锌湿法冶金设计

目录

第一章绪论

第二章厂址选择

第三章工艺流程的选择与论证

第四章经济指标的选择与论证

第五章技术条件的选择与论证

第六章车间成本核算

第七章焙烧车间的投资与收益评估

第八章湿法炼锌冶金计算

第九章制药设备选型

第十章三废处理，环境保护及综合回收

第十一章总结与体会

第一章绪论

1.1锌的性质.用途及其作用

1.1.1锌的性质

锌（中文读音：xin）,它的名称“zinc”来源于拉丁文Zincum,意思是“白色薄层”

或“白色沉积物”。化学符号是Zn,它的序数是30,相对原子质量为65。锌是一种银白色

略带淡蓝色金属，密度为7.14克/立方厘米，熔点为419.5℃。在室温下，性较脆；100〜150℃

时，变软；超过200℃后，又变脆。锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层

薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后，锌剧烈氧化。

锌在空气中很难燃烧，在氧气中发出强烈白光。焰色反应：发出蓝绿色火焰，因为锌表

面有一层氧化锌，燃烧时冒出白烟，白色烟雾的主要成分是氧化锌，不仅阻隔锌燃烧，会折

射焰色形成惨白光芒，所以实验室燃烧锌块没有蓝绿色火焰。锌易溶于酸，也易从溶液中置

换金、银、铜等。锌的氧化膜熔点高，但金属锌熔点却很低，所以在酒精灯上加热锌片，锌

片熔化变软，却不落下，正是因为氧化膜的作用。锌是一种常用有色金属，是古代铜、锡、

铅、金、银、汞、锌等7种有色金属中提炼最晚的一种，是第四常见的金属，仅次于铁、铝

及铜。锌能与多种有色金属制成合金，其中最主要的是锌与铜、锡、铅等组成的黄铜等，还

可与铝、镁、铜等组成压铸合金。

1.1.2锌的用途

世界上锌的全部消费中大约有一半用于镀锌，约10%用于黄铜和青铜，不到10%用于锌

基合金，约7.5%用于化学制品，约13%用于制造干电池，以锌饼、锌板形式出现。国际铅

锌研究组预测，2004年全球锌消费量会比2003年的985万t增长4.8%,2005年将再增长

4.3%,预计2005年中国将占世界锌消费总量的四分之一，它的消费增长的部分原因是镀锌

钢用量的增长。相比之下，美国可能只占全球锌需求的十分之一。

（1）镀锌锌具有优良的抗大气腐蚀性能，在常温下表面易生成一层保护膜，因此锌最

大的用途是用于镀锌工业。被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层（如镀锌板），广泛用于汽

车、建筑、船舶、轻工等行业。21世纪后西方国家开始尝试直接用锌合金板做屋顶覆盖材

料，其使用年限可长达120-140年，而且可回收再用，而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命

