氧壓浸出煉鋅渣處理工藝研究

劉振有

摘?要：文章以氧壓浸出煉鋅渣處理工藝為研究對(duì)象，首先簡(jiǎn)單介紹了氧壓浸出煉鋅技術(shù)，并分析了其具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，隨后討論了氧壓浸出渣處理及存在的問(wèn)題，最后結(jié)合問(wèn)題，提出了一些氧壓浸出渣處理工藝技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：氧壓浸出煉鋅技術(shù);氧壓浸出煉鋅渣;處理工藝

相對(duì)于傳統(tǒng)的焙燒—浸出煉鋅工藝技術(shù)，氧壓浸出煉鋅技術(shù)生產(chǎn)成本更低，鋅的浸出率更高，有效提升了煉鋅效益。然而針對(duì)氧壓浸出渣處理依然存在一定的問(wèn)題。因此有必要對(duì)氧壓浸出煉鋅渣處理工藝進(jìn)行探討分析，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)煉鋅產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

一、氧壓浸出煉鋅技術(shù)及優(yōu)勢(shì)分析

氧壓煉鋅技術(shù)通過(guò)利用加壓釜，在一定壓強(qiáng)、溫度條件下，針對(duì)硫化鋅礦，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行酸浸水處理，將硫化鋅礦中的鋅以硫酸鋅液體的形式分離出來(lái)，而礦石中的硫則以浸出渣形式分離，然后將硫化鋅液體進(jìn)行凈化處理，通電產(chǎn)出電鋅，余下的浸出渣經(jīng)過(guò)浮選、熱率等工序，獲得商品硫元素。

相對(duì)于傳統(tǒng)的焙燒—浸出法，氧壓浸出法主要有入下優(yōu)勢(shì)，一是由于不需要進(jìn)行焙燒，因此可降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化工序;礦石中的硫以元素硫的形式得到回收，從而使得硫酸生產(chǎn)與電鋅生產(chǎn)強(qiáng)制性關(guān)系得到有效的消除。二是在氧壓浸出法執(zhí)行，有效提升了原料適應(yīng)性，能夠處理原焙燒—浸出法無(wú)法處理的元素，例如汞、鐵等。三是鋅的浸出率更高，極大提升了金屬回收利用率。

二、氧壓浸出渣處理及存在的問(wèn)題

一是對(duì)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)不利影響。氧化浸出渣中含有大量有害重金屬，長(zhǎng)期堆放，將會(huì)對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。二是浸出渣庫(kù)建設(shè)占地面積較大，實(shí)際堆放需要耗費(fèi)大量成本，一般渣庫(kù)堆存20年，需要耗費(fèi)上億元，并且每年還要耗費(fèi)高昂的維修費(fèi)用。三是渣庫(kù)建設(shè)很難選定合適的地址，在環(huán)境保護(hù)日益深入人心的當(dāng)下，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越嚴(yán)格，再加上土地資源緊缺的情況日益嚴(yán)重，導(dǎo)致渣庫(kù)建設(shè)地址愈發(fā)難尋，如何妥善處理廢渣，已是煉鋅企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。四是氧壓浸出渣還會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，在氧壓浸出渣之中，含有很多具有回收利用價(jià)值的物質(zhì)，例如硫、銀、鉛等，長(zhǎng)期堆放，不僅不利于這些物質(zhì)的回收，同時(shí)對(duì)環(huán)境也好造成嚴(yán)重的影響。

三、氧壓浸出渣處理工藝研究

（一）回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝

回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝比較適合處理含金屬銀較的低廢渣，具體冶煉工藝流程如下：在將廢渣與渣煤混合后，將其送入回轉(zhuǎn)窯，然后進(jìn)行加熱，在窯內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到900℃ 時(shí)，廢渣中的鋅、鉛等金屬開(kāi)始揮發(fā)，隨著煙氣進(jìn)入收塵器之中，最終以煙塵形式完成回收，金屬揮發(fā)率高達(dá)80%至90%，煤耗量約為處理廢渣量的 50%。在具體收塵上，可以采用余熱鍋爐——電收塵。在對(duì)尾氣處理方面，由于尾氣之中有1%濃度的SO2，這種氣體污染大，且非常難處理，常規(guī)的鈣堿、氨氣法都不適合，雖然采用氧化鋅粉吸收法進(jìn)行處理，可以達(dá)到良好的效果，但這種方法需要專門的系統(tǒng)設(shè)備，很多氧壓浸出工廠以現(xiàn)有條件均無(wú)法達(dá)到應(yīng)用要求。因此可以采用離子液吸收工藝，這種方法雖然有著一定的缺陷，例如投資大，能耗高，但整體收益仍大于支出，不失為一個(gè)適合選擇，并且這種工藝的成本與市場(chǎng)煤炭?jī)r(jià)格有著緊密的聯(lián)系，煤碳所花費(fèi)的成本占據(jù)總成本50%，如果企業(yè)渣庫(kù)產(chǎn)生費(fèi)用高于這種工藝處理費(fèi)用，或者企業(yè)沒(méi)有找到合適的位置進(jìn)行渣庫(kù)建設(shè)，可以采用這種處理工藝。

