和銅的回收率均呈先增大后減小的趨勢，但兩者趨勢有明顯的不同。在feo/sio2比例為1.0-1.8的范圍內，pb回收率呈現平穩增長的趨勢，在feo/sio2＝1.8時達到最高的回收率84.8％，進一步增加feo/sio2比例將導致pb回收率急劇下降。而cu回收率在feo/sio2＝1.25時達到最高值(81.7％)，增大或減小feo/sio2比均將導致回收率大幅度的下降，當feo/sio2比增大至2.0時甚至將降低至20％。在金屬相中基本沒有檢出鋅，說明在實驗所檢測的feo/sio2比例下鋅主要是進入渣相中，因此鋅的回收率主要通過渣中鋅含量來考察。如圖1所示，其隨feo/sio2變化顯示出與pb、cu 相反的趨勢。鋅在feo/sio2為1.5時在渣中含量最少(75％)增大和降低feo/sio2將提高鋅的回收率，最高可達到90％。圖2為feo/sio2對高鉛渣還原過程中鉛鋅銅分配行為的影響。由圖可知，隨著feo/sio2的增加，鉛、銅的分布呈先增長后減小的趨勢，而鋅的則由于主要進入渣相而在實驗測試的feo/sio2范圍內分配比平穩地保持在0附近。值得注意的是，不同的feo/sio2比例下，pb的分配比均高于cu，且feo/sio2比對pb分配比的影響非常明顯。當feo/sio2比從1增加到1.5時，分配比從8.2增大到18.6，增長幅度達到1.2倍，進一步增加feo/sio2比則導致分配比急劇下降，feo/sio2＝2時分配比下降至最低(1.6)。cu分配比受feo/sio2比的影響相對較小，除feo/sio2＝2.0時分配比為0.4外，其他比例下分配比均在2以上，且與最高分配比4.9(feo/sio2＝1.5)差值不大。這些結果與圖1所示結果具有較好的對應性，說明在feo/sio2＝1.5的條件下pb、cu可以獲得在金屬相中最大的分配，而鋅則主要進入渣中，因此feo/sio2＝1.5為最佳條件。1.1.2鈣硅比對高鉛渣還原過程有價金屬分布的影響圖3為cao/sio2對有價金屬回收率以及在金屬、渣相中分配比的影響。實驗結果如圖2所示。由圖可知，中可以看到在高鉛渣還原中不同鈣硅比時鉛鋅銅回收率的變化。當cao/sio2在0.4～0.8之間變化時，鉛、銅的回收率上升而鋅的回收率下降。在cao/sio2＝0.8時，pb達到最高的回收率84.9％，zn的回收率在此時則降低至最低。繼續提高cao/sio2比將使得pb的回收率降低，而銅和鋅的回收率則會繼續保持上升的趨勢，并分別達到最高點(81.3％，100％)，在實驗所用最高的cao/sio2(1.4)下，鉛和銅回收率均大幅降低，分別為51％和10％。鋅的回收率則繼續保持在最高點。圖4顯示了采用不同鈣硅比時鉛鋅銅在金屬相和渣相中的分配比。可以看出，cao/sio2為0.8時鉛、銅的分配比均達到最大值，鋅的分配比則在整個測試范圍內基本保持在0。在其他的cao/sio2比下，鉛、銅的分配分別在3.8和2左右波動，差別并不顯著。值得一提的是，當cao/sio2比為1.4時，鉛、銅分配比均下降至最低值。綜上所述，液態高鉛渣直接還原實驗室所采用的渣型是cao/sio2在0.4～0.8，feo/sio2在1.2～1.8之間。1.2確定的渣型與傳統鼓風爐熔煉渣的比較原來的常規鉛燒結塊為自熔疏松多孔的塊狀物，孔隙率一般為50％-60％，堆比重1.8-2.2，塊度一般為50～150mm。燒結塊中以硅酸鉛和游離氧化鉛形態存在的鉛約占總鉛量40％-60％，故在鼓風爐還原熔煉時，游離pbo在600℃時已大量被還原，各種硅酸鉛在700～900℃時開始熔化并還原，其它金屬氧化物熔體中鉛化合物在熔化區被上升氣流中的co及熔劑中的cao、feo所還原和置換，在焦點區，c直接參與了從熔體中還原硅酸鉛中的鉛。