3.3  ！锌 冶 炼》 3！.3.1  锌【冶炼工厂的》建设：规模与建设投—资、经营成》。本、单位产》品能：源消耗有着直接【的关：系根据我国锌冶炼】。技术发展《水平锌？冶炼的经济规模应达！。到100《kt／a《以上国家发展和【改革委员会2—007年第13【。号公告铅锌行业准入！条件中明令》新建铅、锌冶炼【项目单系列》锌冶炼规模应达到】100k《t／a及以》上 ？ 3.3【.2  本条对【锌冶炼工艺流程【的选择作出规定 ！ ？     1  锌！冶炼的原料主—要是：硫化锌精矿、硫化】铅锌混？合精矿及《其，他含锌原料原料的组！成是决定采用—何种冶炼工艺的关键！因素锌的生产方法有！火法炼锌和湿法【炼锌铅锌混合精矿(！锌加铅含《量合计大于50％】锌铅比为21—)应采？用火：法冶炼工艺硫化锌】精矿：应采用湿法冶—炼工艺 —    — 2  火法炼锌】有蒸馏法炼锌和鼓风！炉炼：锌，而蒸馏法炼锌又【分为平？罐蒸馏、竖》罐，蒸馏、？电阻炉蒸《。馏和矿热电炉蒸馏由！于蒸馏？法，炼锌工艺落后—、污染？严，重、能耗高、—。产能低？现在已被淘汰—鼓风炉炼锌又称【帝国熔炼法(I【mperial 】。Smelti—ng Proc【ess)《简称IS《P法20世纪50】年代英国第一台【ISP炉投产—运转以？来经过半个世纪的生！产总结与《创新研究取得了很】大，成绩与？发展鼓？风炉炼锌是目—前，世界上最主要的、】几乎是唯一的—火法炼？锌方法ISP法适于！处理难选《的混合铅锌》硫化精矿《该法在世界产锌【总量中占12％左】右我国相继在—韶关冶炼厂》和葫芦岛锌厂—共建成？。。投产：了5套I《S，。P炼锌装置 —。  —   3《  湿法炼锌是【锌冶炼？的主流工艺其—产量占？世界锌总产量的【80％以上湿法【炼锌：的原料主要为硫化】锌精：矿经焙？烧，后产出的焙烧料【进，一步进行《浸出、净液、电解沉！积而产出产》品，阴极：锌片可供选择的【工艺流程如下— ， ，      ！。   1)常规(传！统)法？由于常规法采—用的浸出温度—和浸：出终点？。。酸，度，都较低不足以—使焙烧料中》呈铁酸锌形态的【锌，溶解因此产出的【锌浸出渣含锌在20！％左右大多采—用火法处理不属于】湿法炼？锌的范？畴，故称：为无浸出渣处理的湿！法炼锌工艺该方【法优点为火》法处理产出》的窑渣或炉渣在自然！环境中？较为稳？。定便于？堆存对环保》有利且铟《、锗等稀散金—属富集在《烟尘中有《。利于综合回》收缺点为燃料—还原剂和耐火材料】消耗大？、，作业环境差、—劳动条件恶劣 ！     【   ？ 2)热酸处理浸】出渣的全湿法工艺流！程又称为有》浸出渣处理的湿【。法炼锌？工艺其特点是强【化了浸出过程—热酸浸出的温度为】85℃～95—℃浸出？终酸为60g／L】～，100g／L硫【酸可使？铁酸锌分解明—显提高了锌、—铜，、钴等有价金属的】。。浸，出率降低了产出【酸浸渣？率仅为焙烧料的8】。％，～12％《热酸处理所得浸出液！。中含有大量铁—。根据除铁方法的不同！热，酸处理浸出渣—的全湿法工艺流程有！如下几种 】    》。 热酸浸出-黄钾铁！矾法铁呈黄钾铁【矾复盐结晶形态除】去其优点为沉铁【时析出酸很少因【。此中：和剂耗量《少流程简单易于掌握！缺点为需《要沉矾剂钠离子【、钾离子《或氨离子《。等稀散金属有部【分进：入矾渣中不利—于综：合回：收   ！  热酸浸出-针铁！矿，法铁：呈α-针铁矿—结晶形态除去其优】点为渣含铁量高渣量！