【钢铁冶炼】-国外锌冶炼技术水平

国外锌冶炼技术水平国外锌冶炼技术水平 国外锌冶炼技术水平湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法，其产量占世界总锌产量的85%以上。近期火法炼锌中的竖罐蒸馏炼锌已趋淘汰，电炉炼锌规模小且未见新的发展。等离子炼80年代实现了钢厂烟灰回收锌的示范工厂，至今尚未见有15（ISP）密闭鼓风炉在进行锌的生产，占锌的总产量12%-13%，其技术发展主要是增加二次含铅锌物料的处理措施；改进冷凝效率；富氧技术的运用等。氧压浸出技术的运用硫化锌精矿氧压浸出新工艺的特点是：锌精矿不经焙烧直接加入压力釜中，在一定的温度和氧分压条件下，直接酸浸获得硫酸锌溶液，原料中的硫、铅、铁等则留在渣中，分离后的渣经浮选、热滤、回收元素硫、硫化知残渣及尾矿，进入硫酸锌溶液中的部分铁，经中和沉铁后进入后续工序处理该工艺动力学研究表明，浸出反应是在硫化锌矿粒表面进行的多相反应，为了提高浸出过程的反应速度，要求精矿粒度98%小于44μm。升高温度反应速度增加，但当温度提高到元素硫的熔点（119℃）时产生的溶融硫会包裹在硫化锌颗粒表面，阻碍浸出反应的继续进行，实验发现溶融硫的黏义度在153℃时最小，而温度高于200℃时，硫氧化生产硫酸盐的150℃140℃～150℃，700kPa198%以上，硫88%。目前国外已有五座炼锌厂建成了氧压浸出系统。（1）加拿大特累尔锌厂：该厂氧压浸出系统设计处理锌精矿能力为20%。该厂处理的物料主要是柯明柯公司的沙里文矿。其成分为：锌49%，铁11%，铅4%，硫32%。氧压浸出厂首先将锌精矿用球磨机细磨，球磨机与水力旋流器闭路循环，旋流器的44μm904度达到含硫酸165g/30℃提高到70℃，预热后的废电解液泵入高压釜的第一室。未经预热的废电解液泵入高压釜的第二其直径为3.715.2103m31250P150℃，浸出产物通过衬陶瓷的排料阀排出55kP117℃，闪该氧压浸出系统经改造完善后的处理能力已达到376t/d，设备运转率90%，高压釜100（干基5g/L30g/L，锌9883%～91%。（2）加拿大梯明斯厂氧压浸出系统设计能力为处理精矿该厂的氧压浸出工艺与特列尔锌厂工艺略有不同，采用低酸作业，铁以黄钾铁矾，碱式硫酸铁和水合氧化铁沉淀。浸出高压釜也是四室卧式机械釜，其直径为3.2m，长12m，有效容积50m2，釜体结构同于特列尔厂，外壳为碳钢，内衬铅和耐酸砖，内部零件由钛和904L不锈钢制成。进入高压釜锌精矿矿浆含固量654μm95110～，温度100℃25%的上清液作为冷却剂再循环199580.4%，设备利用率达到88.2%。其主要生产数据如下：实150t/d（干基3-3.5g/L，98%。（3）德国鲁尔锌厂鲁尔锌厂是第三家采用氧压浸出工艺的公司，加压浸出和原有的湿法炼锌老系统的5t50%～60%还原渣为40%～50%。高压釜反应温度为150℃，为防止元素硫包裹硫化锌颗粒，在进入高压釜混合矿浆中加入了添加剂。加压浸出后120℃，产生的蒸汽作用于加热进料溶液，闪蒸槽排出的矿浆进入调节槽温度进一步下降到80℃，单质硫冷却成小的颗粒，用浮选方法使用与矿浆分离。调节槽矿浆进入初级浮选槽直接处理，初级浮选后的尾矿浆进行浓密，浓密机底流经粗选、扫选、精选后的硫精矿和初级浮选的硫精矿合并，经过滤、洗涤、再经熔融热滤得该厂投产三年后，原料改为全部精矿，不再处理还原渣。投产初期设备方面的主要问题是高压釜搅拌器的结垢清理和耐酸管道的腐蚀。经修改后已有所改进。1994年主要生产数据：锌精矿品位45%～50%，高压釜利用率95%，生产能力提高了10%～15%，锌浸出率大于97%，硫回收率85%～90%。（4）加拿大哈德森湾矿冶公司锌厂：原有锌厂采用焙烧——浸出——电积工艺，经过整改后，完整的两段氧压浸出流程哈德森湾氧压浸出处理的混合精矿先经球磨机细磨、旋流闭路分级，浓密机浓度，7044μm98%，泵送氧压浸出系统。精矿浆、返酸和堆存的残渣浸出液一起加到第一段高压釜进行低酸浸出，高压釜第一室温度为140℃～150℃，其余各室150℃，1浓密机溢流酸度为7g/L～9g/L，用氢氧化锌矿浆中和、锌粉除铜、除铁后送净液车间。中和45%，泵入第二阶段高压釜进行高酸浸出，釜体结构与操作温度、压力同于第一段低酸浸出，但酸度较高，高酸浸出浓密机溢流含酸35g/L～40g/L。经储槽返回一段低酸浸出釜。低酸浸出釜的温度是通过高酸浸出溢流和低酸返回溢流来控制该厂设有直径3.9m，长21.5m卧式机械搅拌釜三台。