由于鉛燒結塊表面積大，co氣固反應和碳的直接還原反應比較活躍，還原過程進行得很徹底。氧氣底吹爐得到高鉛渣為一種含鉛高、致密的塊狀物料，堆比重3.05，比表面積小，氣(co)-固(固態高鉛渣)還原接觸面積小，還原能力弱，和燒結塊有很大的差別。鉛鼓風爐還原熔煉所產爐渣特點是渣含zno較高，通常sio2、feo、cao和zno之和占渣總量的85％-90％。鼓風爐渣含鉛一般為3％-5％，占熔煉過程總損失的60％-70％。鼓風爐熔煉鉛在渣中的損失形態主要分為三類：①硅酸鉛形態的化學損失；②以硫化鉛溶解于渣中的物理損失；③以金屬鉛微粒夾雜的機械損失。一般來說，降低渣含鉛是提高金屬回收和企業經濟效益的關鍵。一般爐渣中鈣硅比為w(cao)/w(sio2)＝0.4-0.8，w(feo)/w(sio2)＝0.6-1.3。液態還原爐渣鈣低鋅高的鐵硅渣型，且渣中鉛含量小于2％，綜合上面的實驗，初步確定液態還原渣中w(cao)/w(sio2)＜0.8，w(feo)/w(sio2)＝0.6-1.4，主要是cao含量較低，同時鐵含量較高。1.3還原終渣中氧化鉛和金屬鉛的溶解行為還原渣中的相別有氧化鉛相、砷酸鉛相、鐵酸鋅相、尖晶石相、硅酸鹽相、硫化物相及玻璃相。鉛在該還原渣中主要有三種損失狀態，一是氧化鉛相、二是砷酸鉛相，三是玻璃相，后者是鉛的主要損失形式，而氧化鉛和砷酸鉛在該渣中的含量比較低。表1為對玻璃相進行的掃描電鏡能譜分析，玻璃相中鉛的平均含量為2.31％。表1玻璃相的基本化學組成(％)測點naalsipsclkcamnfeznbapbo12.885.6618.501.040.410.295.557.470.8211.134.731.861.5838.0823.096.0218.390.880.040.454.935.890.799.576.205.291.3037.1632.756.2319.050.600.310.415.427.190.7310.774.272.521.5638.1943.765.9719.260.720.460.374.814.890.837.737.343.622.2537.9953.705.2419.360.730.290.464.455.590.598.686.774.572.0537.5263.664.4618.480.460.300.394.095.880.619.048.044.503.9936.1073.195.3818.560.570.230.444.856.880.8011.126.532.331.8337.2983.214.6019.710.660.040.314.014.740.889.658.853.312.9137.1293.713.8919.080.660.260.513.466.641.009.955.894.234.2336.49103.635.1519.870.730.330.464.585.350.827.866.024.003.5137.69113.574.8919.230.720.060.324.266.590.508.756.923.263.8737.06123.644.2619.230.560.070.414.405.860.869.237.543.943.5136.49133.334.9919.720.690.100.314.666.200.798.366.893.562.9137.49142.275.0418.960.400.260.234.428.741.4