较小约？为黄钾铁矾法的6】0％不需消耗碱试剂！。对回收稀《散金属有利其缺点】为，。工艺流程较复杂需】增加：一道：还原工？。序还：需要还原剂过—程中酸不能》平衡：需设置专门的中和设！施 ：  — ，  高压浸出-赤铁！矿法：铁渣呈α-赤铁矿形！。态除去其优点为【渣含铁高渣》量最小约为黄—。钾铁矾法的50％】渣经焙烧《脱，硫后有可能作为炼铁！原料实现“无废【渣”冶炼原料—的综合？利用好金《属回收率高其缺点为！。工艺较复杂要求耐】高温、？高压的防《腐，材料投资《费用高 ！  ：  ：热酸浸出-喷淋除铁！法铁：渣主要？为含结晶水三氧化】二铁其？优点为工《艺流：程简单操作方便对】原料适应《性强不需碱试—。。剂不需还原不需【高温：、高压等《。。过程其缺点为锌【回，收率较低《渣含：锌较高 — ？ ，   ？3)硫化锌精矿的直！接浸出？(加：压氧浸或富氧直【接浸出)其优点【为可取消焙烧、【制酸系统不产生二氧！化硫废气对环境【有利产出《元素硫便于运—输和贮存《对原料适应性—。强，其缺点为对工—艺、材料、设备【、仪表控制要求较高！需具：有较高的技术、【操作水？平目前在我国尚属】起步阶？段 — 3.3.3  】综合能？耗，指标的确定主要【根据国内锌冶炼企】业产品能耗情况的】调查以及参照现行国！家标准？锌冶炼企业单位产品！能源：消耗限额《GB ？2，1249的三级能耗！。指标 —     现行】国，家标：准锌：冶炼企业产品—。能耗消？。耗限额GB》 212《49-2007【的有：关指标？摘录于表8 — 表8 】 锌冶炼《企业单位产品—能耗限额 【 《 ？    》。。 表中“先进值”】是世界先《进水：平“新建《准入值”《是根据国家》发展和改革委员【会2007》年第13号公告锌】冶炼行业准入条件规！定的新建企》业必须达到的能耗】指标：本规范综合》。能耗指标的确定是以！“先进值”作为一】。级，能，耗指标的《参，考值以“新建—。准入：值”作？为三级能耗指标的参！考值 【   ？  鉴于湿》法炼锌可分支—出，不同的工艺流程【。故本规范《分别列出浸出、【净化、？电积各工序》单位综合能耗指标】 《 3.3.4【  本条对火法炼】锌应采取的节能措】施作出？规定 【     1 【 目前普遍使—用带式烧结机进行】鼓风返烟烧》结产出的热烧结【块配合热焦炭—、热风？入鼓风？炉是ISP法的突出！特点铅锌混》合精矿的烧结焙【烧是强氧化过程【需要：大量：。空气参与反》。应，采用富？氧鼓：风烧结有《。利，于，节能和？环保富氧浓》度宜：控，制在23％～—24％？ —  ：  2？  ：充分利用低》热值煤气由鼓风【炉，排出：的炉气经洗涤—后含尘为20mg】／m3？～100mg／【m3热值为26.】3MJ／m》3～29.3M【J／m3煤气的主要！成，分是一？氧化碳22％～2】5％二氧化碳10％！～12％氢1％【、氮64％煤—气被用于热》。风炉：和焦炭预热器等【热容量较大》且连续使用的地【方及：其，他用途？热，风温度可提高—到1150》℃～1160℃焦炭！预热至8《00℃可《。有效地降低能耗【以韶：关冶炼厂《为例利用总量达【100km》3／h全《年可节能6.5万吨！标准煤 【 ，     3—  空气《湿度随？地区和季《节而变化在高湿度季！节其空？气含水量更多湿【空气中的水》在炉内蒸发要消耗热！能若对空气(—鼓风：)预先进行脱湿可以！