锌冶炼新工艺培训

硫化锌精矿直接浸出可分为:
◆ 高压富氧直接浸出 ◆ 常压富氧直接浸出
氧压直接浸出 由加拿大科明科公司研发，加拿大科明科公司特 雷尔锌厂首次成功应用，目前国内已有2座工厂利用氧压浸出技术生 产电锌。 常压富氧直接浸出 由芬兰奥托昆普公司开发，在芬兰首次成功 应用，目前世界上有3座工厂利用常压浸出技术生产电锌。
3.2.2
低酸浸出流程简述
来自球磨区域的合格矿浆被泵入精矿浆化反应 器，然后经过螺旋分级把结团的大块分离出来， 然后在经浆化后泵到浸出车间低酸富氧直接浸出 高位槽，通过溜槽自流到4台低酸富氧直接浸出槽 （900立方）浸出，控制低酸直接浸出出口溶液酸 度和Fe3+ ﹤1g/L，低酸浸出矿浆通过溜槽到1台低 酸浸出浓密机进行液固分离，低酸浸出底流通过 底流泵泵入高酸富氧直接浸出高位槽。
焙烧 浸出 净化
熔铸
电解
云南驰宏公司曲靖分公司烟气常压接触制酸
三段逆锑连续净化
48h长周期电解 剥锌机自动剥片
3 锌的直接浸出
3.1 硫化锌精矿直接浸出
硫化锌精矿直接浸出是锌精矿可不经过焙烧，在一定的氧压和 温度条件下，利用氧气直接酸浸获得硫酸锌溶液和元素硫的过程。 反应方程式为：ZnS+Fe2(SO4)3 →ZnSO4+2FeSO4+S0 2FeSO4+H2SO4+1/2O2 → Fe2(SO4)3+H2O 总反应为：ZnS+H2SO4+1/2O2 → ZnSO4+H2O+S0
3.1.1 硫化锌精矿氧压浸出
加压浸出工艺在90年代得到了快速的发展。据 不完全统计，90年代初已投产的加压浸出厂家已超 过10个，其中也包括我国第一次用加压浸出处理高 镍硫的工厂—新疆阜康冶炼厂。 2004年云南永昌铅锌股份有限公司将硫化锌精 矿加压浸出技术应用于生产，成为我国采用高压酸 浸工艺技术生产电锌的第一个产业化企业。中金岭 南丹霞冶炼厂采用了加拿大舍利特高尔登公司的氧 压浸出工艺，去年已经开始投产。我们公司呼伦贝 尔分公司准备采用加拿大舍利特高尔登公司的氧压 浸出工艺。 可以预料，今后一段时间内加压浸出工艺应用 的领域会更加广阔，工业化的速度会加快，它将使 湿法冶金进入一个崭新的年代。
• 奥托昆普直接浸出槽
4 从二次物料中回收锌
4.1 二次金属回收率低
我国再生锌只占锌总产量3％ 左右。我国处理废镀锌钢 材、杂黄铜等含锌废料，对锌的回收利用重视不够，处于自 流状态，没有形成产业。美国有80多家电炉炼钢厂，处理废 镀锌钢材，产出含Zn、Pb、Cd的烟尘，经过进一步处理， 作为生产这些金属的原料，有效地提高了二次金属的回收率， 目前发达国家二次金属的回收率达到了30%~50%，这说明 我国二次金属回收潜力巨大。
(1). 传统湿法炼锌方法 湿法炼锌是第一次世界大战期间开始应用的。其本质是
用稀硫酸 (即废电解液 ) 浸出焙烧矿中（沸腾焙烧）的锌，锌
进入溶液后再以电解法从溶液中沉积出来。湿法炼锌可直接 得到很纯的锌，不象火法蒸馏炼锌还需精炼。除此之外，操
作所需劳动力较少，劳动条件也较好，只是电能消耗大。
总之，火法炼锌的前景远不如湿法炼锌好，湿法炼锌是 当前的主导炼锌方法。 下图为传统湿法炼锌原则工艺流程图。
3.1.2云南冶金集团加压湿法冶金发展历史
