有色金属冶炼(锌冶炼)

有色金属冶炼之三

《锌冶炼》

我国锌资源截止到1998年底，锌保有储量8086.4万t，且含有金、银及其有用组分，是我国开发效益较好的重金属资源之一。近十年来世界市场锌价相对较为稳定，加上国内锌的加工成本低于世界平均水平，锌冶炼行业均有一定盈利，所以我国锌产量迅速增长。1990年产锌为55.18万t,1999年达到169.51万t,9年中增长了3倍，年均增长率达13.28%，略低于铅，也是发展迅速的重金属之一。锌及锌产品除满足国内需求外，尚可大量出口。

除少量特殊锌材料仍需依靠进口外，锌精矿、精锌及锌合金净出口数量高速递增，处于较高的发展态势。

我国锌的冶炼工艺有湿法和火法两种。矿源有硫化矿和氧化矿之分。硫化矿湿法冶炼工序，可归为备料、焙烧、浸出、净液、电解、铸锭6道工序。氧化矿湿法冶炼不需要焙烧。硫化矿火法冶炼工序可归为备料、焙烧（或烧结）、还原熔炼（或蒸馏）、冷凝、精馏、铸锭6道：序。氧化矿火法冶炼不需焙烧，但有些工艺要求烧结。火法冶炼有竖罐炼锌、密闭鼓风炉（ISP）炼锌、电炉炼锌、平罐炼锌及土法炼锌。如马槽炉、马鞍炉、四方炉等炼锌方法，我国锌冶炼工艺，以湿法冶炼为主，火法其次，据1998年统汁。全国锌冶炼能力为174. 8万t其中湿沙炼锌占67%，火法炼锌占33%。火法中竖罐法占20%, ISPO法约占10%，其余约占3%（包括电热法、平罐、马槽炉、马鞍炉和四方炉）。

我国开发利用的锌资源．以硫化矿为主，氧化矿由地方小厂处理一部分，数量有限。云南南坪的大型氧化锌矿。尚处于筹备开发阶段。厂坝铅锌矿上部亦有锌含量5%一20%的氧化矿，金属储量达26万t ．未予开发利用。氧化锌矿难于选矿富集，低品位氧化矿多通过回转窑挥发焙烧，得到品位较高的氧化锌尘作为火法或湿法炼锌原料：氧化锌矿直接湿法冶炼．在云南建设了一个5OO0t/a电锌的示范性试验厂，获得成功。我国锌产量60%以上集中在几家大中型冶炼企业，其工艺、装备水平、生产指标和世界同类企业不相上下，有的处于世界先进水平。

A湿法炼锌

湿法炼锌是多用硫化矿，经沸腾炉氧化焙烧再将产出的氧化锌焙砂及烟尘用硫酸浸出，浸出液经多段净液后送去电积，生产电锌。电锌再经熔化、铸锭成最终产品。湿法炼锌根据浸出温度和酸度的不同分为常规浸出和热酸浸出两种工艺。

常规的浸出工艺，浸出温度及酸度较低，焙砂中的铁酸锌不能浸出，留在浸出渣中，用火法挥发焙烧回收，得到氧化锌烟尘再浸出。新的浸出工艺用高温高酸浸出铁酸锌，称为热酸浸出。锌的浸出率可达97%以上，浸出残渣过滤得到铅银渣。热酸浸出，铁也进入溶液，用黄钾铁矾法，喷淋除铁法（介于同外的针铁矿法和赤铁矿法之间）得到铁渣堆存。株洲冶炼厂是我国采川常规流程中最大的湿法炼锌厂，在我国由于煤、焦炭单价及工人工资较国外低，所以株冶采用常规湿法工艺炼锌仍具有较强的竞争力和较高经济效益、、会洋铅锌厂、

水口由锌厂、葫芦岛锌厂湿法炼分厂、开封冶炼厂、原沈刚冶炼厂锌车间等均采川常规浸出工艺炼锌。浸出渣处理，除葫芦岛锌厂采用该厂自行开发的漩涡炉挥发焙烧外．其余都是采用问转窑处理。

白银西北冶炼厂锌系统，足我国采用新的黄钾铁矾法炼锌最大的冶炼厂，没计年产电锌10万t。建于20世纪80年代末期，采用了热酸连续浸出和黄钾铁矾除铁新工艺。该厂锌系统设计采用新工艺、新设备、自控及装备水平是世界一流的。

