铅是国民经济和国防建设中不可缺少的金属材料之一。在我国, 铅的生产已有2000余年的历史。但在新中国成立以前, 根本没有工业化的炼铅厂。新中国成立后, 我国的炼铅业才发展, 截至2008年全国铅产能达到了360万t, 已连续多年位居世界第一。中国已经成为铅生产大国, 在国内国外市场都占有重要的地位。

随着铅工业的发展, 铅的生产技术相应也在发展。由最早的手工开采、 火法坩埚炼铅到烧结锅-鼓风炉炼铅、 烧结机-鼓风炉炼铅, 发展至目前的各种新型直接炼铅法, 如富氧底吹-鼓风炉炼铅、 富氧顶吹艾萨炉炼铅、 卡尔多炼铅法等。铅工业大体可分为三个阶段: 原始土法冶炼、 烧结焙烧熔炼和直接炼铅技术。2002年以富氧底吹-鼓风炉还原工艺的成功工业化应用为标志, 我国才真正开始采用直接炼铅生产工艺。该技术成果应用以后, 在国内得到迅速推广, 截至2008年, 短短几年时间, 在建和已建的生产线已达20多套, 总生产能力达到约100万t。同时, 富氧顶吹熔炼等新技术也相继投产应用, 新一轮的炼铅技术革命正在如火如荼地开展。

自富氧底吹和富氧顶吹技术应用以来, 一直受到同行业的关注, 虽有专业书籍对之进行介绍, 但生产实践太少, 远远不能满足生产实际需求, 为此, 我们编写《硫化铅精矿富氧底吹和富氧顶吹熔炼技术》一书。本书共分10章, 第1章介绍铅的一般知识, 以方便查阅有关资料。第2章介绍硫化铅精矿熔炼的方法和原理, 传统炼铅法和其他国内外先进的直接炼铅法, 以加深对各种方法的比较和认识; 原理介绍中既有基础的铅精矿氧化原理, 也扩展介绍了鼓风炉还原熔炼的基础原理, 使我们对新工艺原理的认识更加深入, 但由于该方面的研究不是很深入, 介绍也相对简单。第3章富氧底吹熔炼生产技术, 第4章富氧顶吹熔炼生产技术, 第5章富铅渣鼓风炉熔炼以及第6章铅电解技术是本书的核心内容。这样的章节安排, 是由于富氧底吹、 富氧顶吹熔炼工艺都有富铅渣鼓风炉还原这一特别工序, 而铅的电解技术又有大极板等新型工艺的配套应用, 所以分章节对此分别进行介绍。第7章烟气收尘和环境治理, 是出于两工艺的特殊之处, 尤其是铅烟尘的高粘性使烟尘及烟气处理成为两工艺操作的关键部分, 突出对该问题的重视, 体现了对环保的重视。第8章资源综合回收及循环利用技术, 是着眼于铅工业面临的资源问题, 介绍新工艺对其他物料的适应性, 借此也希望重视资源的高效利用。第9章配套应用技术, 也是适用于新工艺的特点, 对富氧、 自动化、 耐火材料三个方面进行介绍, 对新工艺的认识更为全面。第10章富氧底吹及富氧顶吹熔炼技术的发展趋势, 介绍两工艺面临的现实问题及发展前景, 借此引起大家关注, 以促进该技术的完善和提高; 可喜的是针对该工艺鼓风炉还原的不足, 后续研究已经很深入, 有的新技术即将进入工业化应用阶段, 将是炼铅工业发展的又一重大技术革命。

当前, 铅工业正处于结构调整时期, 面临资源、 环境、 能源三大问题, 为促进铅工业科学持续地发展, 必须走科技创新之路。本书的编写内容也是适应新形势要求的一个尝试, 旨在介绍经验, 促进交流, 若能促进我国铅工业的技术升级和发展, 当是一件幸事。但该书是两公司技术人员近几年生产经验汇集而成, 由于新工艺应用时间短, 研究还不深入, 加之编者水平有限, 可能有许多谬误, 希望各位甄别吸收, 并多多指导交流。

