提高硫磺直收率的生產(chǎn)實(shí)踐

楊柳（中金嶺南股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關(guān) 512300）

提高硫磺直收率的生產(chǎn)實(shí)踐

楊柳（中金嶺南股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關(guān) 512300）

本文分析了從鋅精礦浸出渣分離出硫磺的過(guò)程中影響其直收率的主要因素，通過(guò)優(yōu)化工藝和設(shè)備改造，硫磺直收率提高了6個(gè)百分點(diǎn)，大大降低了硫化渣的產(chǎn)出。

鋅精礦；浮選；粗硫池；溫度

傳統(tǒng)的濕法煉鋅工藝中，硫化鋅精礦需經(jīng)過(guò)氧化焙燒脫除其中的硫，使硫化物氧化成金屬氧化物易于浸出，硫在焙燒過(guò)程中生成的SO2煙氣送制酸車間生產(chǎn)硫酸。某廠采用全濕法煉鋅的先進(jìn)新工藝，硫化鋅精礦不需焙燒脫硫，直接加壓浸出。在浸出過(guò)程中，大部分硫轉(zhuǎn)化為元素硫進(jìn)入二段浸出渣中，浸出渣經(jīng)進(jìn)一步處理分離出硫磺，避免了SO2氣體有可能泄露及尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染。

工廠熔硫系統(tǒng)投產(chǎn)后，硫磺直收率指標(biāo)一直不穩(wěn)定，硫磺產(chǎn)量一直未達(dá)產(chǎn)。工廠通過(guò)不斷摸索實(shí)踐，優(yōu)化工藝，改造設(shè)備，目前已實(shí)現(xiàn)硫磺產(chǎn)量達(dá)產(chǎn)，硫磺直收率提高了6個(gè)百分點(diǎn)。

1 工藝簡(jiǎn)介

1.1 工藝過(guò)程

氧壓浸出工序的二段底流冷卻后為浸出渣，浸出渣中主要含單質(zhì)硫、鉛鹽及銀的化合物等，為了回收單質(zhì)硫及鉛銀化合物，ZPL工藝采用浮選方式將硫精礦及鉛銀鹽類混合物進(jìn)行分離，分離出的硫精礦利用熔硫方式將硫精礦中的雜質(zhì)利用熔點(diǎn)不同進(jìn)行分離，得到高純度的硫、硫化渣及鉛銀鹽類混合物。工藝流程為：粗選→精選→過(guò)濾→熔硫→造粒→硫磺。

2 影響硫磺直收率的主要因素

2.1 原、輔、燃料對(duì)硫磺直收率的影響

2.1.1 原料—浸出渣

因生產(chǎn)系統(tǒng)原因，氧壓浸出工序產(chǎn)出的二段底流浸出渣中含鋅高、含硫不穩(wěn)定，硫精礦中的含硫低直接影響了硫磺的直收率。

2.1.2 輔料—中和劑

為保護(hù)設(shè)備及環(huán)境，粗硫池中需加入中和劑，確保粗硫池內(nèi)的熔融液呈中性，pH值達(dá)到5～7。生產(chǎn)初期，中和劑的添加量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、產(chǎn)量以及硫化渣中硫酸和金屬含量來(lái)決定，直接影響了硫磺的產(chǎn)量及直收率。

2.1.3 燃料—低壓蒸汽

因外界因素導(dǎo)致低壓蒸汽壓力不足，導(dǎo)致粗硫池溫度偏低，從而使硫精礦不能得到充分的熔融。

2.2 工藝調(diào)控對(duì)硫磺直收率的影響

2.2.1 硫磺品位

在確保設(shè)備正常的情況下，熱濾機(jī)過(guò)濾后的濾液仍然無(wú)法確保100%合格率。

2.2.2 粗硫池液位及溫度

在生產(chǎn)過(guò)程中，一般通過(guò)控制粗硫池的液位來(lái)調(diào)節(jié)投礦量和硫磺直收率兩個(gè)參數(shù)間的平衡點(diǎn)。但粗硫池的溫度過(guò)高會(huì)使硫磺的粘度增大導(dǎo)致堵塞管道及損壞設(shè)備，同時(shí)投礦瞬間反應(yīng)劇烈；粗硫池溫度過(guò)低，硫精礦換熱不及時(shí)導(dǎo)致部分未熔硫精礦通過(guò)泵輸送到熱濾機(jī)夾雜在硫化渣中，降低硫磺的直收率及硫磺的產(chǎn)量，同時(shí)影響硫化渣品位。