一般为5-10年。21世纪后，钢带热浸镀锌量有显著增长。电镀锌也有使用，但该法一般用

于较薄的镀层和不同的表面光洁度。使用含锌粉的涂料是涂层的另一种方法；对于与水连续

接触的物体，如用于船舶、桥梁和近海油气井架的大的钢构件，只须和大的锌块连接，便可

得到保护，不过锌块要定期更换。

（2）锌合金用于汽车制造和机械行业。锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度

不高，但加入铝、铜等合金元素后，其强度和硬度均大为提高，尤其是锌铜钛合金的出现，

其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平，其抗蠕变性能也大幅度被提高。

因此，锌铜钛合金已被广泛应用于小五金生产中。主要为压铸件，用于汽车、建筑、部分电

气设备、家用电器、玩具等的零部件生产。许多锌合金的加工性能都比较优良，道次加工率

可达60%-80%。中压性能优越，可进行深拉延，并具有自润滑性，延长了模具寿命，可用

钎焊或电阻焊或电弧焊（需在氧气中）进行焊接，表面可进行电镀、涂漆处理，切削加工性能

良好。在一定条件下具有优越的超塑性能。锌与铜、锡、铅组成的黄铜，用于机械制造业。

含少量铅镉等元素的锌板可制成锌毓干电池负极、印花锌板、有粉腐蚀照相制板和胶印印刷

板等。

（3）锌可以用来制作电池。例如：锌镒电池以及最新研究的锌空气蓄电池。

锌镒电池：锌作为负极活性物质，兼作电池的容器和负极引电体，是决定电池贮存性能

的主要材料。在锌片中含有少量的镉和铅。镉能增强锌的强度，铅能改进锌的延展加工性能。

镉与铅均能提高氢在锌电极上的过电位，减少锌电极的自放电，减缓锌片的腐蚀和氢气的释

放。锌片中若含有Cu、Fe、Ni等，将降低H2在锌电极上析出的过电位，加速电池在贮存

过程中的自放电，因此这些有害杂质必须严格控制。

锌空气蓄电池：锌空气电池又称锌氧电池，是金属空气电池的一种。锌空气电池比能理

论值是1350W•h/kg,最新的电池比能量已达到了230Wh/kg,几乎是铅酸电池的8倍。可

见锌空气电池的发展空间非常大。锌空气电池一般采取抽换锌电极的办法进行“机械式充

电”。更换电极的时间在几分钟即可完成。换上新的锌电极，“充电”时间极短，非常方便。

如此种电池得到发展，省去了充电站等社会保障设施的兴建。锌电极可在超市、电池经营点、

汽配商店等购买，对普及此电池电动车十分有利。这种电池具有体积小，电荷容量大，质量

小，能在宽广的温度范围内正常工作，且无腐蚀，工作安全可靠。只是锌电极在电解还原过

程中，比较耗能，每吨氧化锌还原成锌需要消耗2500度电，所以用在电动汽车上，成本较

高。试验电池的电荷容量仅是铅酸电池的5倍，不甚理想。但5倍于铅酸电池的电荷量已引

起了世人的关注，美国、墨西哥，新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、摩托车

上进行试用，也是一极有前途的电动车用电池。

此外，锌具有良好的抗电磁场性能。锌的导电率是标准电工铜的29%,在射频干扰的场

合，锌板是一种非常有效的屏蔽材料，同时由于锌是非磁性的，适合做仪器仪表零件的材料

及仪表壳体及钱币，同时，锌自身及与其他金属碰撞不会发生火花，适合作井下防爆器材。

广泛用于橡胶、涂料、搪瓷、医药、印刷、纤维等工业。锌具有适宜的化学性能。锌可与

NH4cl发生作用，放出H+正离子。锌-二氧化镒电池正是利用锌的这个特点，用锌合金做电

池的外壳，既是电池电解质的容器，又参加电池反应构成电池的阳极。它的这一性能也被广

泛地应用于医药行业。锌与酸或强碱都能发生反应，放出氢气。锌肥（硫酸锌、氯化锌）有

促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用。锌粉、锌领白、锌铭黄可作颜料。氧化锌还

可用于医药、橡胶、油漆等工业。

1.1.3锌的作用

（1）锌的工业用途

锌是重要的有色金属原材料，目前，锌在有色金属的消费中仅次于铜和铝，锌金属具有

良好的压延性、耐磨性和抗腐性，能与多种金属制成物理与化学性能更加优良的合金。原生

锌企业生产的主要产品有：金属锌、锌基合金、氧化锌。这些产品用途非常广泛，主要有以

下几个方面：

a镀锌

用作防腐蚀的镀层（如镀锌板），广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业，约占锌用量

的46%。

锌具有优良的抗大气腐蚀性能，所以锌主要用于钢材和钢结构件的表面镀层。电镀用热

镀锌合金表面氧化后会形成一层均匀细密的碱式碳酸锌ZnCO3・3Zn（OH）2氧化膜保护层，该

氧化膜保护层还有防止霉菌生长的作用。由于锌合金板具有良好的抗大气腐蚀性，近年来西

方国家也开始尝试着直接用它做屋顶覆盖材料，用它作屋顶板材使用年限可长达120-140

年，而且可回收再用，而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。

b制造铜合金材（如黄铜）

用于汽车制造和机械行业，约占15%。

锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高，加入铝、铜等合金元素后，其强度

和硬度均大为提高，尤其是锌铜钛合金的出现，其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、

灰铸铁的水平，其抗蠕变性能也大幅度被提高。因此，锌铜钛合金目前已经被广泛应用于小

五金生产中。

c用于铸造锌合金

主要为压铸件，用于汽车、轻工等行业，约占15%。

许多锌合金的加工性能都比较优良，道次加工率可达60%-80%o中压性能优越，可进

行深拉延，并具有自润滑性，延长了模具寿命，可用钎焊或电阻焊或电弧焊（需在氨气中）进

行焊接，表面可进行电镀、涂漆处理，切削加工性能良好。在一定条件下具有优越的超塑性

能。

此外，锌具有良好的抗电磁场性能。锌的导电率是标准电工铜的29%,在射频干扰的

场合，锌板是一种非常有效的屏蔽材料，同时由于锌是非磁性的，适合做仪器仪表零件的材

料及仪表壳体及钱币，同时，锌自身及与其他金属碰撞不会发生火花，适合作井下防爆器材。

d用于制造氧化锌

氧化锌是一种白色或微带黄色的细微粉末，易分散在橡胶和乳胶中，是天然橡胶、合成

橡胶的补强剂，活性剂及硫化剂，也是白色胶料的着色剂和填充剂。胶料中加入活性氧化锌

后，能使橡胶具有良好的耐磨性，耐撕裂性和弹性。用于油漆、油墨、漆布的着色，印染工

业用的印花防染剂，在火柴工业中用于中和牛皮胶的酸性，增加胶粘效果，医药工业用作橡

皮膏的原料，此外也用于颜料锌格黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造，合成甲醇的催化

剂，合成氨的脱硫剂，玻璃和釉料生产，颗粒细的活性氧化锌（粒径O.lum左右）可用作聚

烯煌和聚氯乙烯等塑料的光稳定剂，氧化锌也用于压敏、光催化、光电极、涂料、彩电显影

等领域。

氧化锌作白色颜料。由于活性氧化锌具有良好的活化性能，在橡胶制品中得到了越来越

广泛的应用，如在V型带中不仅能等量代替普通的氧化锌，且能减少1/2—1/3的用量，使

橡胶的各种性能指标稳定，硫化性能不受影响，降低了生产成本。细粒的氧化锌可用作医药

品。由于氧化锌对紫外线吸收能力强，人们越来越重视氧化锌在化妆品的应用，如开发的粒

径为0.01—0.04um的氧化锌微粒子，其紫外线的吸收率、透明度均比历来用的二氧化钛微

粒子好。

用透明氧化锌做的涂膜可有效地防止涂膜变色。这种氧化锌除作化妆品外，还可用作汽