减少焦炭消耗根【据日：本八户？炼锌厂的经验采用含！浸氯化锂《的活性炭作》脱湿：。剂每从？空气中脱去》1t：水可以节《。省焦炭约90—0kg 》  》   4  在鼓风！炉，风，口，喷入粉焦目》的在于降低》优质块焦的用量此项！技术的？采用在日本八户炼锌！厂已有过多年历【史现已？被广泛采用 【     5！。。  1971年【大塔：。盘首次出现在日本八！。。户炼锌厂锌精炼过】程，是冶炼厂能量消耗】的重要组成部分【一般精炼的能耗【占锌单位产品能耗】。的，35％～40％为】了得到？较高的？热效率和生产率日】本八：户炼锌厂设》计了大塔盘尺寸【为137《。2mm(《长)：×76？。。2mm(宽)—塔，盘寿命达《。31：个月燃料《消耗降低了》9.：。5％韶关冶炼厂【设计采用《大塔盘1《3，70mm(长)×7！60m？m(宽？)取代了小塔盘【1260mm—(长)×620m】m，。(宽)？。炉子的热稳定性好】使用寿命延长一【个系统年《节能：1.：1，8万吨标准煤—并提高产率2—5％以上 —     6！  为了分离铅【和锌要将《循环铅液的温—度从：530℃～5—70℃降到》430℃～4—40℃通常用—水冷却要消耗—大量水？及水循环系统—耗能而铅《液循环量是锌产【出量的？400倍以上若充】分，利用潜热价值将【会带来可观的—节能效率日》本八户炼锌》厂已成功开发了利】。用冷凝？器，循环铅液的潜—热技术？在冷却器流槽上设】置，余热：。锅炉用？。于余热发电这项【节能技术已》引起世界《同行业的关》注我国至今还—未，。应，用，应肯定这项》技术的前《景预计我国5套IS！P工厂如《果照此利《。。用可节能《标，准煤14《0kt／a ！ ， ，。    7  【烟，化炉是处《理ISP炉渣—以回收？其中铅、锌、锗【等有价金《属的设？备以前是全》。水套烟化炉》现在设计为“—烟，化炉-余热锅炉”一！体化：装置可产《出中压蒸汽》和低压蒸汽》烟气余热《回收率？达到7？0％以上以》韶关冶炼《厂一个系统为例【余热：利用：产出中压蒸汽按【6t／h计回收【的，能量约为1.—35万吨《标准煤／年 ！ 3.3.—5  本《条对湿法炼锌应【采取的节《能措：施作出规定》  【   ？1  大型焙烧【炉在：锌精矿流态化焙烧过！程中会产出的高温烟！气蕴含大量热能回】收烟气中的余热【是重要的节能措施】设，置，余热锅炉产出—的中压蒸汽可供发】电或生？产、生活用汽—根据国家发展和改】革委员会200【7，年第13号公—告锌冶炼行业准【入条件焙《。烧炉烟气必须有余热！回收节能设施故【本款：为强制性条款必须】严格执行 》  —。   2  本【款，对浸出及溶液净化】作出：。规定 】。     》。   1)焙—砂浸出、《溶液净化主要能耗为！蒸汽其次《为水、电《降低蒸汽、水—、电的消耗》为关键节《能主要措施为浸出】。、净：化工序宜采用连续】化生产搅拌宜—采用机械搅》拌取代以往的巴【秋卡空气《。搅拌槽以降低—动力能耗《。浸出、净化设备宜采！。用大型？化，其有效容积大于【或，等于100m3浓密！机应：采用直径《大于或等于21【m3的大《型高效浓密》机 ：  —     》  ：2)溶液或料浆的】加热宜采用大型高效！换热器连续加—热取代？以，往的直接蒸汽间断】。加热以降《低蒸汽？耗量：。换热器产出》的，冷凝水应充分利【用可作为浆化、洗涤！滤渣：或滤布等换热—器宜采用螺》旋，板式以提高》。