低酸浸出和高酸浸出各用一台19937199598%。通常每月停车一次，主要是清理闪蒸槽和管道的结垢，更换搅拌装置的衬套，每3～4个月停产清理高压釜浸渍管和排浆管的结垢6个月清理一次高压釜的结垢并同时维护卸料阀门和搅拌器的密封装置。主要生产数据：精矿处理量22.2t/d，操作压力为1100kPa～1200kPa，氧浓度按设计要求一直保持在氧分压80%（干基）条件下操作，低酸浸出锌浸出率75%，高酸浸出锌浸出率达99%，低酸浸出液含锌150g/L,含铁小于2g/L。200310t/a富氧常压浸出技术的运用奥托昆普公司开发的硫化锌精矿富氧常压直接浸出工艺已在世界上三座工厂实现了相接近的锌浸出率，反应时间不低于24（1），在相同的酸度下，DL反应器为立式封三座富氧常压浸出工业化生产都是与焙烧—浸出—电积流程结合的工厂，扩建富氧常压浸出系统的目的是为了扩大锌产量，而不是增加硫酸产量。（1）芬兰科科拉厂分别于1998年和2001年建设了两座50,000t/a锌规模的富氧常压浸出系统，共有8DL（50,000t/a）170,000t/a270,000t/aDL（2）挪威欧达厂：200450,000t/a100,000t/a150,000t/aDL上述两厂常压浸出的滤渣均未设回收硫系统，滤渣送渣场堆放。（3）韩国锌业公司温ft冶炼厂韩国锌业公司温ft冶炼厂于1994年建设了一座200,000t/a锌的富氧常压浸出系统，酸浸出液用针铁矿法除铁，针铁矿渣采用Ausmelt炉烟化处理，1998年常压富氧浸出和焙砂420,000t。富氧常压浸出精矿制备过程类似于氧压浸出工艺，精矿是否通过细磨决定于原料和炼锌厂浸出渣无害化处理任何湿法炼锌厂都面临渣处理方法的选择，随着技术的发展，国外工厂锌浸出渣处理以高酸、热酸浸出技术为主，热酸浸出后沉铁方法有黄钾铁矾法，针铁矿法和赤铁矿法。ft1995Ausmelt温ftAusmelt干基25%浸出渣与粒煤石英溶剂经配料、混合后加入第一段Ausmelt熔炼炉。熔炼Ausmelt200℃，再经1270℃，贫化炉操作温度为1300℃～1320℃。199571.5。30.3%，铜、锑以黄渣形式得以回收。焙烧—浸出—电积常规湿法炼锌厂现状设备趋向于大型化，连续化，机械化，工艺过程实现计算机控制和管理。123m3焙烧炉日处理已超过850t精矿量；200m3机械搅拌槽的运用；电解车间熔铸，感应电炉的运用以及上世纪70年代以来，焙烧一浸出常规湿法炼锌厂相继出现了热酸浸出黄钾铁矾法、1.5密闭鼓风炉火法炼锌（铅）的现状密闭鼓风炼锌（铅）在上世纪50年代发展起来的技术，上世纪60世纪后期外国炼锌厂的新建和扩建不再采有该法炼锌。原有密闭我国锌冶炼的技术现状10107.67t，2000195.7t，2005271.1199520059.7%；200020056.7%。随锌产量基数增大，年均递增率已逐年递减。从2002年起，我国锌产量，消费量均居世界第一，是名符其实的锌的生产和消费大国。我国锌冶炼工艺技术，以湿法冶炼为主，火法冶炼其次。湿法炼锌9010t/a109m2150m31.6m2极板、全塑大型电40t大型低频熔锌感应电炉、自动浇铸—码垛—打包机等先进设备和锑盐三段深度净液等技术。分别在白银、株冶、曲靖、济源、巴彦淖尔等地建成投产，五个火法炼锌ISP鼓风炉炼锌、电炉炼锌。几年198020t/a竖罐炼锌产能。但因单系列产能难以大型化，加上能耗和环保难与湿法工艺媲美而没有获得大规模推广应用。ISP鼓风炉炼锌又称帝国熔炼法，炉子上部烟气经冷凝系统产锌，下部产铅。我国韶关冶炼厂、白银三冶、葫芦岛锌厂、陕西东岭等建有5200520～21万t60～70ISP17ISPISPISP15电炉炼锌，由于投资相对较低，属短流程、操作简易、环保没有突出问题，因此在云、贵、川、陕、甘、宁、青海等边远省区，有锌矿资源、电力充足的地方不断发展。目前3558112k·kW,15-16t1000～6300kVA3500～4300kW·H/t粗锌之间。另外柳州锌品厂、水口ft有色公司等多个厂家将锌焙砂压团、用维氏炉还原挥发直接生产商品氧化锌，也有相当规模，氧化锌年产量波动在30～45万t之间。这也应归于火法炼锌范围。