211.515.501.292.3837.58153.105.5019.560.510.230.304.845.860.879.725.763.162.9637.63163.385.5419.50.420.240.425.026.280.8810.34.763.691.8837.69173.846.0620.370.390.210.395.545.930.679.154.722.571.5238.64183.225.0218.980.710.340.474.685.600.718.378.653.642.4537.16193.515.4318.760.670.60.424.666.400.838.296.574.282.0237.56203.656.6219.80.570.350.405.434.790.847.725.263.702.5138.36214.085.4319.150.400.400.485.054.900.327.927.925.241.5037.21223.485.5319.950.810.270.325.674.690.617.497.044.551.5738.02233.397.1119.030.700.290.536.135.040.428.745.443.641.2738.27244.008.1619.250.450.230.136.125.740.618.243.863.880.3039.03253.995.1118.690.590.260.424.75.370.468.388.864.341.9836.85平均3.445.4919.220.620.260.394.875.940.759.116.413.642.3137.552突破了液態高鉛渣還原過程氣氛優化控制關鍵技術2.1高鉛渣還原過程機制根據pb-s-o系氧位圖，熔煉時鉛液穩定存在的溫度區域應高于900℃，同時為保證氧氣底吹爐渣的過熱要求，冶煉的溫度區域一般控制在1000-1150℃，排出的高鉛渣溫度在900℃以上。高鉛渣中的鉛主要以氧化鉛和硅酸鉛存在，通過熱力學計算，co、c、h2、ch4都可作為還原劑，考慮加入固體煤作為還原劑。pbo+c＝pb+copbo+co＝pb+co2pbo·sio2+c＝pb+co+sio2pbo·sio2+co＝pb+co2+sio2在還原熔煉中，氧化鉛被co還原是其主要途徑，而硅酸鉛的還原一定是在有堿性氧化物(cao和feo)參與下，并且主要在爐料熔化后發生，其原因在于只有在熔融狀態下硅酸鉛才能與堿性氧化物、還原劑或co有良好接觸，從而完成還原反應。pbo·sio2+cao+co＝cao·sio2+pb+co22pbo·sio2+2cao+2co＝2cao·sio2+2pb+2co2pbo·sio2+feo+co＝feo·sio2+pb+co22pbo·sio2+2feo+2co＝2feo·sio2+2pb+2co22pbo·sio2+cao+feo+2co＝cao·feo·sio2+2pb+2co2pbo·fe2o3+co＝pb+fe2o3+co2fe2o3+co＝2feo+co2顯然，液態鉛渣直接還原與高鉛渣鑄塊鼓風爐還原的不同是因為鉛渣入爐狀態和方式的不同造成的。在鼓風爐還原高鉛渣鑄塊過程中，在以焦炭作還原劑時，氧化鉛和硅酸鉛的還原是包含了與還原劑固(鉛的氧化物)一固(焦炭)或固(鉛的氧化物)-氣(co)接觸，到液(熔融的鉛的氧化物)一固(熾熱焦炭)或液(熔融的鉛的氧化物)-氣(co)接觸過程的。當高鉛渣以液態方式進入還原過程時，由于不管是固體氧化鉛還是液體氧化鉛都是易還原的氧化物，而熔融的爐料又有利于硅酸鉛的還原，所以液態鉛渣的直接還原就顯而易見了。