4.6.1 Введение

Способы первичного производства

Существует два способа первичного производства слитков сырого свинца из свинцовых концентратов. Первый способ - спекание/плавка, которая состоит из последовательного спекания и плавки и составляет около 78% производства первичного свинца. Второй способ - прямая плавка, без стадии спекания - составляет остальные 22% производства первичного свинца в развитых странах.

В процессе спекания/плавки, на первой стадии спекания происходит смешивание свинцовых концентратов с рециклированным агломератом, известняком и кремнеземом, кислородом и высокосвинцовым шлаком с целью удаления серы и летучих металлов сжиганием. Этот процесс (в котором получают агломерат, состоящий из оксида свинца и оксидов других металлов) сопровождается выбросами диоксида серы (SO₂) и энергетического диоксида углерода (CO₂) от природного газа, используемого для прокаливания оксидов свинца. Агломерат затем помещают в доменную печь вместе с рудами, содержащими другие металлы, и доменным коксом. Кокс сгорает в реакции с воздухом с образованием монооксида углерода (СО), который и восстанавливает оксид свинца. Плавку свинца производят либо в традиционной доменной печи, либо в так называемой печи Империал Смелтинг (Imperial Smelting). Процесс плавки свинца представляет собой реакцию восстановления оксида свинца с образованием выбросов CO₂.

В способе прямой плавки отсутствует стадия спекания, и концентраты свинца и другие материалы загружаются прямо в печь. Для прямой выплавки свинца используются различные типы печей. Ряд восстановителей, включая уголь, доменный кокс и природный газ, используются в различных печах в разных количествах, поэтому выбросы CO₂ различаются для каждого типа печи. Процесс прямой плавки дает большие экологические и потенциальные экономические преимущества за счет отсутствия стадии спекания, и поэтому по прогнозам доля этого процесса будет расти в общем производстве первичного свинца.

Процесс вторичного производства

Вторичное производство очищенного свинца равно объему переработки свинцового лома с целью подготовки к повторному использованию. Подавляющая часть такого свинцового лома берется из отработанных свинцовых аккумуляторов. Свинцовые аккумуляторы либо разбивают в молотковой дробилке и плавят с применением или без применения десульфуризации, либо плавят целиком, без предварительного дробления. Для плавки аккумуляторов и другого вторичного свинцового скрапа можно использовать традиционные печи, печи Империал Смелтинг, электродуговые и другие печи. Так же, как для печей, используемых для выплавки первичного сырого свинца, эти печи дают разные уровни выбросов CO₂ от применения различных типов и количеств восстановителей. Основными восстановителями являются уголь, природный газ и доменный кокс; в электропечах сопротивления используется также нефтяной кокс.