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氧压浸出炼锌渣处理工艺研究

作者:未知

  摘 要:文章以氧压浸出炼锌渣处理工艺为研究对象,首先简单介绍了氧压浸出炼锌技术,并分析了其具备的技术优势,随后讨论了氧压浸出渣处理及存在的问题,最后结合问题,提出了一些氧压浸出渣处理工艺技术,以供参考。
  关键词:氧压浸出炼锌技术;氧压浸出炼锌渣;处理工艺
  相对于传统的焙烧—浸出炼锌工艺技术,氧压浸出炼锌技术生产成本更低,锌的浸出率更高,有效提升了炼锌效益。然而针对氧压浸出渣处理依然存在一定的问题。因此有必要对氧压浸出炼锌渣处理工艺进行探讨分析,对于推动我国炼锌产业实现可持续发展具有重要的意义。
  一、氧压浸出炼锌技术及优势分析
  氧压炼锌技术通过利用加压釜,在一定压强、温度条件下,针对硫化锌矿,通过对其进行酸浸水处理,将硫化锌矿中的锌以硫酸锌液体的形式分离出来,而矿石中的硫则以浸出渣形式分离,然后将硫化锌液体进行净化处理,通电产出电锌,余下的浸出渣经过浮选、热率等工序,获得商品硫元素。
  相对于传统的焙烧—浸出法,氧压浸出法主要有入下优势,一是由于不需要进行焙烧,因此可降低生产成本,简化工序;矿石中的硫以元素硫的形式得到回收,从而使得硫酸生产与电锌生产强制性关系得到有效的消除。二是在氧压浸出法执行,有效提升了原料适应性,能够处理原焙烧—浸出法无法处理的元素,例如汞、铁等。三是锌的浸出率更高,极大提升了金属回收利用率。
  二、氧压浸出渣处理及存在的问题
  一是对环境保护带来不利影响。氧化浸出渣中含有大量有害重金属,长期堆放,将会对周围环境带来严重的污染。二是浸出渣库建设占地面积较大,实际堆放需要耗费大量成本,一般渣库堆存20年,需要耗费上亿元,并且每年还要耗费高昂的维修费用。三是渣库建设很难选定合适的地址,在环境保护日益深入人心的当下,国家对环境保护也越来越严格,再加上土地资源紧缺的情况日益严重,导致渣库建设地址愈发难寻,如何妥善处理废渣,已是炼锌企业亟待解决的问题。四是氧压浸出渣还会造成严重的资源浪费,在氧压浸出渣之中,含有很多具有回收利用价值的物质,例如硫、银、铅等,长期堆放,不仅不利于这些物质的回收,同时对环境也好造成严重的影响。
  三、氧压浸出渣处理工艺研究
  (一)回转窑挥发工艺
  回转窑挥发工艺比较适合处理含金属银较的低废渣,具体冶炼工艺流程如下:在将废渣与渣煤混合后,将其送入回转窑,然后进行加热,在窑内环境温度达到900℃ 时,废渣中的锌、铅等金属开始挥发,随着烟气进入收尘器之中,最终以烟尘形式完成回收,金属挥发率高达80%至90%,煤耗量约为处理废渣量的 50%。在具体收尘上,可以采用余热锅炉——电收尘。在对尾气处理方面,由于尾气之中有1%浓度的SO2,这种气体污染大,且非常难处理,常规的钙碱、氨气法都不适合,虽然采用氧化锌粉吸收法进行处理,可以达到良好的效果,但这种方法需要专门的系统设备,很多氧压浸出工厂以现有条件均无法达到应用要求。因此可以采用离子液吸收工艺,这种方法虽然有着一定的缺陷,例如投资大,能耗高,但整体收益仍大于支出,不失为一个适合选择,并且这種工艺的成本与市场煤炭价格有着紧密的联系,煤碳所花费的成本占据总成本50%,如果企业渣库产生费用高于这种工艺处理费用,或者企业没有找到合适的位置进行渣库建设,可以采用这种处理工艺。
  (二)鼓风炉熔炼工艺
  采用鼓风炉工艺进行氧压浸出渣处理,主要优势表现为以下几点:一是不需要对浸出渣进行专门干燥处理,一般在鼓风炉料柱下降过程中,在高温烟气影响下,即可自动完成浸出渣的干燥。二是对高铁原料有着较强的适应性,三是对金属铜、银有着较高的回收利用率,四是作为一种传统工艺,发展至今已经应用的非常成熟,能够连续稳定生产。但也存在一些缺陷问题。例如烟气比较容易泄漏,SO2浓度较低,严重限制了制酸工艺效果。针对烟气泄漏隐患问题,可以加强鼓风炉型优化,提升其密闭性,SO2浓度较低问题,可一采用氧压浸出炼锌自产的元素硫进行弥补,只是硫酸产量会增加。具体工艺流程如下,首先将氧压浸出渣混料进行压团处理,然后进行鼓风炉的熔炼,接着借助电热前床进行处理,最后进行冰铜水淬处理。在收尘上,可以采用沉降室—电收尘工艺,在尾气处理上,可以采用一转一吸或两转两吸制酸工艺流程。
  (三)回转窑还原焙烧——磁选工艺
  这种工艺非常适合于铁、银含量较高的废渣,通过回转窑焙烧与磁选,将铁渣成功分离,实现回收利用,余下的渣量将会得到显著减少,此时废渣中金属银成为主要组成部分,然后可以以银精矿产品形式出售,交由相关冶炼企业完成金属银回收。主要工艺流程如下,先将渣浆和还原煤进行混合,然后进行过滤,在利用圆盘制粒后,在圆筒混料机中加入煤粉,将混合渣进行包裹,送入回转窑,对其进行还原焙烧,将废渣中的铁以 Fe3O4,或者金属铁的形式析出,一些锌、铅则以烟气形式收尘器,最终得到回收利用。然后将窑渣经过水淬后,进行磨矿,最终产出铁精矿与银精矿产品。在铁精矿中,会含有40%作用的金属银,在银精矿中,会含有40%的SiO2,含有20%的碳,因此可以将其作为硅石替代品,用于炼铅和炼铜企业的熔剂,而碳作为燃料也能够得到有效利用。在收尘方面 可以采用余热锅炉—电收尘,由于有着较高的烟气温度,如有蒸汽使用需求,可以配备余热锅炉。在尾气处理上,该工艺与回转窑挥发工艺基本一致。
  四、总结
  综上所述,相对于传统炼锌技术,氧压浸出炼锌技术有着良好的技术优势。然而这种工艺技术之下产出的废渣若不得到及时妥善处理,不仅造成资源的严重浪费,还会对环境造成严重污染,因此需要加强对氧压浸出渣处理工艺的研究应用,选择合理的氧压浸出渣处理技术,对于推动我国炼锌产业发展具有重要的意义。
  参考文献:
  [1]陈锋.氧压浸出炼锌渣处理工艺研究[J].云南冶金,2016,45(5):48-51.
  [2]郭涛.氧压浸出炼锌渣处理工艺探讨[J].工程技术:文摘版,23.
  [3]王峥琳.电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用分析[J].化工设计通讯,2017,43(3):89.
论文来源:《科技风》 2019年15期
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