铅还原炉渣碳热还原过程锗挥发行为及工业化试验研究

摘要

为提升铅还原炉渣烟化挥发过程锗挥发率，降低弃渣中锗含量，开展了铅还原炉渣碳热还原过程锗挥发行为研究，并进行了工业化试验.热力学分析表明，GeO₂和金属Ge容易被硫化转化为高挥发性的GeS;在反应温度为1 250℃、还原时间为60 min、碳配比为4.5%（无烟煤作还原剂）以及通入空气等条件下，Ge的挥发率约为38%;在相同条件下，添加6%的FeS₂可使Ge挥发率提高到60%以上；工业化试验表明，将烟化炉温度从1 200℃提高到1 250℃,并使用高硫无烟煤代替无烟煤，最终水淬渣中的Ge含量从45 g/t降低至25 g/t,锗挥发率提高至95%,铅锌挥发率大于95%,实现了铅还原炉渣中锗的高效挥发.实验室静态条件的传热与传质效率要比工业化动态条件差，这导致了锗挥发率的差异.因此，升高温度和体系中适量硫的存在有利于促进Ge以GeO和GeS形式高效挥发.

关键词

铅还原炉渣 / 碳热还原 / 热力学分析 / 硫化挥发