豫光锌业综合回收现状及展望

1、豫光锌业综合回收现状及展望倪恒发张欣彭晓风（豫光锌业有限公司，河南 济源454650）摘要叙述了豫光锌业10万吨电锌综合回收的现状及下一步展望关键词十万吨锌；综合回收；资源利用率；铜；镉；钻；银；锢；错；镓；铊0刖言河南豫光锌业有限公司是豫光金铅集团大家庭中的重要成员，是豫光金铅集团旗下的两大控股 股份公司之一。2003年豫光金铅集团为了充分发挥铅锌互补的冶炼优势，实现集团企业内部大循环， 决定立项上马30万吨电锌项目。一期10万吨电锌工程于2003年8月开工建设，2005年5月18日 成功产出第一批锌锭。10万吨电锌工程建设初期为了节约投资、加快工程进度、减少不确定因素的影响，对于原件- 锌

2、精矿中伴生的有价金属，诸如银、铟、错、钻、镓等，均没有与工程同步建设与之相配套的综合 回收系统，仅在设计时预留了工程建设用地，投产之初仅能回收硫、铅、铜等有价元素。为拓展效益空间，豫光锌业发展以资源综合利用为标志的循环经济，构建锌系统综合回收内循 环圈及铅锌两系统外循环圈。在工程投产后的短短2年时间里，先后投资建设了铟富集回收生产精 铟，精镉，银浮选回收银，余热蒸汽发电等工程；与东方化工公司合作综合利用锌回转窑窑渣，采 用磁选、重选工艺，分离富集窑渣中的铁粉与焦粉，并进一步浮选回收金、银等有价金属，焦粉返 回转窑配料回收利用，实现回转窑窑渣零排放。在原有基础上已新增银、铟、镉、铁等金属的回收，

3、 综合回收走在同行业的前列。本文针对湿法炼锌原料一锌精矿中伴生的有价金属在生产过程中的行为走向及富集机理做一介 绍和探讨，对公司近年来先后投资建设的诸多资源综合回收工程进行认真归纳总结，为进一步开展 综合回收利用提出一点建议。1铅锌冶炼有价金属合回收的现状1.1国内外同行业综合回收现状随着矿产资源的不断紧张，对购入的原材料吃干榨净已成为冶金技术发展的重要方向和趋势，也已成为衡量企业生产技术水平的重要标志。国外许多企业在锌精矿资源综合利用和开发中已取得很 好的效果，日本秋田炼锌厂综合利用回收率是：锌95.4%、铜95.89%、镉87.7%、银74.8%、金21.9%、 硫96.7%；日本安中冶炼

4、厂在生产锌的同时，还从锌精矿中综合回收了镉、铜、铅、金、银、钻、 锑、硫、铟、错、镓、汞、铊等16种元素，综合利用系数高达95.7%；美国的湿法冶锌企业还多回 收了锰，其中镉、错、铟、铊的产量占全国产量的100%。加拿大雷特尔冶炼厂每年从锌浸出渣回收 铅6万吨，其中银回收率高达95%；日本小坂冶炼厂用高压釜法从浸出渣中回收铟；秘鲁奥罗西冶 炼厂从回转窑尘中用酸浸-萃取-置换法生产铟。错的回收技术中最引人注目的进展是比利时霍博肯 奥维尔佩特冶金公司开发的溶剂萃取法取代丹宁酸或硫化氢沉淀法，使错的回收率大幅度提高。在铅锌资源中主金属铅、锌和伴生的金、银、铟、铜、汞、镉、硫、错、镓、铊的有效回收是

5、提高资源综合利用率的关键，综合回收效益可达企业全部利润的50%以上。我国重点企业的资源综 合利用率约为50%，与发达国家80%90%以上的指标相比，存在较大的差距。各厂综合利用的程度 不同，水平也很不一致，株洲冶炼厂生产原料来自国内外40多家矿山，含伴生元素20多种，已回 收了 18种，综合利用率达72.5%，属全国最高；葫芦岛锌厂综合利用工作也属全国有色行业前茅； 韶关冶炼厂也已回收了镉、砷、错等7种伴生元素。1.2豫光锌业综合回收现状两年来，豫光紧紧抓住国家大力发展循环经济的契机，以资源的高效利用和循环利用为核心， 以减量化，再利用、资源化为原则，大力发展综合回收产业，提高资源利用率。已实

6、现铟、镉、金、 银、铁的综合回收，使综合回收元素达到8种，已纳入跟踪考察利用的达16种。直接生产精铟、精 镉两种产品，铅、铜、金、银富集后送铅系统回收。加入铅系统次氧化锌，实现了铅锌互补的冶炼 优势。2007年豫光锌业公司共投入原料锌精矿26.9万吨、氧化锌焙砂4.39万吨，产出硫酸19.68 万吨，硫回收率96.1%；产出铅精矿2.2万吨，回收铅5100吨，铅直收率92 %；产出精镉315吨， 回收银15吨，铜473吨，铟12吨，铁粉3.8万吨。实现废水、废渣零排放。原设计工艺流程如下 图1，现工艺流程已发生了较大的变化，如下图2,虚框部分为近年增加的项目。2锌精矿多膛焙烧浓密机渣干燥浸出渣