20世纪 90年代
2004年
2005年
建成2万t/年两 段氧压酸浸高 铁锌精矿厂， 正在建设14万 t/年硫化锌两 段氧压酸浸厂
开始对锌精矿 氧压浸出技术 进行试验研究
建成1万t/年的 一段法加压酸 浸湿法炼锌示 范厂投产
3.1.3优越性与作用
加压湿法冶金的优越性主要体现在： (1)加压湿法冶金可用于直接处理金属硫化矿，硫化矿不 经过氧化焙烧，避免了SO2对大气的污染，是一种清洁冶 金技术。 (2)传统的湿法炼锌工艺硫以硫酸形式产出，对市场的依 赖性很大。用加压湿法冶金处理硫化矿，硫以单质硫形态 产出，便于储存与运输。对于硫酸过剩或交通不便的边远 地区，这一点尤其重要。
1.2 锌的冶炼方法 锌冶炼主要有火法和湿法两种冶炼工艺。火法炼锌应用
较早，有横罐炼锌、竖罐炼锌、电热法炼锌、鼓风炉炼锌等
方法。湿法炼锌兴起的较晚，但是第一次世界大战中期才正 式工业生产；直到20世纪热酸浸出法取得成功，真正促进了
湿法炼锌的高速发展；到 20世纪80年代后，湿法炼锌的产量
已经占世界总锌产量的80%以上。
澜沧2段加压浸出车间
3.2 直接浸出工艺
浸出目的：
•使物料中的Zn尽可能地全部溶解到浸出液中，得到高浸出率； •使有害杂质尽可能地进入渣中，达到与锌分离的目的。
浸出区分为两段： 低酸浸出和高酸浸出。 低酸浸出目的：使矿浆中的锌化物部分溶解在溶液中，并
并通过鼓入纯氧，将溶液中的二价铁氧化成三价铁，同时使其 他杂质部分水解沉淀。
锌冶炼新工艺
讲 日
师： 期：2014年5月7日
主要内容
1 2 锌冶金概况 传统湿法炼锌 锌直接浸出 从二次物料中回收锌
3
4
5
1 锌冶金的概况
1.1 概述
锌是一种重要的有色金属，具有良好的抗腐蚀性，产量仅次于铝、铜。
我国是炼锌最早的国家，也是最早使用黄铜的国家。锌的生产方法由我国
传到欧洲。目前炼锌发达的国家有 :加拿大、澳大利亚、日本、美国、俄 罗斯、比利时和中国 。 1.1.1 锌的用途 1). 钢材的镀锌方面，起防腐作用。 2).制作优良的合金，如做装饰品的铜锌合金 ( 黄铜 )， Cu-Sn-Zn 形成 的青铜，作为耐磨合金的Cu-Sn-Pb-Zn合金。 3).锌可以制造用于航天仪表上的Ag-Zn电池。 4). 利用Zn熔点低的特点，还可浇铸精密铸件。 5). 锌在冶金工业中作为还原剂，化学工业中作为制造颜料用的原材 料。
1.3 锌冶金国内外的差距
1.3.1劳动生产率低
8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 60年代 80年代 90年代 近年 国内 国外
由上图可见，随着炼锌技术的发展，国内外劳动生产率都在提高， 但是提高的速度大不一样，差距也越来越大，60年代国内劳动生产率 为国外的1/4，发展到近年已不足1/10。


(3)由于加压湿法冶金在较高的温度下进行，过程动力学 条件得到很大改善，从而加快了浸出速度，大大缩短浸 出时间，能取得较高的生产率。 (4) 加压湿法冶金对原料的适应性较强，可以用于处理成 分复杂的冶金原料。 (5) 加压湿法冶金的规模可大可小，具有很高的机动性。
3.1.4 加压浸出采用的方法
传统湿法炼锌原则工艺流程图
