铅锌冶炼厂工艺设计规范 [附条文说明] GB50985-2014 建标库

10.3  锌冶炼厂有价金属回收

10.3.1  本条对湿法炼锌过程的伴生元素回收作出具体规定。以下各款所采用数据,多数为株洲冶炼厂常规湿法炼锌流程的实际测定值。

    1、2  常规法湿法炼锌时,锌精矿中的硫在焙烧时以二氧化硫形态进入烟气而被制成硫酸;而富氧浸出时,硫则以元素硫形态留在浸出渣中,以硫精矿或硫磺回收;

    3  锌精矿中的铜和镉进入浸出液,浸出液净化后所产铜镉渣,国内外均对该渣中的铜和镉回收,镉回收率为75%~90%;

    4  锌精矿含铅1%时,超浸渣与氧化锌浸出铅渣含铅将达14%~25%,通常将其返回至铅系统(对铅锌联合企业而言)或作为铅原料出售,根据国内生产实践,锌精矿含银0.01%以上即达到计价标准,应回收;

    5  汞有80%~90%进入流态化焙烧烟气中,另有约10%进入挥发窑烟气,故应从烟气中回收;

    6、7  为工厂生产实践经验,提出此界线;

    8  锌精矿含钴0.005%时,中浸液含钴达0.01g/L以上,故必须净化除钴;从钴渣中回收钴,也为我国所缺的钴资源增加了来源;

    9  浸出液中的铟、锗、镓等稀散金属易富集在铁渣中,铟进入铁钒渣可达95%。因此在除铁前应优先回收铟、锗、镓,最好的方法是将溶液中的铁还原为二价铁,然后沉淀富集入渣中,最后再采用针铁矿除铁;

    溶液中有价元素分离采用萃取法,萃取法比化学沉淀法分离的选择性强、流程短、回收率高,萃取剂可以再生,过程可以实现自动化、连续化,操作简便。离心萃取器对低浓度溶液的萃取效果好,较高浓度溶液(如铟离子大于1g/L、三价铁离子小于2g/L)可采用常规的混合澄清萃取箱;

    10  从含银浸出渣中回收银,对于铅锌冶炼联合企业,最经济合理的方法是将浸出渣直接送铅生产系统,其银入粗铅的回收率达95%以上。当企业受条件限制时,可采用浮选法富集回收银,但银回收率低。日本某炼锌厂采用赤铁矿法,焙砂中97%的银进入浸出渣,该渣在高压釜中通入二氧化硫,在100℃~110℃条件下进行还原浸出,产出铜-铅-银(Cu-Pb-Ag)渣;将这种渣进行浮选,产出富集金银的铜精矿,其回收率可达金98%,银96.2%;

    11  对挥发窑渣堆存场地的规定,是为了避免窑渣中有价元素流失及污染环境。

    挥发窑渣中各元素的残留率一般为:铜71.42%,铅13.7%,硫4.23%,汞21.49%,砷58.74%,铟30.7%,锗71.14%,镓43.95%,铊32.18%,铋26.46,锡26.45,锑56.90%,银0.005%~0.012%。

10.3.2  本条对密闭鼓风炉炼锌过程的伴生元素回收作出了具体规定。

    1  烧结烟气二氧化硫浓度一般为5%~7%,二氧化硫浓度高于4.5%即能采用两转两吸制硫酸工艺生产硫酸,尾气经脱硫处理后达标排放;

    2  精矿中98%以上的汞进入烧结烟气,当精矿含汞0.01%时,制酸电除雾后的烟气中含汞约20mg/m3;为保证成品硫酸含汞不大于1ppm,必须回收这部分汞。但精矿含汞小于0.01%时,从烟气中回收汞不经济;为保证成品硫酸含汞不大于1ppm,可采用硫酸脱汞方案;

    精矿含汞0.025%时,电除雾后的烟气含汞超饱和,达35mg/m3~50mg/m3;部分汞进入烟气净化酸泥中,其含汞可达1%以上;故除了从电除雾后的烟气中回收汞外,还应从酸泥中回收汞,从而防止厂区大气含汞超标。从酸泥中回收汞可采用蒸馏法。

    韶关冶炼厂采用“碘结合-电解”法从烧结烟气中回收汞,其除汞效率达99%,精制汞纯度为99.99%,硫酸含汞1ppm以下,汞的总回收率为45.3%;

    3  烧结焙烧时,精矿中的镉有50%~90%挥发进入烟气,电收尘器回收的含镉烟尘,应开路处理回收镉,不能作为返料返回生产系统,否则将会使粗锌含镉超过0.25%,导致因精锌含镉高而降低产品质量等级。从烟尘中回收镉,可采用火法和湿法组成的联合法提镉工艺。

    鼓风炉熔炼时,炉料中的镉有37%~48%进入粗锌,粗锌精馏时从镉塔产出高镉锌。从高镉锌中回收镉,可以采用“精馏-碱性精炼”提镉工艺;

    4  烧结焙烧时,精矿中的铊有75%~80%挥发而富集于烧结烟尘内。从该烟尘中提取铊,可采用“焙烧-浸出-萃取”联合法工艺;

    5  烧结焙烧时,精矿中的锗有98%进入烧结块,鼓风炉熔炼烧结块时,其65%的锗进入粗锌,约25%的锗进入炉渣。粗锌精馏时,粗锌中的锗有76%、22%分别进入B#塔硬锌和锌渣中;炉渣烟化时,炉渣中的锗进入氧化锌中。锗在这三种中间产品中的分配率分别为:B#硬锌,35%~40%;B#塔锌渣,25%~30%;烟化氧化锌,20%~25%。

    从硬锌中提取锗,宜采用真空蒸锌、锗渣氯化蒸馏法。

    从B#塔锌渣和烟化氧化锌中提取锗,宜采用硫酸浸出、丹宁沉淀法。