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100k！t／a以上国家发】展，和改革委员会200！7，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(Impe【rial Smel！tin？g P？。r，oce？ss)？简称ISP法—2，0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8》0％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2】0％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℃～9【5℃：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 21】。2，4，9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 21—249-2007】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200》。7，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：I，SP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20m》。g／m3～100m！g／m？3热值为26.3M！J／m3～29.】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？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800℃可有】效地降低能耗—以韶关冶炼厂为例利！用总量达100k】m3／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900kg【 ，   【  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  19—71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！。3，5％～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)×7》60mm(宽)取代！了小塔盘126【0mm(长》)×620》mm(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25％以上 】 《     6  】为了分离铅和锌【要，将，循环铅液的温度从5！30℃～57—0℃降到《430℃～44【0℃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，ISP工厂如果照】此利：。用，可节能标准煤1【40：kt／？a， 《  ？   7 》 烟化炉是》处理I？S，P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20【07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1》00：m3浓密机应采【用直径大于》或等于2《1m3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10！。0，m2／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1》5％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？％～8？。9％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：1，。。。60g／L～170！g／L降低锌浓度】。至45g／L～50！g／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》35：0A：／m2～400【A／：m2：夜间宜采用5—00A／《m2～55》0，A／m2《平均电流密度宜为4！30：A／m2～》。450？A／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—～3.4《。V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38℃～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1c】m，可节电60kW·】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～30】mV降低电耗—。30k？W·h？／t锌？～5：0，kW：·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30m—。V～10《0mV？可节省电耗50【kW·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 《