（2） 目前,世界上炼锌方法有火法与湿法之分,火法以密闭鼓 风炉为主 ,但由于后来湿法炼锌的高速发展占据了炼锌的主导 地位,湿法炼锌的产量占了80%以上。 现在 , 湿法炼锌朝着缩短流程 , 节能环保方面发展 , 锌精矿 直接浸出已成熟并规模化生产。
国内传统的湿法炼锌工艺：
1.3.2 生产工艺滞后
国内传统的湿法炼锌工艺：
焙烧
浸出
净化
熔铸
电解
锌精矿直接加压酸浸湿法炼锌工艺，加拿大科明科公司已工业应用 多年，世界上共有4家采用这一工艺生产，我国仍处于研究阶段。锌精 矿常压富氧直接浸出由芬兰OUTO—TEC开发，已经实现工业化生产。 该工艺省去了焙烧、制酸工序，优点十分明显。
4.2 锌二次物料情况
• 锌广泛应用于国民经济的各个领域，约有 50%用于钢材镀锌，从废旧钢材镀锌制品 回收钢铁时，锌进入烟尘，此类资源每年 达数百万吨，是锌二次资源的主要来源。
3.2.3 高酸浸出条件
高酸浸出的温度： 98℃， 高酸浸出反应时间：12h， 高酸浸出终点酸度：30g/L左右。 高酸浸出用氧纯度：98%纯氧，由制氧站提 供气，是从四个槽子的底部鼓入。 液固比：10～12∶1 浸出率：97%。
3.2.4 高酸浸出流程简述
低酸浸出底流和二系统中性浸出底流通过底 流泵泵入高酸富氧直接浸出高位槽。通过溜 槽自流到4台高酸富氧直接浸出槽（V＝ 900m3/台）继续浸出，高酸浸出矿浆通过溜 槽自流到硫浮选工序浮选。
2 传统湿法炼锌
2.1 湿法炼锌方法
湿法炼锌技术发展现状
湿法炼锌自20世纪初投入工业生产以来不断发展进步，20世纪60年代以来， 湿法炼锌已成为锌冶炼的主导发展方向，传统湿法炼锌由焙烧、浸出、净液、电积、 熔铸等主要工序组成。主要优点是环境卫生、劳动条件好，能够综合回收有价金属， 金属回收率高，产品质量好，易于实现大规模、连续化、自动化生产。 随着各国对环保要求的日趋严格，湿法炼锌成为锌冶炼的一种主导方法。针对 浸出渣火法处理（高温烟化挥发）能耗高、过程复杂、劳动条件差、耐火材料消耗 高等弊端，冶金工作者开展了广泛的研究，相继研究成功了浸出渣热酸浸出黄钾铁 矾法、针铁矿法、赤铁矿法除铁等湿法处理浸出渣新工艺，解决了湿法炼锌长期以 来浸出渣难处理的关键问题，既强化了浸出过程，又简化了渣处理过程，使锌的回 收率大幅度提高，促进了湿法炼锌的高速发展。 20世纪80年代后，湿法炼锌的产量已占世界总锌产量的80％以上。进入90年代， 研究成功了硫化锌精矿和高硅氧化锌矿石直接酸浸法。同时为了降低锌精矿氧压酸 浸对温度、压力的要求，进行了催化试验，取得了可喜的成果。为了使湿法炼锌的 工艺过程进一步简化，又进行了硫化锌矿直接电积的试验研究，此试验如能成功， 将从根本上改变目前的湿法炼锌工艺，使其有更广阔的发展前景。
（低酸高酸流程见下图）
2.1.1 常压富氧直接浸出
硫化锌精矿的直接浸出工艺主要包括以下5个部 分，即：磨矿区、 直接浸出区(低酸,高酸)、 硫浮选 区、沉铟区 、沉铁区。 与加压浸出相比,常压氧浸有以下优点: 1.结构简单，投资省，设备故障少。 2.工艺控制简单，金属回收率高。 3.原料适应性强，能达配处理浸出渣。 4.运行成本低。 5.安全性能好。