7、浸出液镉回收酸洗沉钴（回收、Z1）I回转窑挥发厂（_新液7氧化锌+ 窑渣 I三段净化丢弃熔铸 送氧化口演 锌系统T钴精矿 海绵镉铜渣（堆存）锌锭（出售）堆存）（出售）u. Cd渣-CO渣酸洗沉钴:铅渣送铅厂I钴精矿窑渣2锌精矿多膛焙烧浓密机渣干燥浸出渣浸出液镉回收酸洗沉钴（回收、Z1）I回转窑挥发厂（_新液7氧化锌+ 窑渣 I三段净化丢弃熔铸 送氧化口演 锌系统T钴精矿 海绵镉铜渣（堆存）锌锭（出售）堆存）（出售）u. Cd渣-CO渣酸洗沉钴:铅渣送铅厂I钴精矿窑渣L回转磁选（出售）普iI粗镉熔铸:压滤液干燥镉铜渣h焦粉送渣；送氧化:，r :锌系统蒸馏水解由，解r熔铸；I得出Ii 3出铟锭（出

8、售）浮选精镉铸锭!X. ，婚心镉锭1.（出ft）.；图2改造后工艺流程图图图2改造后工艺流程图2豫光锌业综合回收的发展过程豫光锌业综合回收元素现已达到8种，初步实现了硫、铅、铜、镉、锢、金、银、铁等伴生元 素的回收。2.1铅锌浸出渣是回收铅的重要原料，豫光锌业采用常规湿法炼锌工艺，锌精矿经沸腾焙烧产出的锌 焙砂经两段浸出后，浸出渣含锌20%、铅4.5%左右。在回转窑处理浸出渣的过程中低沸点物质都会 随着锌的挥发而挥发，如铅、镉、锢、错、氟、氯及部分稀有金属等都进入挥发产物一氧化锌中。 铅在氧化锌中的含量在8%到15%之间。通过对这些氧化锌的处理，豫光锌业2007年共回收铅5100 吨，创造了很

9、好的经济效益。氧化锌处理是利用多膛炉脱除氧化锌中的F、Cl后，用电解废液进行两段浸出，控制终点PH值 使氧化锌中大部分锌、镉等金属进入溶液，而锢、错、铅等有价金属则留在渣中。然后进一步分浸 出渣中的锌、锢、错、镓，使铅富集产出含铅30-40%的铅渣，即可送铅冶炼系统作为原料进行回 收。原设计氧化锌处理系统能力仅为1.5万吨，远远满足不了生产需要，2006年公司又新建了一套 氧化锌连续中性浸出系统，将原中性浸出设备改为酸性浸出系统，才使2007年氧化锌焙砂处理量达 到4.39万吨，其中处理铅冶炼系统氧化锌7000吨，初步实现了集团铅锌两系统的副产品次氧化锌 和铅渣互为原料补给。2.2铜由生产工艺

10、流程图（如图1、图2）中可知，铜渣的获得过程为锌精矿一焙烧一浸出一净化一铜 镉渣f镉回收f铜渣，此过程也是湿法炼锌成熟工艺。在锌焙砂浸出过程中，一部分铜不能被浸出， 加上在浸出终点又一部分铜会水解进入浸出渣中，致使仅有35%左右的铜进入浸出液。浸出渣中的 铜在回转窑处理锌浸出渣的过程中进入窑渣。只有进入浸出液中的铜可在净化时形成铜镉渣，再经 铜镉渣浸出形成铜渣。在试产初期也存在诸多问题如：铜渣含铜品位低、含锌镉高等问题。针对这 些问题，有关技术人员对此进行科研攻关，优化技改生产设备，增加管道，将原铜镉渣浸出槽改为 铜渣酸洗槽，对铜渣酸洗工艺进行优化，铜渣品位得到提高，含锌镉明显降低，优化前后铜

11、渣质量 情况如下表3。表3优化前后铜渣质量比较%时间ZnCuCdH2O其他改造前2月11日20.962.722.56502月12日21.7462.892.6342.82月13日11.7262.022.631.52月14日17.7255.495.8635.52月15日13.2757.243.8534均值17.0759.073.542.27改造后3月11日9.0765.852.793月12日13.7367.955.103月13日11.2463.301.7331.53月14日4.1069.131.3235.53月15日10.4268.722.4023均值9.71266.692.66302.3镉豫光锌

12、业镉回收系统原设计只能产出海绵镉，堆放在渣场，既污染环境又难以销售。2006年 公司先后自行设计建设了粗镉、精镉生产系统，4月份产出第一批粗镉，8月份采用真空蒸馏工艺 产出精镉，达到1#镉标准。又经大大小小的多次改造，年生产能力已达500吨精镉。2007年共产出 精镉315吨。随着生产的正常，原堆放在渣场的海绵镉已返回系统，形成了产品精镉锭。现存在的 问题主要有：1、锅底镉无法再处理；2、劳动强度大，自动化程度低；3、粗镉碱渣含镉高，镉直收 率低。2.4银从湿法炼锌的浸出渣中直接浮选回收银，目前国内仅有2家。作为综合回收项目，豫光于2005 年7月对“从浸出渣中浮选回收银”年产10吨银项目进行