车漆、家具建筑材料、油墨、油彩的原料，也可用于橡胶、塑料的防老化剂。最近开发的食

品包装透明薄膜就是将透明氧化锌涂覆在聚乙烯薄膜上，既可提高塑料薄膜的抗紫外线能

力，同时也保护了食品的质量。随着高新技术的发展，人们正在开发利用作为金属、陶瓷的

补强材料的氧化锌晶须材料及陶瓷、塑料过滤膜用材料、气体传感元件、电磁屏蔽材料和大

比表面积的氧化锌材料。

e用于制造干电池

以锌饼、锌板形式，约占13%。

锌具有适宜的化学性能。锌可与NH4CI发生作用，放出H+正离子。锌-二氧化镒电池

正是利用锌的这个特点，用锌合金做电池的外壳，既是电池电解质的容器，又参加电池反应

构成电池的阳极。它的这一性能也被广泛地应用于医药行业。

(2)锌是重要的生命元素

微量元素锌是生命元素，科学家研究表明，锌参与了人体内80多种酶的代谢过程，尤

其DNA和RNA聚合酶，它直接参与核酸蛋白质的合成，细胞的分化和增殖以及许多代谢,

人体内还有一些酶需要锌的激活，而发挥其活性作用，因此，锌是人体生长发育、生殖遗传、

免疫内分泌、神经、体液等重要生理过程中必不可少的物质，缺锌会对人体的各系统产生不

利影响，所以锌被人们誉为“生命之花”。正常人血锌值为13.94umol/L,如低于11.48口

mol/L则视为缺锌症。

a造成锌缺乏的原因

摄入不足母乳初乳中含锌量比成熟乳高，婴儿出生后，未哺母乳或母乳不足，未适

时添加富锌辅食可致锌摄入不够，米面类食物其含植酸、草酸、及纤维素使锌的吸收利用率

低，亦易引起锌缺乏，有偏食、厌食、挑食的坏习惯，是年长儿缺锌的主要原因。

需要量增加生长发育迅速，易出现缺锌，新陈代谢旺盛使锌消耗增加。处于应激状态,

患恶性肿瘤，感染性疾病时锌需要量增加，患慢性肾脏病、尿毒症时锌容易丢失。

吸收利用障碍慢性消化性疾病影响锌的吸收利用，如脂肪泻，锌与脂肪碳酸盐结合成不

溶解的复合物影响锌的吸收，肠炎腹泻时使含锌渗出液大量排出先天性锌缺陷等。

b锌在人体中的主要作用

锌是上百种酶的组成成分和激活剂，参与蛋白质和核酸合成，从而影响细胞的分裂生长

和再生，缺锌可导致生长发育缓慢，以致身材矮小，儿童智力发育不良，而体内含锌高的儿

童，智力好，学习成绩优良，总之，锌能促进智力发育的作用，锌能提高学龄儿童身体的免

疫功能，维持和促进视力的发育，我国是一个以谷类食物为主的国家，膳食结构存在锌含量

不足，也存在锌利用率差，所以在我国儿童缺锌发生率较高。

畸形儿的产生与锌缺乏有着密切的关系，锌是上百种酶的组成成分，些酶参与人体的骨

代谢、蛋白质代谢、糖代谢、RNA和DNA的合成等，在胎儿生长发育过程中，均需锌参加，

所以妊娠后应早期补锌。

锌可以加速青少年的生长发育，缺锌后生长发育缓慢，甚至停止，锌对胶原组织的形成,

骨骼生长T1转化为T3均有直接作用。

锌是维持视力和促进视力的重要物质，锌参与肝脏及体内的维生素A还原酶的组成，

所以缺锌会影响视力。

锌与精液的质量和精子的关系密切，缺锌影响精子的代谢，和精子的活动力，并能影响

性腺的发育。老年人缺锌时，记忆力减退，四肢活动障碍，思维功能异常，甚至发生老年性

痴呆，锌可以提高机体免疫力，促进伤口愈合，锌与许多皮肤粘膜性疾病有密切关系，如发

生口腔炎、舌炎、口腔溃疡、面部座疮、秃发脱发都与锌缺乏有关，锌还能影响味觉和食欲。

总之，充分了解微量元素锌在人体生命中的作用，合理的补充锌，对优生优育预防畸形

儿，儿童的生长发育提高视力，增进食欲，提高机体的免疫力，有效的预防老年性痴呆症，

所以微量元素锌在人体中的作用要有足够的重视，建议在医师和营养师指导下合理及时补充

微量元素锌，以保证提高我们的生命质量。

(3)锌对其他元素的调控作用

由于锌在蛋白质中与筑基结合比较稳定，很难从蛋白质中置换出来，在其他元素间的调

控中起主导作用。

锌与铁、钻、钛、铝等的化学性质有相似之处。它分别作用于造血系统的不同环节，协

同完成造血功能。锌能促进铁的吸收，有协同生血作用，可治疗贫血。

铅和铜与蛋白质筑基结合比锌还要稳定，因此铅和铜能置换锌，形成拮抗作用。调查发

现，血清中铅、铜高，则锌低。实验证实，锌能抑制铅在肠道的吸收，降低铅毒性，锌有竞

争性置换铅的作用，从而预防铅中毒。

最近几年来，很多研究人员的报告证明，血清中铜和锌的含量有一定的比值，正常为

0.9-1.27,在很多疾病中，铜、锌比值发生变化。冠心病、肿瘤、肺病等疾病活动期这

种变化很明显，有人建议将此比值作为疗效观察指标。

1.2国内外锌冶炼技术发展状况

1.2.1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。近期世界

新建和扩建的生产能力均采用湿法炼锌工艺。湿法炼锌技术发展很快，主要表现在：硫化锌

精矿的直接氧压浸出；硫化锌精矿的常压富氧直接浸出；设备大型化，高效化；浸出渣综合

回收及无害化处理；工艺过程自动控制系统等几个方面。

火法炼锌中的竖罐蒸储炼锌已趋淘汰，电炉炼锌规模小且未见新的发展。等离子炼锌技

术及喷射炼锌技术在上世纪80年代实现了钢厂烟灰回收锌的示范工厂，至今尚未见有关进

一步的商业化进展的报道，密闭鼓风炉炼铅锌是世界上最主要的几乎是唯一的火法炼锌方

法。世界上总共有15台(包括国内ISP工厂)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。

(1)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。该工艺浸出效率高。对高铁闪锌矿和含铅的锌精矿适应性强。与

常规炼锌方法相比无需建设配套的焙烧车间和酸厂，有利于环境的治理，尤其是对于成品硫

酸外运交通困难的地区，氧压浸出工艺更显优势，产出的元素硫便于储存和运输。

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44口m。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

速度大为增加，因此浸出温度定为150℃左右为宜，同时加入木质磺酸盐作表面活化剂，有

利于反应顺利的进行。溶液中三价铁的存在对浸出反应起加速作用，在使硫化锌氧化时，本

身被还原成二价铁，接着又被进一步氧化成三价铁。二价铁氧化成三价铁被认为是浸出过程

的控速阶段，起到氧的传递作用。浸出的反应与二价铁氧化速率紧密相关，二价铁氧化速率

与二价铁的浓度、溶液的酸度及浸出过程的氧压有关。工业实践证明：硫化锌精矿氧压浸出

的温度为140℃〜150℃,氧分压为700kPa,浸出时间1小时，锌浸出率可达98%以上，硫

总回收率为88%。目前国外已有五座炼锌厂建成了氧压浸出系统。

a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190t/d,新建的氧压浸出系统与原有的传统

湿法炼锌平行运行,氧压浸出的矿浆经旋流器分级溢流进入老系统的酸浸槽与原工艺流程合

并，氧压浸出系统设计产锌量为全厂产能的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，旋流器的溢流

经浓缩后得到含固量68%〜70%,粒度小于4411m占90%的矿浆，在矿浆搅拌槽里加入表面活

性剂后，连续泵入4室高压釜的第一室。由电积车间来的废电解液配入浓硫酸，使其酸度达

到含硫酸165g/L,然后与矿浆闪蒸槽产出的蒸气进行热交换，使废电解液的温度由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

