《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—20：07年第1》3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10》。0kt／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 S！melti》ng ？Process【)简：称I：SP法20世纪5】0，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—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℃～95℃【浸出终酸为60g／！L～100》g／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 2124【。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】 2：1，24：9-2007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》S，P，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20》m，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2《2％：～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11【50：℃～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1：00km3／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  197】1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)×7【62mm(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137》0mm(长》)×：760mm(—宽)取代了》。。小塔：盘1260mm(】长)：×6：20mm(》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5《30℃～《570℃降》到430《℃～440℃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4】00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.—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2007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】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—50：m2：／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8？8％～？89％有的企业达】90％根据2000！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160g／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350A／m2】～400A／m【2夜间宜采用—500A／m—2，～55？0A／m2平均电】流密度宜为43【。0A／m2～—45：0A／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1《。00mm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1：。cm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1.6m【2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.》5k：g／：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2《0mV～3》0mV降低电耗3】0kW·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～1—00mV可节省【电耗50kW·【h／t锌～10【0kW·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【。 ，。 ，