近十年我国各类锌产量列于表3：表3我国各类锌产量单位：万t年份项目名称199519981999200020012002200320042005锌精矿含锌量101.07127.3147.6178.03169.32162.4202.9239.1254.78锌金属107.67148.6170.32195.7203.76215.5231.85271.9277.61其中：电锌44.37.8681.89100.5117.8124.6143.7159.95170.60精馏锌32.139.1439.7955.945.959.756.270.3760.14蒸馏锌5.56.527.714.427.21.71.791.821.79锌品25.732.0240.9334.832.829.430.240.745.0732005170.6t，占当年锌总61.5%,ISP21t，占7.6%，电炉产锌163～36万131995年电锌产量仅占当年总产量412005年已提高到近61.5锌冶炼技术进展工艺，处理含Zn42.17Fe14.38S29.25%的精矿，工业性连续试验指标达到：锌浸出率98.0529.2292.210000t/a20000t/a（2）高硅氧化锌矿的处理，有突破性进展，云南祥云飞龙实业有限公司，将高硅氧94%±20055t/a，证明该工艺成熟可靠。该厂同时用Zn7～8%70%～8010000t/a20.25%，锗的总回收率提高了31.9%。另有两项研究成果引入了产业化设计。一是锌焙砂采用弱酸浸出、浸出渣富70%以50t/a5t/a另一研究成果属火法炼锌工艺，即铟锌精矿脱硫焙烧后，焙砂送电炉还原挥发，挥>90803万t/a、铟20t/a的示范工厂。硬锌真空蒸馏，在一个设备中同时完成提锌、富集铟、锗、ISP炼锌工厂的硬锌处理中均已采用。Zn、Pb、Ge、Ag15-16t/a145m2工艺中，烧结机点火炉改进成高效节能炉型，带状火焰燃烧直接点火，节能25%。密闭鼓风炉增大了炉身和风口区面积，改进了锌雨冷凝和电热前床结构，优化工艺条件，送风时率达93.3%。鼓风炉炉瘤清除，通过多种技术措施，冷凝器周清理延长至11313t/a。ISP生产工艺过程中的烧结、制酸、鼓风炉熔炼三大主体车间均实现了计算机监测、控制与管理。对我国锌冶炼生产发展的几点建议（1）常规湿法炼锌工艺设备大型化和高效化的开发和运用。（2）努力推进硫化锌精矿直接浸出工程化研究，重视直接浸出引进技术的消化吸收工作。（4）开展锌渣及电积锌中矿综合回收及无害化处理工艺的研发和工业化生产。班组、安全管理;1、砌包组抓好砌包修炉眼质量,对砌包材料进行验收把关,如出现砌包质量问题,砌包组组长罚款50-100元。对修炉眼时间修眼质量要经车间、技术部验收,写出书面材料,一次不写罚砌包组长20元。2、正班长组织本班职工开好班前会,认真安排好本班内人员的责任分工,落实到个人,利用班前会通报公司,车间的新规定及工作安排情况,组织班组内人员参加公司组织的各种学习,要传达到班内的每个人(特别是休班人员)。3、各岗位工应熟悉并认真执行本岗位安全操作规程,遵守公司及车间制定的各项规章制度,对本岗位设备实行隐患排查,发现问题及时向班长汇报处理,严禁设备带病作业,一次不执行罚岗位工50元。4、对本班内出现三违(除个人罚款外)班长连带50%,如安全生产部检查不到让车间发现一律按三违规定进行处罚。5、对不积极处理炉况造成刺火厉害或翻渣的班长、工人每人罚50元。6、严格执行公司交接班制度(面对面交接班)炉口严禁缺人,缺人时由正班长、副班长补充,一次不执行罚款20元。7、对不服从车间管理人员交公司处理。8、劳保用品必须佩戴齐全,如劳保佩戴不齐全一律不准上岗操作,劳保用品不按规定佩戴,一律按佩戴不齐全处理。9、班长要正确判断电极工作端长度,处理好炉况,严禁出铁跟电极挤铁,发现一次对责任班长建议免职。10、月底26日前将考勤报车间汇总,不准瞒报漏报,各班每月统计完后要在班前会值班领导监督下向车间人员传达,并由值班人员签字确认班组无异议时将考勤报车间、综合办公室、技术部、安全生产部(4份),综合办公室以考勤形式上报,发现一次瞒报或不按规定分配工资的罚班长30元,漏报工资由各班班长负责。11、抓好当班薄弱人物及薄弱环节的排查管理。12、控制好扒渣和浇铸质量,对成品回炉铁及时回收回炉,一扒二扒分开倾倒二扒直接回炉,避免浪费。如发现因个人操作原因造成浪费对当事人罚款20-100元,副班长连带50%。13、严格要求对出铁工具的使用,避免浪费,如出现材料浪费由个人承担材料费。氧气、吹氧管除开新眼用,其它任何时候不准乱用。如需用氧气、吹氧管开眼时必须请示车间。14、取合金(渣样)时要标准,使化验更准确,給工艺配料提供准确数据,一次取样不