二室，氧压浸出用的氧气纯度为98%,从高压釜前三个室加入。高压釜为四室卧式机械釜，

其直径为3.7m,长15.2m,容积103m3,每室有搅拌器和隔板，操作压力为1250Pa,温度150℃,

浸出产物通过衬陶瓷的排料阀排出，进入闪蒸槽，闪蒸槽的操作压力为55kPa,温度为117℃,

闪蒸后的矿浆进入调节槽，再泵入一台水力旋流器，旋流器的溢流主要是硫酸锌溶液和铁研

矿浆，经扫选硫后送焙烧浸出系统。扫选产品与旋流器底流合并经粗选，精选后产出硫富集

物，再经过滤、溶融、热滤，产出元素硫出售。未反应的硫化锌和夹杂的硫残渣返回焙烧。

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%,高压釜物料

停留时间100分钟，排气中氧含量（干基）85%,浸出终液含铁5g/L,含酸30g/L,锌浸出

率98%,硫回收率83%〜91%。

b加拿大梯明斯厂

氧压浸出系统设计能力为处理精矿105t/d,该厂也是在传统湿法炼锌厂基础上扩建的。

加压浸出的矿浆经浓密后，溢流在氧化槽中氧化，中和，焙烧作氧化步骤的中和剂，氧化步

骤排出的浆化物由硫酸锌溶液，未反应的焙烧砂矿和沉淀的氧化铁组成，送至老厂的中性浸

出工序与主工艺流程合并，氧压浸出矿浆浓密底流即合硫浸出渣，与老厂产生的残渣一起洗

涤过滤并储于尾矿坝。

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，铁以黄钾铁矶，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50nl2,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65%,小于44Um。颗粒占95%。釜内总压维持在1100〜

1240kPa,温度130℃〜145℃,浸出产物经闪蒸槽温度降至100℃进调浆槽，在浓密机中固、

液分离前静置一段时间，使硫碘转换成单斜体结晶状。大约25%的上清液作为冷却剂再循环

回到高压釜内。剩余的上清液在氧化槽中使二价铁离子氧化成三价铁离子，在此焙烧作氧化

步骤的中和剂，并返回老系统沉矶液调节液固比。氧化槽排出的浆化物送至传统工厂的中性

浸出段。浓密机底流含碱式硫酸铁、铁砚渣、单质硫及共他残留物与传统工厂生产的残渣一

起洗涤并堆存于尾矿坝。投产前期，曾出现过砖衬的脱落，铅衬的局部浸蚀，卸料管堵塞及

排气控制阀的磨损问题，经过几次的修改，材质的更换和加强维护管理，逐步提高了其经营

效率和产量。1995年运行时间为80.4%,设备利用率达到88.2%。其主要生产数据如下：实

际的精矿处理量150t/d,釜内氧含量（干基）92%,浸出终液含酸15-18g/L,含铁3-3.5g/L,

锌浸出率98%o

c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设备

结合起来提高了电锌的生产能力，年增产5万t电锌，占全厂总量三分之一以上。老系统的

流程包括：焙烧、中性浸出、热酸浸出、高热酸浸出、净液、电积等工序。高热酸浸出的铅、

银渣出售给铅厂，热酸浸出液用锌精矿还原，使溶液中的三价铁还原成二价铁，然后焙砂中

和，使铁以赤铁矿的形式沉淀下来。还原渣含有硫化锌和大量硫送往焙烧炉。新增氧压浸出

系统后，改变了这部分工艺，即将还原渣与锌精矿二次研磨后的矿浆混合，同时加入高压釜,

其作用是增加焙烧炉处理的精矿量，也使还原渣中的硫不以硫酸产出而以元素硫形式产出。

进入高压釜的锌清矿量占原料量的50%〜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。加压浸出后的矿浆

进入闪蒸槽温度下降到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、再经熔融热滤得到单

质硫副产品出售,硫化物滤饼返回焙烧。扫选尾矿与老流程高热酸浸出渣混合进入原有的铅、

银、渣浓密池。初级浮选尾矿浓密机上清液含溶解的锌、铁送往原有的中性浸出工序。

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%。

d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完全

取代了老工艺的焙烧浸出工艺。至今是世界上第一座完全采用氧压浸出的炼锌厂，而其它的

锌氧压浸出都是与焙烧工艺并存。

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，底流

矿浆含固70%,小于4411nl占98%,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14CTC〜150℃,其余各室为

150℃,停留时间1小时。一段浸出矿浆经两级闪蒸槽降温、降压后进低酸浸出浓密机。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

除铁用氢氧化锌矿浆为烟尘和浮渣经浸出、石灰中和后的产出物。低酸浸出浓密机底流含固

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。而高酸浸出釜的温度则通过向最

后一个室补充废液控制。高酸浸出矿浆在进入高酸浸浓密机前也通过两级闪蒸槽和中间槽降

温、降压，回收蒸汽用于加热反应溶液，高酸浸出浓密机底流用水浆化，再经浮选得到硫精

矿。浮选尾矿经浓密，过滤和洗涤后送尾矿坝，硫精矿浆经过滤、洗涤、溶融、热滤产出元

素硫出售，热滤渣主要含未反应的硫化物送公司铜厂处理。

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釜,

另一台高压釜作为两者的备用。1993年7月投产，1995年达到设计能力的98虬通常每月

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,每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HOOkPa〜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/Lo

除上述四厂外，第五座氧压浸出厂于2003年在哈萨克斯坦的巴尔喀什厂建成，生产规

模为10万t/a电锌能力。

(2)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工

业化生产。富氧常压浸出工业化生产是在氧压浸出之后发展起来的新工艺，其基本反应过程

仍基于氧作为强氧化剂，三价铁离子作催化剂，硫以元素硫产出，与常规炼锌方法相比具有

氧压浸出相同的优势，与氧压浸出工艺相比，由于过程在常压下进行，反应温度低于100℃,

所以反应速度较慢，据有关资料报道，经富氧常压和氧压对比试验证明，要求达到相接近的

锌浸出率，反应时间不低于24小时(而氧压浸出为1小时)，在相同的酸度下，富氧常压浸

出终液铁含量明显高于氧压浸出终液铁含量，即增加了溶液除铁工作量，锌回收率略低于或

接近氧压浸出工艺。富氧常压浸出的核心设备是DL反应器，DL反应器为立式封闭搅拌槽，

搅拌器设在底部，反应器体积大，但总投资仍低于氧压浸出工艺。由于是在常压下浸出，反

应热回收不如氧压浸出工艺，所以蒸汽消耗量较大。无高压设备，所以粘结清理等维护工作

量少，且安全性较好。

三座富氧常压浸出工业化生产都是与焙烧一浸出一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。

a芬兰科科拉厂

分别于1998年和2001年建设了两座50,OOOt/a锌规模的富氧常压浸出系统，共有8

台DL反应器，四台为一个系列，每个系列(50,OOOt/a)三台生产，一台备用。科科拉厂，

原有常规流程生产能力为170,OOOt/a锌，共计总产能为270,000t/a。进入DL反应器的物

料包括精矿浆，焙烧二段浸出底流经转化后的矿浆，电积废液和氧，反应器产出物经浓密、

过渡、上清液返回焙烧一段中性浸出与常规流程合并。

b挪威欧达厂:

