商洛炼锌厂.
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企业概况
陕西锌业有限公司商洛炼锌厂,是由原商洛冶炼厂改制而成的新型企业,属陕西省“七·五”重点建设扶贫项目,是陕西主要的电锌生产企业之一。位于陕西省东南部的秦岭南麓.丹江之畔,紧邻312国道,与西合铁路商洛站紧紧相伴,交通十分便利。
该企业始建于1987年,原设计规模为年产电锌8000吨,硫酸12000吨。经过十几年的滚动发展到2001年10月,已成为一个具有年产电锌30000吨的能力,拥有锌锭. 镉锭. 电炉锌粉. 硫酸. 氧化锌. 电瓶酸. 发烟硫酸等7种产品,资产达1.7亿元的地方支柱企业。到目前为止,商洛炼锌厂已具有年产电解锌15万吨. 工业硫酸30万吨. 锌焙砂加工量15万吨的生产能力;产品有锌锭. 镉锭工业硫酸. 电炉锌粉. 高纯氧化锌17余种。其中主产品“秦锌”牌锌锭,获得陕西省名牌产品称号。
商洛炼锌厂现有4个主辅生产车间和一个分厂。企业占地面积200余亩,建筑面积4万多平方米,主要生产设备千余台(件)。通过不断的技术改造,企业工艺.设备先进,技术力量雄厚,检测设备齐全,质量保证体系已通过IS09000标准2000版认证,主产品“秦锌”Zn99.99牌号锌锭在1996年被确定为陕西省名牌产品,且连续四年国家重有色金属抽检率为100%。
他们的企业精神是“求实奋进,创新增效”。他们始终遵循“诚信第一,用户第一”的原则,竭诚为社会提供优质的产品和服务。
厂区生产车间:1.锌焙烧分厂2.浸出车间3.净化车间4.电解车间5.熔铸车间工厂生产内部循环产业示意图:
铅锌矿
废渣
高浓度SO 2烟气 工业硫酸
水泥配料 废气低浓度SO 2烟气 亚硝酸钠 低浓度H 2S 烟气 硫磺 净化 锌冶炼工艺补水等 废渣
回收 稀土金属 高压蒸汽 发电 余热 冶炼过程加热
锌厂的运行过程:锌精矿(ZnS )→ 焙烧→浸出→净化→电解→熔铸
锌锭
此过程中焙烧的烟气制硫酸,浸出渣可以制氧化锌,反应的主要方程式为:
ZnS+O2→SO2+H2SO4+ZnO ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 在此流程图中各过程的工艺目的为:
1、焙烧的主要目的在于尽可能地除去硫、铅、福、砷等杂质,同时使硫化锌精矿中的锌被氧化,获得合格焙砂,其特点是高温低空气率的沸腾氧化焙烧,焙烧的主要目的在于尽可能地除去硫、铅、福、砷等杂质, 获得合格焙砂。
2、浸出的主要目的在于尽可能快地、完全地溶解出锌焙砂中可溶性的成分,保证浸出后液(渣)中含锌适量,含有害杂质如砷、锑、锗等在规定范围内,提高锌的浸出率。
3、净化的主要目的在于将中性上清液中大量的Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+、As3+、Sb3+、Ge4+、Fe3+等杂质离子去除到规定标准,使锌电积正常进行。
4、电解的主要目的在于净化后的新液在直流电的作用下,使锌在电解阴极析出,达到富集、提纯的目的。
5、熔铸的主要目的在于将电解所得到的锌片在低频感应电炉内熔化,并浇铸成符合国际标准的商品电锌。
各个工段的操作流程及技术要求:
一、锌精矿焙烧工艺
硫化锌焙烧工艺流程图
二氧化碳烟气
(送硫酸分厂)
细焙矿
(送浸出工序)
二、浸出工艺
原料:
1、硫化锌精矿经过沸腾炉焙烧产出的焙烧矿(焙沙);
2、冶金企业生产过程中粗氧化锌粉(东升公司产出的脱氟、氯的氧化锌,
外购的氧化锌粉);
工艺流程图:反应方程式:2Fe2++MnO
2+4H+=2Fe3++Mn2++2H
2
O
锌焙烧矿浸出一般流程:
中性浸出阶段酸性浸出阶段氧化锌粉浸出阶段
A、浸出过程的主要技术条件
1、氧化液
(1).温度 40—60℃
(2).时间 0.5小时
(3).终点酸度 50—80g/L
0.8—2g/L
(4).氧化后液 Fe
全
Fe2+≤0.1g/L
(5).进出液流量以满足中性浸出要求为准。
2、中性浸出
(1).中性浸出串连槽 6个
(2).浸出液固比 7—10:1
(3).浸出温度 65—75℃
(4).浸出时间 1--2小时
(5).终点酸度 PH值5.0—5.2
3、酸性浸出
(1).酸性浸出串连槽 4个
(2).浸出液固比 10:1
(3).浸出温度 75—85℃
(4).浸出时间 2--4小时
(5).始酸 40—100(视氧化液含Fe量调整)
(6).终点酸度 PH值2—3
4、中性浓缩
(1).温度 60—70℃
(2).浓缩上清液PH值 5.2—5.4
(3).浓缩上清线大于1.5米
(4).底流排放时间连续排放
5、酸性浓缩
(1).温度 70—80℃
(2).上清液PH值 2.5—3.0
(3).上清悬浮物≤20(g/L)
(4).底流比重 1.50—1.60g/cm3
(5).底流排放时间每班连续排放底流,拉清为止
基本原理:
1、浸出原理 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
2、水解除杂在浸出终了阶段调解PH,使锌离子不水解,杂质离子以氢氧
化物形式析出,将锌离子溶液PH值控制在5.2-5.4。
①水解除铁铁在浸出液中以FeSO4和三价铁盐存在,工业生产中在酸性
条件下加入锰粉作为氧化剂,其反应方程:
2FeSO4 + MnO2 + 2H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + 2H2O
Fe2(SO4)3 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
②水解除锑
i、化学作用:三价铁使砷、锑成为难溶的砷酸盐和锑酸盐的复盐
ii、氢氧化铁胶体吸附凝聚沉降析出:锑只要以锑酸的胶体存在,故以氢氧化铁Fe(OH)3胶体吸附沉降。
③水解除硅
三、净化工艺(逆锑流程及操作规范)
净化的目的:由于上清液中含有大量的杂质,如Cu、Cd、Co、Ni、As等,危害电积过程的正常进行,必须采用一定的技术,除去杂质。
净化工序简介:
采用三段逆锑流程,一段低温除去Cu、Cd;
CuSO4 + Zn – Cu↓ + ZnSO4
CdSO4 + Zn – Cd↓ + ZnSO4
二段高温除去Co、Ni;三段低温除去Cd。
锑盐除去Co工作原理:
由于锌、钴的电极电位相近,不能直接发生置换反应,加入Sb,形成Zn-Sb 微电池,使得Co在Sb上析出,达到除去目的。
反应方程式:CoSO4 + Zn = Co↓ + ZnSO4
钴回收工序(混合酸洗及黄药除钴、酸洗再生):利用黄药对Co的特殊选择性,进一步有效的将Co与其他金属分离,达到回收目的。
四、电解工艺
在硫酸锌和硫酸水溶液中,采用Pb-Ag合金为阳极,纯铝做阴极通过直流电