2.3 設(shè)備對(duì)硫磺直收率的影響

2.3.1 浮選機(jī)

因浮選攪拌機(jī)轉(zhuǎn)子定子選型不合適，致使浮選開(kāi)停頻繁破壞生產(chǎn)的連續(xù)性及穩(wěn)定性，影響浮選質(zhì)量及硫精礦品位，增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.3.2 粗硫池

因粗硫池容積有限，導(dǎo)致投入池內(nèi)的硫精礦還未能完全達(dá)到熔融狀態(tài)就被泵到熱濾機(jī)里面過(guò)濾，導(dǎo)致部分硫磺被渣帶走；并且在連續(xù)生產(chǎn)中，粗硫池液位計(jì)會(huì)覆蓋結(jié)晶層，而無(wú)法對(duì)粗硫池液位在線準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，只能依據(jù)其硫精礦的投入量和硫精礦的品位來(lái)估計(jì)粗硫池液位，液位高則流動(dòng)性差，液位低則硫精礦等不到完全融入；因此，粗硫池的充分?jǐn)嚢鑼?duì)流動(dòng)性有關(guān)鍵作用，攪拌不夠則流動(dòng)性不夠，導(dǎo)致硫精礦易在下料口停留而結(jié)團(tuán)及熔融不完全。

3 優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)化原輔燃料的供應(yīng)穩(wěn)定性

將二段底流充分砂磨，使二段礦漿粒度得到有效降低；用蒸汽冷凝水洗掉硫精礦中的可溶鋅，以降低硫精礦含鋅及酸，確保原料含量的穩(wěn)定性。

精準(zhǔn)計(jì)量中和劑加入量，并嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加入。

高壓蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽減壓閥減壓為低壓蒸汽后，接入粗硫池?fù)Q熱器，確保燃料供應(yīng)充足。

通過(guò)優(yōu)化原輔燃料平穩(wěn)供應(yīng)，確保了浸出渣礦漿粒度、粗硫池溫度。從粒度、溫度、酸度上給浮選提供優(yōu)質(zhì)條件，從而提高硫磺直收率。

3.2 精準(zhǔn)控制關(guān)鍵參數(shù)

通過(guò)控制精硫池?cái)嚢铏C(jī)的開(kāi)停達(dá)到沉降硫磺溶液中夾帶渣的目的，定期將沉降的渣返回粗硫池，確保硫磺品位100%合格。

通過(guò)調(diào)整蒸汽閥門開(kāi)度精準(zhǔn)控制粗硫池溫度，確保硫精礦的熔融。

通過(guò)控制進(jìn)入精硫池的轉(zhuǎn)液量，調(diào)節(jié)粗硫池液位在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

3.3 改造設(shè)備、降低設(shè)備故障率

硫精礦在粗硫池的停留時(shí)間、粗硫池體積、攪拌性能這一系列問(wèn)題都與粗硫池的設(shè)計(jì)密切相關(guān)，工廠通過(guò)設(shè)備改造，很好地解決了這些問(wèn)題。

（1）擴(kuò)容粗硫池，大大增加了硫精礦在熔硫池內(nèi)的停留時(shí)間；

（2）采用自制保溫浮標(biāo)式液位計(jì)且增加攝像頭對(duì)粗硫池的液面進(jìn)行監(jiān)控；

（3）硫精礦下料口增加兩臺(tái)攪拌機(jī)，將粗硫池所有的攪拌改造成雙葉攪拌槳葉，以達(dá)到充分?jǐn)嚢柙黾映貎?nèi)流動(dòng)性。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)優(yōu)化改造，硫磺的直收率增加了6個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)；硫化渣率降低8個(gè)百分點(diǎn)，大大減少了硫化渣的產(chǎn)出；硫磺產(chǎn)量創(chuàng)歷史新高，實(shí)現(xiàn)了硫精礦的全面平衡。

[1]傅崇說(shuō).有色冶金原理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

楊柳（1987），男，湖南瀏陽(yáng)人，助理工程師，從事鋅冶煉現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理和技術(shù)創(chuàng)新工作。