于2004年建设了一座50,OOOt/a锌规模的富氧常压浸出系统，原有常规流程生产规模

为100,OOOt/a锌，共计总产能为150,000t/a锌。进入DL反应器的物料包括精矿浆，焙砂

系统的热酸浸出矿浆，电积废液和氧。反应器产出物经浓密、过滤后的上清液用焙砂中浸底

进行黄钾铁矶法沉铁，除铁后液返回焙砂中浸工序，与常规流程合并。

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。

c韩国锌业公司温山冶炼厂

韩国锌业公司温山冶炼厂于1994年建设了一座200,000t/a锌的富氧常压浸出系统，原

有的焙烧、浸出、针铁矿除铁流程生产能力为200,000t/a锌。常压富氧浸出工艺产出的酸

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

浸出共生产电锌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直接

浸出试验的结果，酸出渣是否选硫或热滤，处决于建厂条件，原料铅、银含量和环境的要求。

(3)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矶法，针铁矿法和赤铁矿法。产出

的高酸浸出渣视铅银含量或直接送铅厂处理，或经浮选后送铅厂处理，产出的铁渣多数送渣

场堆存，存在二次污染问题。如何使这类渣无害化处理是湿法炼锌厂一个共性问题。比较普

遍的一种观点认为，采用烟化法处理湿法炼锌厂残渣，尽可能回收其中有价金属产出固化无

害渣，有利于环境保护，也有利于弃渣的进一步的利用。传统的威尔兹法处理弱酸浸出的残

渣(所谓的半溶渣)作为丢弃渣也不是十分安全，且焦炭耗量也高，操作成本高，操作环境

也不理想。韩国锌业公司温山冶炼厂为建成一座“绿色”工厂，曾对渣处理流程做过多方案

的比较和改进。其原则是消除浸出渣的堆场，使未来不可知责任最小化，而不是公司当前利

益的最大化，其目标是研究一种与铅渣烟化炉相同的化学反应过程，实现连续化操作的锌渣

处理工艺，渣烟化的连续化过程有利于含硫烟气的后续处理，也有利于操作管理。在澳大利

亚进行试验后，于1995年建成两段Ausmelt炉处理炼锌厂残渣，投产初期遇到了许多机械

问题，经过一段时间的设计修改取得了很好的效果，证明两段连续烟化炉处理锌浸出渣或铅

锌冶炼过程残渣，产出无污染可利用的废渣是一个比较好的方法。该项目的正常生产逐步消

除了该厂生产过程产出的针铁矿渣和堆存的铁矶渣。烟化炉放出的渣经水淬后出售给水泥

F，从而真正的实现了“无弃渣锌冶炼厂”的初衷。

温山锌冶炼厂Ausmelt渣处理工艺，设计能力为120,000t/a(干基)出渣。含水25%

浸出渣与粒煤(5mm〜20mll1),石英溶剂经配料、混合后加入第一段Ausmelt熔炼炉。熔炼炉

顶部喷枪送入富氧空气、粉煤，二次燃烧空气进行浸没熔炼，产出的含锌氧化物烟尘和二氧

化硫烟气经沉降室余热锅炉降温，电收尘机除尘后，尾气含有二氧化硫1%左右，通过氧化

锌吸收后排空。沉降室收集的粗尘返回熔炼炉，余热锅炉和电收尘器收集的混合氧化物作为

尾气洗涤吸收剂，经洗涤产出亚硫酸锌矿浆回炼锌厂回收锌和硫酸。熔炼炉下部排渣口将熔

融渣送往第二段Ausmelt炉进一步贫化，第二段炉设有单独的烟气处理系统，由于第二段炉

的烟气不含二氧化硫，所以无尾气吸收装置。烟气经沉降室、热回收降温至200℃,再经布

袋收尘器除尘后直接排放，二段炉的氧化锌烟尘送浸出厂。二段炉设有放渣口和底部放出口，

废渣由放渣口排出后水淬外售，冰铜由底部放出口间断排放，送铜厂处理。熔炼炉操作温度

1270℃,贫化炉操作温度为1300℃〜1320℃。

该厂1995年抽产遇到的主要问题是：由于喷溅造成上升烟道的堵塞：喷枪下部寿命短;

耐火材料过渡损坏。经温山冶炼厂不断的改进已取得了很好的效果。生产实践数据为：锌回

收率86%,铅回收率91%,银回收率88%(其中71.5%进入氧化锌烟尘，其余进入冰铜)。废

渣含锌小于3%,含铅小于0.3%,铜、睇以黄渣形式得以回收。

(4)焙烧一浸出一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3.2m33.4m3

大型阴极板的自动剥锌机的运用；2000kW〜3000kW熔铸，感应电炉的运用以及全过程计算

机控制和管理的运用。显著改善了操作条件，提高了劳动生产率，降低了生产成本。

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砚法、低

污染黄钾铁矶法、针铁矿法和赤铁矿法来处理浸出渣。处赤铁矿法在高压釜中进行，设备和

操作费用较高而未广泛推广外，其他的热酸浸出和渣处理方法均已广泛运用。但无论是铁矶

渣还是针铁矿渣，均存在如何经济、无害化治理和再利用问题。

(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年代〜70年代发展

迅速，后因湿法炼锌技术的发展，环保要求日益严格，焦炭价格的上涨以及铅锌矿分选技术

的提高等多种原因，20世纪后期外国炼锌厂的新建和扩建不再采有该法炼锌。原有密闭鼓

风炉炼锌厂技术发展主要是：提高鼓风与焦炭预热温度，以增加产量；处理低品位的复杂原

料；采用热压团或粉状含锌物料直接喷吹入炉方式提高二次物料的处理量；低浓度高氧在烧

结和鼓风炉中的试验和应用；溜槽汽化冷却，以及喷淋冷却炉壳的运用等。

1.2.2我国锌冶炼的技术现状

近10年来我国锌产量迅速增长，1995年为107.67万t,2000年195.7万t,2005年

达到271.1万t。1995至2005年，年均递增9.7%；2000至2005年，年均递增6.7%。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。

