氧压浸出炼锌渣处理工艺研究

刘振有

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，并且这种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時妥善处理，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：

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[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.