13、立项施工，2006年6月正式投产试车。 生产初期，月回收银金属量不足600公斤，回收率与设计的相距较远。经过对部分设备和工艺进行 改造和改进，现已达到月回收银金属量1.3吨，2007年共回收银15吨。在工程投产初期含银的浸出渣直接进入回转窑渣处理系统，一部分银进入氧化锌焙砂，与铅渣 一起返回铅冶炼系统回收；一部分银随回转窑窑渣分散在铁粉和尾渣中。在银浮选生产过程中也出 现了较多影响生产及产量的问题，通过反复实践摸索，并采取多项措施，使银精矿产量稳步提高。 特别是从浸出渣原浆中直接浮选工艺的成功应用，直接减少电耗300KWh/h，并使二期银浮选回收项 目节约投资2000万元。银精矿品位低一直是提

14、高银回收率的瓶颈，大量的工作都没有明显的效果，2008年公司已经与 国内某著名大学合作进行提高银精矿品位的研究，从研究结果看，银精矿平均品位已经达到了 7268g/t，比目前实际生产平均品位3000g/t左右提高了 1.4倍。银回收率很快将有望得到大幅提高。 2.5铟铟是一种稀散金属主要伴生在铅锌生产的原料中，市场价格在400万元/吨左右，最高曾达到 1000美元/公斤，广泛用于原子能、电子、军事、化工、医疗精密机械等行业。2007年世界铟产量 达到450吨，99%为铅锌冶炼资源综合回收产品，故铟的回收在铅锌企业经济意义巨大。国内同行业 的铟富集技术，普遍采用锌粉置换工艺。此工艺存在：1、使用

15、的辅料锌粉价格高，导致生产成本 高；2、生产过程中会产生剧毒的砷化氢气体，对安全生产构成威胁等缺陷。豫光锌业2005年自行 设计投资建设了铟错回收系统，2006年初产出第一批含铟0.9%的铟绵。后为降低铟绵生产成本，避 免产生大量的砷化氢气体，保证安全生产，又自主发明了一种水解法生产铟绵新工艺。2007年8月8日豫光又一个标志性综合回收工程年产10吨精铟项目开始试车投产，9月产 出第一批精铟锭，全部达到了 0#国标铟锭标准。随着大量改进和完善工作的不断进行，反萃液净化、 有机相碱洗、浸出系统技改、萃余液返系统、浸出渣处理、废水治理等问题的解决，精铟产量达到 了 900公斤/月。目前正在进行扩产

16、改造，产量有望达到年产30吨精铟。2.6铁锌精矿中含铁一般在515%之间，有的高达20%。其全部进入浸出渣，富集于回转窑窑渣中，随着资源的逐步紧张，这些窑渣已成为宝贝，被广泛应用于水泥、炼铁等工业。2006年公司即与东 方化工公司合作综合利用锌回转窑窑渣。磁选后铁粉平均成分(wt%): Cu:1.58、Pb:0.061、Ag:0.006、 Fe:78.18、C:1.29。焦粉成分(wt%) ： Cu:0.19、Pb:0.15、Ag:0.009、Fe:3.35、C:71.59。焦粉返回 转窑配料回收利用，实现回转窑窑渣零排放。2007年共处理8.5万吨窑渣，产铁粉3.8万吨、银精 矿1500吨、

17、含锌焦粒1.6万吨，3.0万吨尾渣作为制砖料售往砖厂，取得较好的经济效益。2.7余热的回收与利用锌精矿在沸腾炉焙烧脱硫的同时，也产生大量的余热，以前只有将多余的蒸汽放空，造成大气 污染和温室效应，如何回收利用余热蒸汽也是豫光高层关心的大事，2006年公司成立余热发电项目 组，并开工建设。项目得到国债的大力支持，总装机容量4.5兆瓦，年发电量3150万千瓦时。2007 年9月20日，一次并网成功，每天可减排800吨蒸汽，回收除盐纯水700吨，经济效益可观。3综合回收的展望豫光锌业公司主要从事锌冶炼，属于资源型企业，制约企业发展的瓶颈，首先就是资源。根据 铅锌互补的特点，建立起集团“铅锌联合生产产业模式”，完善了铅锌联合冶炼整体化工艺流程，利 用铅系统处理锌系统产生含铅、金、银、铜的二次物料，锌系统处理铅系统产生含锌、铟、镉的二 次物料，形成良性物料循环，不仅可以使铅锌物料互为原料补充，又可以集中处理铅锌系统富集的 金、银、铜、铁、锑、铋、等有价金属，降低综合能耗，提高资源的综合利用水平。有价金属的综 合回收已成为利润的主要增长点，2007年公司有价金属回收收入占总收入的3.88%,利润占总利润的 47.9%。豫光锌业计划于2008年8月8日点火试产的3 0万吨电锌二期工程，同步建设了精镉、银浮选、 铟错回收及余热发电等综合回收项目，与一