国锌冶炼工艺技术，以湿法冶炼为主，火法冶炼其次。

(1)湿法炼锌

湿法冶炼工艺的标准流程是锌精矿焙烧一浸出f净液一电积一电锌产品.其中因浸出作

业的条件不同又分工协作为低温常规浸出和高温高酸浸出两种.我国常规浸出工艺以株冶较

为典型，浸出渣多用回转窑挥发其残锌。高温高酸浸出渣则直接送渣场堆存，或视铅、银含

量送铅厂处理，其浸出液除铁在我国又有四种不同工艺，如白银西北铅锌冶炼厂等采用的黄

钾铁矶法、赤峰库博红炸锌厂等采用的氨帆铁渣法，由于铁渣中锌含量低，又称为低污染黄

钾铁矶法、云南祥云飞龙实业有限公司等采用针铁矿法、温州和池州冶炼厂等采用喷淋去除

铁、称为仲针铁矿法。基于这些区别，使湿法炼锌工艺流程呈现出多样性。

上世纪90年代随着单系列10万t/a电锌冶炼厂的建设,采用和研制了109m2的大型沸

腾焙烧炉、大型单通道模式壁余热锅炉、溢流密封螺旋排灰装置、焙砂沸腾冷却器、高效冷

却筒、150nl3高效节能搅拌槽、高效浓密机、自动板框压滤机、1.6m2极板、全塑大型电解

槽、机械化剥锌片机、40t大型低频熔锌感应电炉、自动浇铸一码垛一打包机等先进设备和

睇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

锌厂其装备和自控水平已进入世界先进行列。在工艺操作方面，劳动生产率及电解液净液深

度与发达国家相比仍有一定差距。

(2)火法炼锌

我国现存在火法冶炼锌工艺有三种，即竖罐炼锌、ISP鼓风炉炼锌、电炉炼锌。几年前

在边远地区采用原始的马槽炉、马鞍炉、四方炉平罐炉炼锌，由于其能耗高、回收率低、浪

费资源、污染环境，已被国家明令禁止生产，现已基本关停或改造。

竖罐炼锌国外早已于1980年关闭了最后一条生产线。我国竖罐炼锌以葫芦岛锌厂为典

型，该厂经多年努力，开发了高温沸腾焙烧、自热焦结炉、大型蒸储炉、精储炉、双层煤气

发生炉、罐渣旋涡熔炼挥发炉等技术，将竖罐炼锌提高到一个新水平，先后建成了20万t/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5套装置，2005年产锌总量20〜21万t。