（二）鼓風(fēng)爐熔煉工藝

采用鼓風(fēng)爐工藝進(jìn)行氧壓浸出渣處理，主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：一是不需要對(duì)浸出渣進(jìn)行專門干燥處理，一般在鼓風(fēng)爐料柱下降過(guò)程中，在高溫?zé)煔庥绊懴?，即可自?dòng)完成浸出渣的干燥。二是對(duì)高鐵原料有著較強(qiáng)的適應(yīng)性，三是對(duì)金屬銅、銀有著較高的回收利用率，四是作為一種傳統(tǒng)工藝，發(fā)展至今已經(jīng)應(yīng)用的非常成熟，能夠連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。但也存在一些缺陷問(wèn)題。例如煙氣比較容易泄漏，SO2濃度較低，嚴(yán)重限制了制酸工藝效果。針對(duì)煙氣泄漏隱患問(wèn)題，可以加強(qiáng)鼓風(fēng)爐型優(yōu)化，提升其密閉性，SO2濃度較低問(wèn)題，可一采用氧壓浸出煉鋅自產(chǎn)的元素硫進(jìn)行彌補(bǔ)，只是硫酸產(chǎn)量會(huì)增加。具體工藝流程如下，首先將氧壓浸出渣混料進(jìn)行壓團(tuán)處理，然后進(jìn)行鼓風(fēng)爐的熔煉，接著借助電熱前床進(jìn)行處理，最后進(jìn)行冰銅水淬處理。在收塵上，可以采用沉降室—電收塵工藝，在尾氣處理上，可以采用一轉(zhuǎn)一吸或兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝流程。

（三）回轉(zhuǎn)窯還原焙燒——磁選工藝

這種工藝非常適合于鐵、銀含量較高的廢渣，通過(guò)回轉(zhuǎn)窯焙燒與磁選，將鐵渣成功分離，實(shí)現(xiàn)回收利用，余下的渣量將會(huì)得到顯著減少，此時(shí)廢渣中金屬銀成為主要組成部分，然后可以以銀精礦產(chǎn)品形式出售，交由相關(guān)冶煉企業(yè)完成金屬銀回收。主要工藝流程如下，先將渣漿和還原煤進(jìn)行混合，然后進(jìn)行過(guò)濾，在利用圓盤(pán)制粒后，在圓筒混料機(jī)中加入煤粉，將混合渣進(jìn)行包裹，送入回轉(zhuǎn)窯，對(duì)其進(jìn)行還原焙燒，將廢渣中的鐵以 Fe3O4，或者金屬鐵的形式析出，一些鋅、鉛則以煙氣形式收塵器，最終得到回收利用。然后將窯渣經(jīng)過(guò)水淬后，進(jìn)行磨礦，最終產(chǎn)出鐵精礦與銀精礦產(chǎn)品。在鐵精礦中，會(huì)含有40%作用的金屬銀，在銀精礦中，會(huì)含有40%的SiO2，含有20%的碳，因此可以將其作為硅石替代品，用于煉鉛和煉銅企業(yè)的熔劑，而碳作為燃料也能夠得到有效利用。在收塵方面 可以采用余熱鍋爐—電收塵，由于有著較高的煙氣溫度，如有蒸汽使用需求，可以配備余熱鍋爐。在尾氣處理上，該工藝與回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝基本一致。

四、總結(jié)

綜上所述，相對(duì)于傳統(tǒng)煉鋅技術(shù)，氧壓浸出煉鋅技術(shù)有著良好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。然而這種工藝技術(shù)之下產(chǎn)出的廢渣若不得到及時(shí)妥善處理，不僅造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此需要加強(qiáng)對(duì)氧壓浸出渣處理工藝的研究應(yīng)用，選擇合理的氧壓浸出渣處理技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)煉鋅產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳鋒.氧壓浸出煉鋅渣處理工藝研究[J].云南冶金，2016，45（5）：48-51.

[2]郭濤.氧壓浸出煉鋅渣處理工藝探討[J].工程技術(shù)：文摘版，23.

[3]王崢琳.電阻爐在濕法煉鋅沉鐵渣和浸鋅渣焙燒預(yù)處理中的應(yīng)用分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（3）：89.