2.2高鉛渣還原還原氣氛的調控在煤比3.5％，還原溫度1250℃，時間60min時，在管式爐中進行鉛渣的還原反應。在升溫過程以及保溫階段，進行了氣體的取樣和成分測定，明確還原過程中氣氛的變化過程。利用奧氏氣體分析儀主要進行了co2、co和o2的分析測定，氧氣的吸收劑為焦性沒食子酸的堿性溶液，二氧化碳為酸性氧化物，一般采用苛性堿(koh)為吸收劑，用氯化亞銅氨性溶液做一氧化碳的吸收劑。具體檢測結果如表2所示。由表可知，隨著溫度的升高，碳氧反應發生，生成一氧化碳和二氧化碳。同時一氧化碳含量增加并趨于穩定，二氧化碳含量降低并趨于穩定，co/co2比值逐漸增加。氧氣和氮氣的含量在還原過程中基本穩定。 溫度1100℃之后，還原氣氛的組成基本穩定，co含量基本在體積百分比60％左右。表2鉛渣還原過程中氣體的組成及變化2.3開展了高鉛渣還原實驗及鋅富集技術研究以高鉛渣為原料，于還原過程中考察主要金屬鉛、鋅、銅、鐵的走向，并確定合小試針對高鉛渣原料，進行不同工藝參數研究，并考察主要金屬鉛、鋅、銅、鐵的走向。確定合理的還原參數并驗證確定的確定的渣型。2.3.1還原劑煤的物化性能研究表3為試驗所用還原劑為固體無煙煤的成分和物理性能分析結果由表可知該還原劑煤碳含量高，灰分低，孔隙度大。表3無煙煤物理化學分析表4為以co2作為氣體介質，煤對二氧化碳的化學反應性分析結果。由表可知，各種 煤的反應性隨煤化度的加深而減弱。因為碳和co2反應不僅在燃料的外表面進行，而且也在燃料內部微細孔隙的毛細管壁上進行，孔隙率愈高，反應的表面積愈大。不同煤化度煤的氣孔率、化學結構不同，因此其反應性不同。褐煤的反應性最強，但當溫度較高(900℃以上)時，反應性增高減慢。無煙煤的反應性最弱，但在較高溫度時，隨溫度升高其反應性顯著增強。煤的灰分組成與數量對其反應性也有明顯的影響。堿金屬和堿土金屬對碳與co2的反應起著催化作用，使煤的反應性提高。圖5為溫度對無煙煤的co2還原率的影響，由圖可知，煤的co2還原率α隨著溫度升高而增加，表明生成co量增加，煤的化學反應性隨反應溫度的升高而增強。表4無煙煤對co2化學反應性2.3.2還原劑煤用量圖6和圖7分別表示在高鉛渣400g，溫度1250℃，時間60min條件下，不同還原劑無煙煤用量對高鉛渣的還原效果和有價金屬回收率的影響，由圖可知隨著煤比的增加，鉛渣的失重率增大，表明高鉛渣中的各種氧化物被還原程度增強。渣中的鉛含量逐漸降低，同時鋅含量也逐漸降低。渣中的鐵含量先略有增加然后逐漸降低。由圖7可知，金屬塊中鉛和銅的回收率隨著煤比的增加而增加。而還原渣中鋅和鐵的回收率隨著煤比增加而降低，尤其是煤比在3.5％以后，鋅由于揮發進入煙氣、鐵由于還原進入金屬都使還原渣中鋅、鐵含量降低。高鉛渣原料中鈣硅比為0.17，不同煤比還原后的 鈣硅比大致還在0.17左右，表明還原劑煤中所含的cao和sio2對還原渣的渣型影響甚微，在后面研究中不考慮還原劑煤中所含化學成分的影響。試驗表明，在煤比3.25％時，還原渣中鉛含量2.41％，此時鉛的回收率為98.11％，而鋅的回收率為85.19％。在煤比3.5％時，還原渣中鉛含量1.48％，此時鉛的回收率為98.86％，而鋅的回收率僅為82.91％。綜合考慮建議煤比在3.25～3.5％。2.3.3還原劑溫度的影響表5和表6分別為在煤比3.25％和3.5％，時間60min時，不同還原溫度對高鉛渣的還原效果。表7在煤比3.25％和3.5％，時間30min時，不同還原溫度對高鉛渣的還原效果。