该工艺对铅锌难以分选的混合精矿处理具有独特优点。60〜70年代获得快速发展。随着铅

锌混合矿分选技术的提高，加上铅锌精矿烧结过程的烟气和返粉破碎的粉尘污染等环保问题

难以解决、ISP工艺已夕阳西下，全世界先后共建设了17套ISP装置，在发达国家，因环

保原因有多家已经关闭，2004年澳大利亚的柯克克里克的ISP厂亦已关闭，目前全世界包

括中国后建的ISP工厂在内仍有15套装置继续生产。

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。目前全国

已有35个工厂建成投产了58台电炉，电炉装机总功率112k•kW,年产锌总量15-16万to

已投产的电炉单机功率在1000〜6300kVA之间，产品电耗视精矿品位高低而波动在3500〜

4300kW•H/t粗锌之间。

另外柳州锌品厂、水口山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

-WI1995|1998|1999|2000|2001|200212003|200412005

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

精微锌32.139.1439.7955.945.959.756.270.3760.14

蒸储锌5.56.527.714.427.21.71.791.821.79

锌品25.732.0240.9334.832.829.430.240.745.07

表3中除电锌外，均为火法炼锌产品，以2005年计，电锌170.6万t,占当年锌总

产量的61.5%,ISP鼓风炉产锌21万t,占7.6%,电炉产锌16万t,占5.8%,其余竖罐产锌

约35~36万t,占13%„1995年电锌产量仅占当年总产量41%,到2005年已提高到近61.5%,

表明我国湿法炼锌的发展速度，随着再建和改扩建炼锌厂的投产，我国湿法炼锌厂的产能将

显著提高。

(3)锌冶炼技术进展

a云南冶金集团和昆明理工大学，联合开发了高铁锌精矿铁自动催化加压浸出新工艺，

处理含Zn42.17%>Fel4.38%、S29.25%的精矿，工业性连续试验指标达到：锌浸出率98.05%,

铁浸出率仅29.22%,元素硫转化率92.2%。该技术已建成投产了10000t/a电锌的生产线，

和20000t/a的试生产线，进入了产业化阶段。

b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，将高硅氧化锌矿

与硫化矿焙砂中温和酸浸出渣，按适当配比混合，再经高温高酸浸出，用针铁矿法沉铁、脱

硅、净液、电解生产电锌，已取得国家专利。该厂采用上述工艺已生产多年，锌的总回收率

达94%土。2005年该厂电锌产量已突破5万t/a,证明该工艺成熟可靠。该厂同时用硫酸浸

出处理Zn7〜8%的低品位氧化矿，浸出率达70%〜80%并用酸洗萃取、电积工艺回收过去堆答

的锌浸出渣，产能已达10000t/a电锌，这些技术为我国难处理的高硅氧化锌矿经济有效地

利用开创了新途径。

c由于锢价持续攀高，锌矿中伴生金属锢的有效回收引起锌冶炼同行的高度重视，株冶

采用环隙式离心萃取器代替混合澄清槽，直接从氧化锌酸浸上清液中萃取回收锢、楮、剔除

了锢、错富集和两次富集渣酸浸等工序，锢的总回收率提高了20.25%,楮的总回收率提高

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、浸出渣富集锢,

再经回转窑挥发回收渣中的残余锌、锢，以氧化锌烟尘产出。氧化锌富集了绝大部分锢，作

为提锢的原料，提锢后液回系统回收锌，改进后的浸出工艺，锢的总回收率达70%以上，因

内用此工艺建设50t/a锢、5万t/a锌的锢锌冶炼厂，已投产运行。

另一研究成果属火法炼锌工艺，即锢锌精矿脱硫焙烧后，焙砂送电炉还原挥发，挥发物

经锌雨冷凝获得粗锌，粗锌精储得到精锌，锢则残留在精储残渣硬锌中，硬锌经真空冶炼回

收锢。该工艺锢在电炉中的挥发率>90%,锢的总回收率达80%,正在国内建设年产锌3万t/a、

锢20t/a的示范工厂。硬锌真空蒸镭，在一个设备中同时完成提锌、富集锢、错、银、铅等

有价金属。且有流程短、直收率高、无污染等优点。在竖罐炼锌和ISP炼锌工厂的硬锌处理

中均已采用。

d湿法炼锌除前面提到的设备大型化外，曲靖、株冶等厂家的焙烧、浸出、净液、电解、

制酸均实现了在线检测，智能优化模型控制。提高了产品质量，降低了能耗。熔锌工频感应

电炉，采用新型绝缘干式填料和柔性耐火浇铸材料，解决了感应器熔锌沟锌液流动时剧烈膨

胀、热应力变化给感应器造成的龟裂漏锌及一、二次线圈间的漏锌问题，实现了感应电炉可

不停炉检修、不需再配备用炉。云南驰宏锌错股份有限公司，将锌浸出渣加入烟化炉强化挥

发熔炼，回收其中残留的Zn、Pb、Ge,Ag等有价金属，炉型有重大改进，达到了锌浸渣综

合利用的目的。

目前，即将开发年产锌15-16万t/a的1451n2焙烧炉及其配套措施，锌液深度净化装置

和林极板自动剥锌装置，以及研发锌渣和铅锌中矿无害化处理工业化装置。

eISP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虬

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11天，炉子

大修周期延长到3年，单炉产量达到13万t铅锌/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。

1.2.3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。

(3)结合锌电积车间采用大极板机械剥锌装置的应用和推广，促进锌液的深度进化工艺

的开发和运用；利用冷却塔风机，实现电积车间整体机械通风，改善操作环境。

(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

1.3研究的意义及其主要内容

1.3.1本设计研究的意义

常规湿法炼锌工艺中，浸出是主要的工序之一，其对各个工序以及最终产量有着密切的

关系。通过本次毕业设计，充分认知浸出的重要性，同时锻炼和提高了专业理论知识与实践

相结合的能力、独立思考能力、分析问题和解决问题的能力，另外也对国内外湿法炼锌技术

有了比较全面了解和认识，对今后从事冶金方面的工作打下了坚实的基础，具有重大的现实

意义。

1.3.2本设计研究的主要内容

1)工艺流程的选择及主要技术经济指标、条件、厂址的选择与论证;