传热效率传热面【积应大于或等—于6：0m2同时应—加强：散热设备的保温措施！。尽量减少热损—失 【     》。。   3)》料浆的过滤宜—选，用高效节能的大型过！滤，设备对一般无有害】气，。体物料的过滤尽可能！采用大型厢式压滤】机为降低渣》的，含液量？可，选用带隔膜的—厢式压滤机生产【实，践证明厢式压滤机】运行所需的能—耗最小劳动》。人，员，虽稍有？增加但？可采用自动化—程序控制的产品能】大大减轻操作人员】。的劳动强度本项规】定不推荐水平—带式过滤机因—该设备能耗很高占地！面积大所得》滤渣含液量较—高，虽然滤渣可逆流洗】涤渣含？锌或其他有》价金属含量可—降低但对湿法炼锌而！言仍然得《不，偿失如过滤物料含有！毒，元，素则：可，采用：管式：过滤器厢《式压滤机面积宜大】于或等于100m2！／台 》       ！  4？)对料液的》输送应选用高效节】能的新型泵》与电动机《。对溶：。。液，可选用超高分子聚乙！烯，制作的工程塑料泵】对矿浆宜《选用合金《泵对大型输送泵宜采！用变频调速电机以】利于生？产运行并降低电耗 ！ 》     》   5)净化后液！需，进行：冷，却使钙？、镁结晶析出—除去溶液冷》却应选用高效节【能冷却？塔冷却面积应大【于50m2／台【不宜采用《真空蒸发器》因真：空蒸发的能耗—。高造价高对生产【操，作也不利而空—气冷却塔的能耗【可大大降《。低仅为真空蒸发【器，。的15％《左右且造价也低【操作简单又方便【 ？   》     》 6)生产运行稳定！是节能的重要保证应！提高过程《自动检测《监控水？平避免生产》中的“跑《。冒滴漏？”加强能源等—计量：设备的选型和—设计提高《计量：的准确率 — ： ，        】 7)采用浆化洗】涤，降，低洗：渣用水量；对车间】。地面宜采用拖把清】扫忌用水《。管，冲洗；生产中产生的！废水尽可能返回生产！系统使用提高水的】重复利用《率  】 ，  3  本款【对锌电解沉》积，作出规定 】  ？    《  ：。 1)？。电流：效率是湿《法炼：锌工业生产重要的技！术经济指《标之：一我国锌电》积电流效率一般在8！8％～8《9％有？的企业？达90％根据—2，000？年世界各国》炼锌厂的调查统计波！动在89％》～92？％，之间本？规范规定电流效率】不应低于90％【只要措施适当是可】以达到？的 《 ，。  ？    《提高锌电《积电流效率应选择】适，宜的废电解液酸锌比！可适当提高废电【解液硫酸浓度至1】60g／《L，。～170g／—L降低锌浓度—至45g《／L～50g／L】。即保持废《电解液酸锌比在【。(3.2《～3.6)1之【间并：应选择适《宜的电流密度高电】流密度可提高生产效！率减少电解槽数量】缩小厂房面积但电流！密，度过高会使》槽电压升高》电能消耗增加此外随！着电流密《度的：提高：氢，的超电压《增大理论上对提高电！流效率有《利但：在实际生产中电【流密度？升高过度电》流，效率反而降低这【是因为当提》高电流密度时—要求向电解》槽中补加硫酸锌的速！。度加快、加大—同时要？保证电解液》的冷却由《于生产中满足不【了上：。。述要求电流》效率则会下降近年来！国内：。外对用电高峰—和低：谷时的电价制订了】不，同的价格高》峰和低？谷时的电《价相：差很大？因，。此在生产运》行时白？。天(：用，电高峰)与夜—间(用？电低谷？)的电？。流，密度变化很大国内】新建：锌电积？。车间白天电》流密度宜采用350！