采用热酸浸出黄钾铁矾法除铁工艺生产锌的。还有柳州锌品厂、赤峰冶炼厂、温州冶炼厂、池洲冶炼厂等中型企业。水口山锌冶炼分厂设计采用热酸浸出、赤铁矿法沉铁，投产碰到一些工程问题，后改为常规浸出工艺。

B火法炼锌

火法炼锌产量在我国占33%，高于国外。火法炼锌有竖罐炼锌、鼓风炉炼锌、电炉炼锌及其他土法炼锌。

国外竖罐炼锌最后一条生产线已于1980年关闭。我国葫芦岛锌厂经多年努力，开发了高温沸腾焙烧、自热焦结炉、大型蒸馏炉、大型精馏炉、双层煤气发生炉、罐渣漩涡熔炼挥发炉等新技术，将竖罐炼锌技术提高到一个新水平。有关技经指标，高于国外水准，并先后建成了20万t/a竖罐炼锌产能，13万t/a常规湿法炼锌产能，总规模达33万t/a，成为我国最大的锌冶炼厂，1999年实际产锌28.36万t。由于竖罐炼锌对原料适应性较强，可以处理含氟和砷、锑较高的

原料及二次物料；产品灵活性大，可直接生产99.9996以上高纯锌，还可直接产生高纯氧化锌及锌粉；锌的总回收率可达95%-96%，硫利用率大于94%。年产万吨级以下的锌厂单位投资低于湿法炼锌厂，加上我国煤、焦炭、人工等价位较低，竖罐炼锌仍有一定市场，被国内多家中小工厂采用。1999年全国竖罐炼锌总产量达30多万t ，约占总产量的20％左右。但从能源、环保、劳动生产率几个关键因素考虑，从可持续发展战略看，竖罐炼锌技术属逐步淘汰范围。鼓风炉炼锌又称ISP法（帝国熔炼法），炉子上部产锌、下部产铅，最适宜于处理难于选矿分离的铅锌共生精矿，能有效回收物料巾伴生的金银等贵金属。50年代由英国帝国熔炼公司开发，60一70年代得到推广，我国建有3套装置，1999年共产锌18万t，占当年我国锌总产量10%以上。

韶关冶炼厂是世界上屈指可数的大型鼓风炉炼锌厂，1999年实际产铅锌21.3万t,锌的总回收率达93.8％。工厂总体技术处于世界同类企业的中等水准鼓风炉炼锌和鼓风炉炼铅一样，环保问题较为突出，因此80年代以后，只有印度(Chan-deriya）于1991年新建一座ISP工厂，该技术没有再获得大规模推广：全世界先后共建设了17套鼓风炼锌系统，在发达国家，因环保原因有的已经关闭。由于该工艺能同时生产铅和锌，且加工成本较低，在发展中国家仍具有一定的竞争力。

电炉炼锌分布在甘肃、河北、云南、四川、贵州等省，已建十几台套。日前生产规模都很小，单台电炉产锌量在1000一25O0t/3，

吨锌电耗在4000一5000kW•h。由于投资省，有廉价劳动力，绝大多数小型电炉炼锌厂均可获利．环保条件尚可，在电力充裕的边远山区仍有一定生命力。目前正在生产的电炉功率多为2OO0kV•A/台，准备开发5000kV•A/台较大规格的电炉，预计单台炉产：锌可达5OO0t/a 。

C小结

(l）我国产锌量近卜年来发展迅速，从1990午的55.18万，增长至1999年的169.51万t,9年中增长了3倍．午均增长率仅次于铅达13.28%。锌产量已居世界第一位．除满足国内需求外，可大量出口1999年锌、锌合金及锌材出口总量达54万t。1990年至1999年锌及锌合金的净出品以年均35.4%的速度递增、锌资源充足，锌精矿出口量大于进口，从1990年出口7.6万t增加到1999年的23.3万t。年均递增率达10.8%

(2）我国葫芦岛锌厂、株洲冶炼厂、韶关冶炼厂、西北铅锌厂四大锌的生产基地，年产锌量都超过10万t，占我国锌总产量的50%以上。这些厂的生产规模、装备水平、环保条件与国外同类企业基本相当，生产成本低于世界平均水平，是我国人世后的优势产业。

(3）我国目前尚有不少土法炼锌和小型锌冶炼厂，污染严重，回收率低，资源浪费，有待淘汰。