铅锌密闭鼓风炉生产工艺(ISP工艺)可分为以下几个阶段: 

(1)铅锌硫化精矿、 氧化物料和熔剂的烧结与脱硫。

(2)烧结焙烧过程产生的SO2烟气经净化后送去生产硫酸。

(3)烧结块和其他含Pb、 Zn的团块配入焦炭, 加入鼓风炉中进行热风熔炼。

(4)从鼓风炉下部放出粗铅和炉渣, 在电热前床中分离。

(5)从鼓风炉顶部溢出的含锌炉气经炉喉引入铅雨冷凝器中, 锌蒸气被铅雨捕集、 吸收, 含锌铅液由铅泵抽出, 经冷却分离后产出粗锌。

(6)产出的粗锌与粗铅经进一步精炼, 得到符合国家标准的产品锌锭和铅锭。

ISP工艺最大的特点是在密闭鼓风炉熔炼过程中同时产出粗铅和粗锌, 对原料的适应性广泛, 机械化、 自动化程度相对较高, 能源利用较合理, 资源综合回收较好。经过几十年发展, 在世界ISP俱乐部成员的共同努力下, 世界各ISP厂家在生产中不断改进、 强化冶炼过程, 规模不断增大, 密闭鼓风炉炉身面积由最初标准型17.2 m2增大至目前最大的28 m2, 并将冷凝器相应扩大, 炉顶加料装置及其他附属设备进行相应改进, 粗铅锌产量由最初的5万t/a提高到目前的15万t/a, 规模不断扩大, 在产能增长的同时, 单耗及成本进一步降低。同时通过新技术、 新材料的应用, 如打炉结机应用、 富氧烧结及熔炼、 烧结机和光辊破碎机的改进等, 进一步提高了烧结料层厚度, 延长了鼓风炉系统的清扫周期, 提高了各ISP厂的作业时间, 增加了粗铅锌产量, 进一步降低了生产成本, 推动了ISP技术进步。

在目前资源利用被足够重视, 原料价格不断上涨的情况下, ISP工艺的潜在优势越来越明显。二次物料的利用符合节约资源和清洁生产的要求, 这也是ISP工艺优势所在, 使用二次物料, 有利于降低原料成本, 增加产量, 保护环境, 提高金属回收率。该工艺对二次物料的处理, 首先是解决自身工艺流程中所产出的氧化物料, 如蓝粉、 浮渣、 次氧化锌、 各收尘烟灰等, 同时也可以处理含Pb、 Zn的威尔兹氧化物、 钢厂烟灰、 电弧炉灰、 锌中浸渣、 铅银残渣、 热镀锌灰等。另外阿旺茅斯、 八户、 杜依斯堡、 柯克·克里克厂先后发展了冷、 热压团技术, 即将氧化物料与黏结剂压成团块直接加入鼓风炉进行还原熔炼, 还有部分厂家研究了风口喷吹泵池浮渣技术, 这些技术都取得了一定效果。

能源是国民经济发展的物质基础, 合理利用能源、 节约和降低能耗是我国一项重要国策。近年来, 各ISP厂家在降低能耗方面做了大量工作: 扩大产量降低单耗、 提高鼓风炉热风温度降低焦炭单耗、 冷却流槽余热发电、 利用低热值煤气发电、 烟化炉与锅炉一体化、 烧结机烟罩余热的利用、 精馏塔采用新型塔盘、 提高水循环利用率、 变频器的使用等, 大大降低了ISP工艺能耗。

从ISP工艺应用于工业生产铅锌以来, 各ISP冶炼厂都非常重视环境治理, 将环境污染降低到最低限度, 废气、 废水、 废渣均做到了达标排放, 满足了日益严格的环境保护要求。近年来在环境保护方面所做的主要工作有: SO2烟气制酸工艺由一转一吸改造为两转两吸、 烧结机机头增加烟气脱硫装置、 机尾烟气的全返回、 鼓风炉及烟化炉渣水淬和鼓风炉炉顶烟气采用电收尘处理、 污水采用纳滤工艺深度处理回用等, 通过这些措施的落实, 进一步促进了ISP厂的环境保护工作。

ISP工艺优势体现在可以处理其他工艺无法处理的铅锌混合精矿和二次氧化物料等方面, 降低了生产成本, 提高了资源综合利用水平, 促进循环经济的发展。

本书由张伟健主编, 钟勇、 曾令成副主编, 参与编写的人员还有周长青、 曾平生、 戴孟良、 黄大霜、 江新辉、 王起愈、 徐克华、 岳德宇、 张建立、 欧晓富、 欧耀彬、 杨林平、 刘吴盛、 熊建军、 袁贵有、 吴成春、 李昭、 石怀涛、 韦战辉、 赵兴伟。

本书适用于锌冶炼企业的工人、 技术人员和管理人员, 也可供大、 中专院校、 职业培训学校的教师和学生以及相关研究、 设计人员参考。