由表5、表6及圖8可知，還原時間60min時，隨著還原溫度的升高，鉛的回收率稍有增加，且煤比3.5％比煤比3.25％的鉛回收率稍高，煤比高，則還原氣氛高，利于鉛的還原；鋅的回收率降低比較明顯，溫度升高增加了鋅的揮發。且煤比3.5％比煤比3.25％的鋅回收率低，煤比高，則還原氣氛高也增加了鋅的揮發；銅的回收率呈現先增加再降低的趨勢，在1225℃時銅回收率最大，且煤比3.5％比煤比3.25％的銅回收率稍高；鐵的回收率隨還原溫度升高逐漸增加，鐵酸鉛溫度高時才能被還原，使鐵以feo和硅造渣進入渣相，且煤比3.5％比煤比3.25％的鐵回收率低，煤比高則還原氣氛強，會使鐵還原進入金屬相。表5不同還原溫度的還原試驗情況(時間60min，煤比3.25％)表6不同還原溫度的還原試驗情況(時間60min，煤比3.5％)由表7及圖9可知，還原時間30min時，隨著還原溫度的升高，鉛的回收率稍有增加，且煤比3.5％比煤比3.25％的鉛回收率稍高；鋅的回收率降低比較明顯，且煤比3.5％比煤比3.25％的鋅回收率低；銅的回收率影響不明顯，且煤比3.5％比煤比3.25％的銅回收率稍高；鐵的回收率隨還原溫度升高逐漸增加，且煤比3.5％比煤比3.25％的鐵回收率低。還原時間30min時試驗現象與還原時間60min時相同，但還原時間較短時，鋅的回收率相對較高，鐵的回收率相對較低。另外，還原溫度低時，試驗中渣金分離效果不好，使金屬相中夾雜有浮渣，還原溫度升高，鉛、鐵的回收率稍有增加，但鋅的回收率降低。綜合考慮，建議還原溫度為1200～1225℃。表7不同還原溫度的還原試驗情況(時間30min)2.3.4還原劑時間的影響表8～表10分別為在1200℃、1225℃和1250℃時，不同還原時間對高鉛渣還原效果的影響。由表8和圖10可知，在溫度1200℃時，隨著還原時間的延長，鉛的回收率稍有增加，且煤比3.5％比煤比3.25％的鉛回收率稍高；鋅的回收率稍有降低，且煤比3.5％比煤比3.25％的鋅回收率低；銅的回收率略有降低，且煤比3.5％比煤比3.25％的銅回收率稍高；鐵的回收率隨還原時間延長逐漸增加，且煤比3.5％比煤比3.25％的鐵回收率低。由表9和圖11可知，在溫度1225℃時，隨著還原時間的延長，鉛的回收率稍有增加，且煤比3.5％比煤比3.25％的鉛回收率稍高；鋅的回收率稍有降低，且煤比3.5％比煤比3.25％的鋅回收率低；銅的回收率變化不明顯，且煤比3.5％比煤比3.25％的銅回收率稍高；鐵的回收率隨還原時間延長逐漸增加，且煤比3.5％比煤比3.25％的鐵回收率低。表8不同還原時間的還原試驗情況(溫度1200℃)由表10和圖12可知，在溫度1250℃時，隨著還原時間的延長，對鉛、鋅、銅和鐵的回收率影響不明顯，鉛和銅回收率煤比3.5％比煤比3.25％的稍高。鋅和鐵回收率煤比3.5％比煤比3.25％的稍低。由此可見，在溫度1200℃和1225℃隨著還原時間延長，渣中鉛含量逐漸降低，鉛、鐵的回收率稍有增加，鋅的回收率隨著時間增加逐漸降低。在溫度1250℃時，還原時間對鉛、鋅、銅和鐵的回收率影響不明顯。還原時間對鉛還原反應影響不顯著，對鐵和鋅回收率略有影響。在煤比3.5％，1200℃溫度下還原時間為30min，渣含鉛為1.91％，鋅回收率為90.85％，鐵回收率為91.73％；還原時間為60min，渣含鉛為1.83％，鋅回收率為89.43％，鐵回收率為92.58％。1225℃溫度下還原時間為30min，渣含鉛為1.84％，鋅回收率為89.36％，鐵回收率為92.11％；還原時間為60min，渣含鉛為1.35％，鋅回收率為87.95％，鐵回收率為94.21％。綜合考慮建議還原時間為30～60min。