本书第1、2章由李卫锋、 贾著红、 赵振波、 李贵编写, 第3章由李卫锋、 李贵、 赵振波编写; 第4章由贾著红、 包崇军、 蒋荣生、 任占誉编写, 第5章由李贵、 包崇军、 赵振波、 吴红林、 汤伟、 蒋荣生编写, 第6章由高富娥、 包崇军、 赵振波、 吴红林、 李贵、任占誉编写,第7章由徐待艳、 蒋荣生、 赵振波、 包崇军编写,第8章由李贵、 蒋荣生、 赵振波、 包崇军、 常海峰编写; 第9章由贾著红、 张素霞、 蒋荣生、 赵振波、 包崇军、 李贵编写, 第10章由李贵、 贾著红、 包崇军、 赵振波编写。在本书的编写过程中,得到了河南豫光金铅股份有限公司及云南驰宏锌锗股份有限公司各级领导的大力支持, 在此表示感谢。

编 者

有色金属是重要的基础原材料, 广泛应用于电力、 交通、 建筑、 机械、 电子信息、 航空航天和国防军工等领域, 在保障国民经济建设和社会发展等方面发挥了不可或缺的作用。

改革开放以来, 特别是新世纪以来, 我国有色金属工业持续快速发展, 已成为世界最大的有色金属生产国和消费国, 产业整体实力显著增强, 在国际同行业中的影响力日益提高。主要表现在: 总产量和消费量持续快速增长, 2008年, 十种有色金属总产量2 520万吨, 连续七年居世界第一, 其中铜产量和消费量分别占世界的20%和24%; 电解铝、 铅、 锌产量和消费量均占世界总量的30%以上。经济效益大幅提高, 2008年, 规模以上企业实现销售收入预计2.1万亿以上, 实现利润预计800亿元以上。产业结构优化升级步伐加快, 2005年已全部淘汰了落后的自焙铝电解槽; 目前, 铜、 铅、 锌先进冶炼技术产能占总产能的85%以上; 铜、 铝加工能力有较大改善。自主创新能力显著增强, 自主研发的具有自主知识产权的350 kA、 400 kA大型预焙电解槽技术处于世界铝工业先进水平, 并已输出到国外; 高精度内螺纹铜管、 高档铝合金建筑型材及时速350 km高速列车用铝材不仅满足了国内需求, 已大量出口到发达国家和地区。国内矿山新一轮找矿和境外矿产资源开发取得了突破性进展, 现有9大矿区的边部和深部找矿成效显著, 一批有实力的大型企业集团在海外资源开发和收购重组境外矿山企业方面迈出了实质性步伐, 有效增强了矿产资源的保障能力。

2008年9月份以来, 我国有色金属工业受到了国际金融危机的严重冲击, 产品价格暴跌, 市场需求萎缩, 生产增幅大幅回落, 企业利润急剧下降, 部分行业已出现亏损。纵观整体形势, 我国有色金属工业仍处在重要机遇期, 挑战和机遇并存, 长期发展向好的趋势没有改变。今后一个时期, 我国有色金属工业发展以控制总量、 淘汰落后、 技术改造、 企业重组、 充分利用境内外两种资源, 提高资源保障能力为重点, 推动产业结构调整和优化升级, 促进有色金属工业可持续发展。

实现有色金属工业持续发展, 必须依靠科技进步, 关键在人才。为了全面提高劳动者素质, 培养一大批高水平的科技创新人才和高技能的技术工人, 由中国有色金属工业协会牵头, 组织中南大学出版社及有关企业、 科研院校数百名有经验的专家学者、 工程技术人员, 编写了《中国有色金属丛书》。《丛书》内容丰富, 专业齐全, 科学系统, 实用性强, 是一套好教材, 也可作为企业管理人员和相关专业大学生的参考书。经过编写、 编辑、 出版人员的艰辛努力, 《丛书》即将陆续与广大读者见面。相信它一定会为培养我国有色金属行业高素质人才, 提高科技水平, 实现产业振兴发挥积极作用。

康义

2009年3月