2）经济核算及“三废”治理的论证；

3）冶金计算及主要设备选型的计算。

第二章厂址的选择与论证

在拟建一个新的有色冶炼厂往往要到工厂厂址的选择问题，厂址的选择是有色冶炼在设

计中的主要任务之一，也是工业项目可行性研究中不可缺少的主要环节。

厂址选择所涉及的范围很广，厂址选择恰当与否，不公关系到建厂的总投资费用，施工

条件的好坏，建设周期的长短，工厂能否近期投产，而且对建设和发展都有很大的关系，并

且对工厂及本地区其它工厂的生产，居民的卫生条件有很大的影响，厂址的选择是一项极为

重要和复杂的工件，它是到政治，经济技术，党的方针政策和政府法令的综合性工作，必须

给予高度的重视，认真对待。

厂址选择对工业的建设速度、建厂投资、生产发展、经济效益、环境保护及工农关系等

具有重要意义。

2.1厂址选择的重要性

厂址选择就是确定工厂座落的区域和具体位置。无论是生产有形产品的企业，还是

提供服务的企业，工厂建在什么地区、什么地点，不仅影响建厂投资和建厂速度，而且还影

响工厂的生产布置和投产后的生产经营成本。

首先，就物质因素而论，厂址选择决定着企业生产过程的结构状况，从而影响新厂的建

设速度和投资规模。例如，建厂地区的公共设施和生产协作条件，决定着新厂是否要自备动

力、热力等各种辅助生产设施，供应来源的可靠性和便利性，决定着新厂仓库面积的大小以

及运输工具的类型和规模等。

其次，就投资成本和运行成本而言。厂址选择是否合理，能否靠近客户和原材料产地，

劳动力资源是否丰富，地价高低，以及生产协作条件等，均直接影响新厂的投资效益和运营

效益。

最后，从行为角度看，不同地区文化习俗的差异，要求采取相应的管理方式，否则会产

生消极性的影响，从而影响企业的生产经营效果。

必须指出，要找到一个满足各方面要求的厂址是十分因难的。因此，必须权衡利弊，选

出在总体上经济效益最佳的方案。

2.2厂址选择的基本要求

（一）选择建厂地区的基本要求。（1）接近市场；（2）接近原材料产地；（3）交通运输

和通讯联系方便；（4）水、电、气等基础设施完备；（5）气候条件能满足生产技术要求。

（二）选择建厂城镇的基本要求。（1）当地城镇建设规划允许；（2）能保证工厂生产所

需的人力与技术供应；（3）当地其他企业能有效地提供本厂所需的各种性质的生产协作；（4）

职工生活条件良好；（5）当地工资水平较高。

（三）选择建厂用地的基本要求。（1）地质条件适于建厂，土壤结构能承受工厂的全部

负荷；（2）有可靠的水源供应；（3）有足够的建厂用地面积和扩展余地；（4）靠近近水陆交

通要道；（5）有利于三废（废水、废渣、废气）处理。

确定建厂地址是一项影响深远，具有高度科学性的工作，必须进行大量的可行性研究,

综合考虑各种因素的影响作用，选择最佳方案。

2.3厂址选择的一般原则

厂址选择的一般原则是：应符合工业布局及区域性总体规划和城市建设规划的要求；要

尽可能利用城镇设施，节约资源；要靠近原材料、水、电供应充足和产品销售便利的地方，

有较好的交通运输条件；要注意节约用地，尽量不占或少占农田，留有发展余地；要有适当

的自然地形和适宜的工程地质、水文、地震等级条件及较好的协作条件等。

在进行厂址选择时，根据有色金属生产的特点，应充分论证以下几个问题

(1)工业布局问题

建设一座有色冶炼厂，应根据工业布局“大分散，小集中、多搞小城镇”的方针，按“工

农结合，城乡结合，有利生产，方便生活”的原则，进行厂址选择和居住区规划，使之符合

工业布局总体城市规划的要求。

(2)原材料供应及交通运输条件

有色金属冶炼是连续性的，物料吞吐量一般很大。因此在进行厂址选择时必须充分考虑

交通运输问题。为了减少运输费用，在保证良好的运输条件下，进行厂址尽可能接近原材料

基地和销售市场。

(3)供水、供电条件

有色冶炼厂一般是大量用水和耗电多的企业。因此希望厂址附近有充分的水源和电源。

(4)环境保护和节约用地问题

有色冶金生产特点之一是无一例外地产出大量造成环境污染的“三废”物质，除必须有

完善的“三废”治理工程设计外，在选择厂址时，必须尽量考虑在主导风向和主要水流的下

游位置，安排好“三废”处理场地和废渣堆放场地，要有良好的自然通风条件，并应考虑厂

址附近居民点、城市发展规划、农木渔业及旅游胜地、自然资源保护区等问题。

(5)厂址的工程地质及水文地质条件

冶炼厂的土建投资是相当大的，厂址地震等级的不同会对建筑结构以及基础工程的投资

带来很大影响，所以厂址不能选在发震断层地区和基本烈度为9级以上的地震区。

(6)厂址的协作条件

冶炼厂一般是机械化自动化水平比较高的现代化企业，为保证企业生产顺利进行，必须有充

足的设备及备品备件供应，要有强有力的机械加工和维修能力。工厂在建设过程中的施工条

件诸如砖瓦、砂石、石灰、水泥、木材等能否就地取材，施工力量和施工场地是否具备等，

都对建设进度起着一定的作用。在厂址选择时，应充分考虑厂址附近是否具备这些条件，那

种片面强调“小而全”不重视专业化协作的做法是不恰当的，甚至是错误的。

2.4根据上面的厂址选择原则，初步确定金川公司的厂址选择在金昌

第一、该区矿产资源储量丰富，已探明的矿藏主要有银、铜、铝、钻、铀、铁、铝、锌、

铺以及贵金属钳、钳、金、银、饿、钺、钉、铐等45种，是一座以硫化镇为主的特大型多

种金属共生矿床，矿体集中，品位高，硫化保储量和品位居世界同类矿床第二位，与铜、银

伴生的伯族金属储量名列全国首位。非金属矿产资源主要有煤炭、石莹石、石灰石、膨润土、

石油、硅石、硫磺、以及罕见的水晶石、玉髓玛瑙等，储量大，品质好，开发利用前景十分

广阔。境内金川集团公司是我国采、选、冶配套的特大型有色冶金化工联合企业，其银闪速

熔炼炉号称亚洲第一炉。

第二、金川公司位于中国西部河西走廊的工业城市一甘肃省金昌市，属温带大陆性气

候，年降水量在100至300mm之间，蒸发量是降水量的10倍左右，是严重缺水的城市。东

北部为戈壁滩，南，西部为河西走廊北部山脉支脉一龙首山

第三、金昌市基础设施日臻完善，综合服务功能逐步增强，城区建成面积达到34.9平

方公里，占规划面积的83%。全市电力比较充足，有大型火电厂1座，中小型电站5座，

总装机容量35万千瓦。先后进行了兰新铁路复线金昌段建设和金昌火车站建设，筹资改造

并完善了县乡村地方道路建成，形成东西相通、南北相联、四通八达、快捷畅通的交通运输

网络。

金昌市卫星截图如下：图1

金川集团冶炼厂卫星截图如下：图2

2.5中国锌矿的主要分布地带

锌的单一锌矿较少，锌矿资源主要是铅锌矿。中国铅锌矿资源比较丰富，全国除上海、

天津、香港外，均有铅锌矿产出。产地有700多处，保有铅总储量3572万吨，居世界第4

位；锌储量9384万吨，居世界第4位。从省际比较来看，云南铅储量占全国总储量17%,

位居全国榜首；广东、内蒙古、甘肃、江西、湖南、四川次之，探明储量均在200万吨以上。

全国锌储量以云南为最，占全国21.8%；内蒙古次之，占13.5%；其他如甘肃、广东、广西、

湖南等省（区）的锌矿资源也较丰富，均在600万吨以上。铅锌矿主要分布在滇西兰坪地区、

滇川地区、南岭地区、秦岭-祁连山地区以及内蒙古狼山-渣尔泰地区。从矿床类型来看，有

与花岗岩有关的花岗岩型（广东连平）、夕卡岩型（湖南水口山）、斑岩型（云南姚安）矿床，有

与海相火山有关的矿床（青海锡铁山），有产于陆相火山岩中的矿床（江西冷水坑和浙江五部

铅锌矿），有产于海相碳酸盐（广东凡口）、泥岩-碎屑岩系中的铅锌矿（甘肃西成铅锌矿），有

产于海相或陆相砂岩和砾岩中的铅锌矿（云南金顶）等。铅锌矿成矿时代从太古宙到新生代皆

有，以古生代铅锌矿资源力量丰富.

2.6云南炼锌厂分布

云南的炼锌厂分布云南各个州市，其主要分布详情如下：

昆明：安宁县禄裱炼锌厂、嵩明县龙保炼锌厂、昆明市呈贡县七甸炼锌厂、东川市旺福炼锌

r

曲靖：云南驰宏锌楮股份有限公司、云南省沾益县花山镇迤堵办事处炼锌厂、宣威市板桥镇

下村炼锌厂、普立簸火炼锌厂、陆良县兴鑫炼锌厂

红河：弥勒炼锌厂、建水县建昌锌品有限责任公司、云南省建水县有色金属产业有限公司

楚雄：南华县龙川镇炼锌厂

大理：祥云县下庄轻机炼锌厂、祥云县沐旁炼锌厂、祥云县米甸乡白沙坡炼锌厂、祥云县禾

甸轻机炼锌厂

保山：云南永昌铅锌股份有限公司、腾冲县金科炼锌厂

文山：云南西畴县电炉炼锌厂

丽江：永胜县六德炼锌厂

第三章工艺流程的选择与论证

3.1火法炼锌方法的评述

3.1.1火法炼锌基本原理

火法炼锌是先将锌精矿进行氧化焙烧或烧结焙烧，使精矿中的ZnS变为ZnO,然后用

碳质还原剂还原得到锌蒸气，再进一步蒸镭提纯得精炼锌。按冶炼设备不同可分鼓风炉、竖

罐、电炉、平罐等炼锌方法。平罐炼锌在20世纪前是唯一的炼锌方法，是一种简单而又落

后的炼锌方法，由于能耗高，生产率低，目前已基本淘汰。

3.1.2鼓风炉炼锌

（1）鼓风炉炼锌的优点：

a对原料的适应性强，适合处理难选的铅锌混合矿，简化了选冶工艺流程，提高了选冶

综合回收率。

b生产能力大，燃料利用率高，有利于实现机械化和自动化，提高劳动生产率。

c基建投资费用少。

d可综合利用原矿中的有价金属，金、银、铜等富集于粗铅中予以回收，镉、楮、汞等

可从其它产品或中间产品中回收。

(2)鼓风炉炼锌的缺点：

a需要消耗较多质量好、价格高的冶金焦炭。

b技术条件要求较高，特别是烧结块的含硫量要低于1%,使精矿的烧结过程控制复杂。

c炉内和冷凝器内部不可避免地产生炉结，需要定期清理，劳动强度大。

3.1.3平罐炼锌

平罐炼锌时一座蒸储炉约有300个罐，生产周期为2