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, 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10【。0kt/a以上【国家发展和改革委员!会2007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100kt/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5!0%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【mpe?rial 》Smelting】 Pr?ocess》)简称?ISP?法20世纪50年】代英国第一台I【SP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ISP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:60%?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 《21249-2【007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1?3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!。3~29.3MJ】/m3煤气的主要成!分是一?氧化碳22%~【25%二《氧化碳10%—~12%氢1%、氮!6,4%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1【150℃《~116《0℃焦炭《。预热:至800℃可有效地!降低:。能耗以?韶关冶炼《厂为例利用总量达】100km3/【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900【kg —  ?   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1372【mm:(,长):×762m》m(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【1370mm(【长)×760—mm(宽)》取,代了:小塔:盘126《0mm(长)×6】20:mm(宽)炉子的热!。稳定性好使用—寿命延长一个系统】年节能1.18【万吨:标准:煤并提高《产率25《%,以上 》   》  6 《 为了分离铅和锌】要将循环铅》液的:温度从530℃~5!7,0℃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40【0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ISP—工厂如果照此—利用可节能标—准煤140》kt/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!70%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1.3!5万吨标准煤/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10【0m3?浓密机应采用—直径大于或等于【21m3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60m2【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?100m《2/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5《0m2/《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88%~》89%有的》企业达90》%根:据200《。0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16—0g/?L~17《0g/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350A—/m2~40—0A/m2夜间宜采!用500A/m2】~55?0A:/m2平均电流密】度宜为?430A/m2~4!50A/《。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100】mm: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℃~4《2℃  !   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60!kW·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1.6m2【的阴极板时》同极中心距宜采【用75mm当采用】3.2m2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30mV!~100mV—可节省电《耗50kW》·h/t锌~—。100k《W·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 》