A，／m2～《400？A／m2夜》间宜采用500A／！m2～550—A／m2平均—电流：密度：宜为430A—／m2～450A／！m2：。 —    电解槽【设计安装时》应与支？。。承梁绝缘槽体—。与楼板之间应有10！0mm左《右的：空隙新液溜》槽和废电解液溜槽底！部应采用胶板或耐酸！瓷砖与支《承构件绝《缘避免漏电并—确保生产安全 【 《     应设置】有效的极《板，短路检测装置可采】用红外线扫描等【措施及时《反馈至仪表》室并发出短路—极板的？声光信号 ！        】。 2)？锌，电解：槽电压？与电解槽《的结：构形式等有关宜控】制在3？.3V～3.4V槽！电压的高低与电能消！耗直接有关要降低电！能消：。耗，必须降低槽电压降低！。槽电压宜采取—以，下措施 】     》选择适宜的电解液】温度提高《锌电解液《温度可提高电—解液导电《性降低槽电压但温】度升高又会使氢的】超电压降低加剧杂质！的危害及析》出锌的反《溶因：此，。需选择？适宜的电解液温度】生产实践《表明电解液温—度宜控制在3—。8，℃～42℃ 】  《   选《用接触良好、便于】清垢的导电》接触方式尽可能降低！导电头在接触点上】的接触电压》降由于在《生产中导《电头数量巨大对节约！电能：。消耗意？义重：大在设计操作中务】必使各接触点导【电良好 —      】应采用适宜的—电解液循《环量和循环方式减少！浓差极化及分层【现象电解液》循环量过小会—造成浓度极化及分】层现：象；反之循环—量过大？使阳极泥泛》起影响析《。出，阴极片的质量—并增大电解液输【送泵的？。电耗电解液》。循环量与电》解槽规格、阴极板面！积、电？流强度有《。关电解液循》。。环方式一般采用【上，进下出较为适宜 ！    【 电解槽的同极中心！距宜尽可能缩短【缩短同极《中心距可降低槽【电压减少电能消耗】根据数据测量缩【短同极距1cm可节！电6：0kW·h／t【锌但极距过小易【产生：短，路同极中心距与极板！。的规格有关当采用】。1.6m《2的阴极板》时同极中心距宜采用！75mm当采用3】.2：m2的阴极》板时同？极中心距宜增—。至90mm》 —。    适度—控制添加剂加入【量电解时《为了改善《析出锌？的表面结构需加入】骨胶但根《据实际？经验骨胶加入—量过大会使析出锌】片发脆同时电解液】电阻升高槽电—。压也随？之升高？导致电能消耗增大】因此需适度控—制，骨胶的加《。入量一般为0—.3kg／t～0.！5kg／t》析，出锌：。较为适宜 》 ？   《  选用适宜的【阳极材料和制作【方法国？。内外对锌电积的阳极！材料进行了》大量的研究和实验工！作如：采用铅-银-钙【三元合金阳极可【提，高电流效率》1％左右降》低槽电？压20mV》～30mV降—低电：耗30kW·h／】t锌～50kW·h！／t：锌又如采《用铅-钙-锶-银四！元合金阳极可提高】。电流效率0.—5％左？右降低槽电压—30：mV～？10：0mV？可节省？。电耗50kW·h】／t锌～100kW！·，h／t锌《但由于制作》。时较难控制生产【技术条？件又因其极板—强度大、硬度高、使！用过程？中难以？平整和校直》等，因此未得到推—。广采用目《前仍以铅-银合金阳！极为：宜制作方法》有，浇铸和轧制两种各有！所长轧制阳极结【构较浇铸阳极致密】使用寿？命较浇？铸阳极长但制—作过程较浇铸阳极】复杂 【        】 3)高效》节能的整《流设备由电力专业】配合选型 》 ，