表9不同還原時間的還原試驗情況(溫度1225℃)表10不同還原時間的還原試驗情況(溫度1250℃)2.3.5鈣硅比的影響高鉛渣中w(cao)/w(sio2)為0.17，w(feo)/w(sio2)為1.66，相對傳統渣型，鈣硅比較 低。配入碳酸鈣，提高還原渣的鈣硅比，考察不同渣型的影響。在高鉛渣400g，煤比3％，時間60min條件下，考察鈣硅比0.45時不同溫度對高鉛渣的還原效果。具體試驗情況見表11。由表11和圖13可知，在鈣硅比0.45時，隨著還原溫度升高，渣中鉛的含量降低，鉛和銅的回收率在1100℃前增加明顯，1100℃后隨著還原溫度升高緩慢增加，鋅的回收率逐漸降低，鐵的回收率略有波動。表11鈣硅比0.45時不同還原溫度的試驗情況表12為當高鉛渣400g，煤比3.5％，溫度1250℃，時間60min，鉛渣中w(cao)/w(sio2)為0.17，w(feo)/w(sio2)為1.66時，不同鈣硅比對高鉛渣的還原效果。由表12和圖14可知，在1250℃時，隨著鈣硅比的增加，渣中鉛的含量逐漸升高，鉛和銅回收率稍有降低，同時鋅的回收率基本沒影響，鐵的回收率有所降低。通過上述試驗結果，添加碳酸鈣調整渣型的鈣硅比，由于鈣硅比增加使渣的熔點增高，使鉛金屬回收率降低，同時也增加了還 原渣量。因此試驗中建議不添加碳酸鈣，保持還原渣低的鈣硅比。表12不同鈣硅比的還原試驗情況2.3.6鐵硅比的影響表13和圖15為不同鐵硅比對高鉛渣的還原效果的影響。由表13和圖15可知，在1250℃時，隨著鐵硅比的增加，鉛、銅和鐵回收率基本不變，而鋅的回收率略有降低。表13不同鐵硅比的試驗情況2.4鋅在還原渣中產出形式除了氧化鉛和砷酸鉛相外，鋅在該還原渣的各相中都有所分布。鋅主要是賦存在尖晶石、鐵酸鋅中，其次是賦存在硅酸鹽相中，當硅酸鹽相中含鐵較高時，含鈣亦較高時，而鋅的含量一般較低，少量的鋅賦存在玻璃相中，而以硫化物相產出的鋅極少。鋅在該渣中典型的產出狀態如下所述。該還原渣中尖晶石以zn-fe尖晶石為主，其成分中平均含zn16.77％、al9.52％、fe40.26％、o31.44％；鐵酸鋅平均含zn9.57％、fe51.95％、o30.89％。硅酸鹽相按其成分可以分為以zn為主的硅酸鹽和fe為主硅酸鹽，以含鋅為主的硅酸鹽的平均成分中含zn34.87％、fe16.42％、si13.72％、o30.76％；以含鐵為主的硅酸鹽的平均成分中含fe35.53％、zn7.81％、ca4.40％、mn5.72％、si14.25％、o31.96％。該還原渣中主要相別典型產出特征。尖晶石和鐵酸鋅形成的溫度一般較高，在還原體系溫度下降時往往結晶較早，尤其是尖晶石多呈自形晶產出，且具有一定的反應邊結構； 隨著體系溫度的降低，硅酸鹽相隨后形成，最后形成的是玻璃相，玻璃相成分較為復雜，不同程度地含zn、fe、pb、k、na、s、cl等元素。2.5液態高鉛渣還原綜合條件綜合上述還原試驗，確定高鉛渣還原的基本工藝參數為：還原劑煤比在3.25～3.5％；還原溫度為1200～1225℃；還原時間為30～60min。此時，試驗結果能滿足考核指標，渣中鉛含量小于2％，85％鋅在渣中。在試驗y-111工藝下，即煤比3.5％，溫度1225℃，時間30min時，渣中鉛含量1.84％，鉛的回收率98.57％，鋅的回收率89.36％。在試驗y-97工藝下，即煤比3.5％，溫度1225℃，時間60min時，渣中鉛含量1.35％，鉛的回收率98.97％，鋅的回收率87.95％。對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁12