浅析电锌厂废渣综合回收的产业化

王康柱, 寇文利, 丁 波

(陕西锌业有限公司， 陕西 商洛 726007)

浅析电锌厂废渣综合回收的产业化

王康柱, 寇文利, 丁 波

(陕西锌业有限公司， 陕西 商洛 726007)

通过不断的技术研发和升级改造，对锌冶炼过程产生的大量废渣进行综合回收铅、镉、铟、锗、金、银、铜、铁、钴、镍等元素，解决了企业废渣堆存对环境污染的威胁，变废为宝。

电锌； 废渣； 综合回收

陕西锌业有限公司150 kt/a锌冶炼规模采用标准湿法流程，生产过程中每年产生20万t废渣，这些废渣含有锌、铅、铜、镉、铟、锗、金、银、铁、钴、镍等元素，如不回收利用将造成环境污染和资源浪费，近几年该企业对外积极与科研院所合作攻关，对内加强自主研发，先后突破多项技术难题，开发了锌粉、精镉、精铟、电铅、金、银、高纯氧化锌、纳米氧化锌、铁粉、锌合金、阴极铜等十多个产品，并建成了生产线；对聚合硫酸亚铁、氧化钴、镍、二氧化锗、硫酸铜等进行了深入的技术研究，达到项目储备的条件要求；对镍钴渣真空精馏技术、锗的吸附技术、回转窑处理浸出渣产生的窑渣湿法选铁技术等做了大量实验研究也取得可喜成果。企业通过不断的技术研发和升级改造，现在达到无废渣、废弃物外排，成为国内炼锌同行业产能前十和综合回收能力较强的企业之一，综合回收的10多个小产品年产值达到10亿元，利润率达到20%，利润远远高于主业产品，有力的促进了企业技术进步和发展，为企业走资源节约、可持续发展奠定了技术基础。

1 电锌厂废渣综合回收工艺

电锌厂废渣综合回收工艺示意图如图1：

图1 电锌厂废渣综合回收工艺示意图

铟回收工艺流程如图2，铅回收工艺流程如图3，银、金回收工艺流程如图4，铜、镉、钴回收工艺流程如图5。

图2 铟回收工艺流程示意图

图3 铅回收工艺流程示意图

图4 银金回收工艺流程示意图

图5 镉、钴回收工艺流程示意图

2 关键技术

(1)铟回收关键技术是解决萃取乳化现象，将酸浸液用氧化锌先中和后加锌粉置换，控制终点酸度避免硅、铁的水解，系统用软水净化除钙镁，能够解决萃取乳化频繁问题。系统铟回收率～65%。

(2)铅回收关键技术是解决含铅氧化物、硫酸盐物料的烧结难题，将其与粉煤以一定比例搭配，加入粘合剂压制成团，巧妙解决了成团和烧结，实现了用铅泥生产粗铅。另外熔铅除铜锅应用大吨位高功率工频无芯感应电炉，自动化程度高，改善了操作环境，开创了焊接干锅应用于火法精炼的先河，大吨位高功率工频无芯感应电炉熔铅除铜技术已申请国家专利。

(3)回收银的关键技术是对浮选银精矿的化学法浸出，选用LN浸出试剂，在一定的条件下将精矿中银从0.25%富集到50%，再将富集后的银绵加入火法系统与铅电解阳极泥一并处理，或用硝酸浸出氨水溶解水合肼还原回收银，该技术是企业自主研发，已产业化并申报了国家专利，系统中银的回收率～50%。

(4)铜渣回收阴极铜的关键技术是电解阴阳极材料的选择，企业通过试验摸索选择永久型耐腐蚀材料做始极，电解液用硫酸铜和硫酸混合液，电解阴极铜质量达到二级铜质量要求，过程中锌可返回大系统，渣中富集银、铅可分别回收，过程铜的回收率达97%以上。

(5)精镉生产的关键工艺是镉的精馏，经反复试验，对粗镉常压精馏改为连续真空精馏，加热方式为电阻式加热，PID调节自动控温，密闭收尘，自动化程度高，劳动强度低，工作环境大大改善，产品质量高，过程镉的回收率达～95%。

(6) 镍钴渣真空精馏研究取得了突破性进展，真空蒸馏技术是二十世纪八十年代才开始应用到有色冶金行业的新技术，锌冶炼过程采用两段净化工艺，二段锑盐净化渣主要含有锌铜镉镍钴锑铁等金属及部分硫酸盐，运用真空蒸馏技术，锌镉及部分铅锑属低沸点组分进入馏出相，经冷却成烟尘回收利用，铜钴铁镍属高沸点组分在残留渣中富集，残留渣金属含量提高，价值提升，为此进行了真空蒸馏试验处理二净渣。试验经过不断改进，调整温度，残留渣率平均达到4.17%，残留渣中有价金属铜钴铁镍品位平均达到5.89%、7.38%、7.1%、1.35%，富集比分别达到21.82、25.63、29.58、18.84倍；烟尘中锌镉富集，含量分别达到58%、1.98%以上，试验基本达到了预期目标，对今后产业化有重要意义。

3 窑渣选铁试验

试验中采用多级干式磁选和湿式磁选回收回转窑渣中的铁渣生产铁精粉，选后废弃物为含碳低铁渣和尾渣。含碳低铁渣销售给水泥厂作为生产水泥的原料；尾渣作为制砖厂添加剂使用。工艺流程如下:

窑渣经过料仓均匀布料，由输送机送给振动筛，粒径小于25 mm的渣料直进入一级分离输送机，粒径大于25 mm的渣料进入鄂式破碎机破碎后进入一级分离输送机。

经一级分选后，分离出来的铁粒经振动筛、对辊破碎机，铁粒经二级输送机磁选和三级、四级、五级上吸式磁选。经多级分离后，含铁物料完全分离，得到含量高的铁粒进湿式球磨机湿选。分离出来的含碳低铁渣用输送机送至指定点堆存外售。

含铁颗粒与水混合进入湿式球磨机，在球磨机内不同级配钢球破碎、研磨后经过筛网，达到入一定细度的物料流入一级湿式磁选机。不合格的物料返回球磨机内研磨。铁精矿粉由精矿区磁化出来，尾矿由底部流出。铁精矿粉流入二级湿式磁选机，铁精矿经二次提纯后流入铁精矿沉淀池中。

3.1 硫酸亚铁工艺流程

所选的铁精粉经工业硫酸浸出、液固分离，压滤渣为富贵渣；而酸性液体用铁粉预中和到pH值4～4.5，与中和渣返回再浸出；而液体再用石灰乳中和到pH值5.2～5.4，液固分离得合格硫酸亚铁溶液，压滤渣送回转窑处理。

3.2 聚合硫酸铁工艺流程

聚合硫酸铁是以硫酸亚铁为原料，用硝酸或高效氧化剂为催化氧化剂或直接氧化剂，同时辅以反应助剂，以增强产品性能、加快反应速度。在生产过程中只需经过催化氧化或直接氧化、水解、聚合和熟化等工艺，即可制备满足用户需要的不同等级的聚合硫酸铁净水剂产品。液体聚合硫酸铁经热风炉变成固体粉末产品。

4 总结

陕西锌业电锌废渣综合回收项目已建成的生产线包括: 10 t/a精铟、1k t/a精镉、15 kt/a电铅、40 kg/a金、40 t/a银、10 kt/a锌粉、10 kt/a高纯氧化锌、500 t/a阴极铜、2 kt/a铁粉生产线, 50 kt/a聚合硫酸亚铁由于市场原因暂时缓建，计划建设项目还有500 kg/a二氧化锗。随着综合回收项目的相继建成和运行，有价金属回收种类和数量不断增多，锌铜镉铅金银铟钴收率不断提高，不但实现了企业效益最大化，而且环保效益显著，每年减排废渣20万t，减排废水17万t，达到资源的循环利用，减少了环境污染，企业发展走上了健康可持续发展的良性轨道，综合回收利用技术已成为国内湿法炼锌循环经济的示范企业之一，综合回收的效益与电锌主业发展优势互补，前景灿烂，可为锌冶炼行业提供有益的借鉴。

Discussiononindustrializationofcomprehensiverecoveryofslaginelectrolyticzincplant

WANG Kang-zhu, KOU Wen-li, DING Bo

Through the technology R&D and upgrading in comprehensive recovery of lead, cadmium, indium, germanium, gold, silver, copper, iron, cobalt, nickel and other elements containing in a large amounts of slag produced in the process of zinc smelting, the environmental pollution caused by storage of slag was solved, turning trash into treasure.

electrolytic zinc; slag; comprehensive recovery

王康柱(1968—)，男，陕西商洛人，有色冶炼工程师。

TF813

B