氧壓浸出煉鋅渣處理工藝研究

劉振有

摘?要：文章以氧壓浸出煉鋅渣處理工藝為研究對象，首先簡單介紹了氧壓浸出煉鋅技術，并分析了其具備的技術優勢，隨后討論了氧壓浸出渣處理及存在的問題，最后結合問題，提出了一些氧壓浸出渣處理工藝技術，以供參考。

關鍵詞：氧壓浸出煉鋅技術;氧壓浸出煉鋅渣;處理工藝

相對于傳統的焙燒—浸出煉鋅工藝技術，氧壓浸出煉鋅技術生產成本更低，鋅的浸出率更高，有效提升了煉鋅效益。然而針對氧壓浸出渣處理依然存在一定的問題。因此有必要對氧壓浸出煉鋅渣處理工藝進行探討分析，對于推動我國煉鋅產業實現可持續發展具有重要的意義。

一、氧壓浸出煉鋅技術及優勢分析

氧壓煉鋅技術通過利用加壓釜，在一定壓強、溫度條件下，針對硫化鋅礦，通過對其進行酸浸水處理，將硫化鋅礦中的鋅以硫酸鋅液體的形式分離出來，而礦石中的硫則以浸出渣形式分離，然后將硫化鋅液體進行凈化處理，通電產出電鋅，余下的浸出渣經過浮選、熱率等工序，獲得商品硫元素。

相對于傳統的焙燒—浸出法，氧壓浸出法主要有入下優勢，一是由于不需要進行焙燒，因此可降低生產成本，簡化工序;礦石中的硫以元素硫的形式得到回收，從而使得硫酸生產與電鋅生產強制性關系得到有效的消除。二是在氧壓浸出法執行，有效提升了原料適應性，能夠處理原焙燒—浸出法無法處理的元素，例如汞、鐵等。三是鋅的浸出率更高，極大提升了金屬回收利用率。

二、氧壓浸出渣處理及存在的問題

一是對環境保護帶來不利影響。氧化浸出渣中含有大量有害重金屬，長期堆放，將會對周圍環境帶來嚴重的污染。二是浸出渣庫建設占地面積較大，實際堆放需要耗費大量成本，一般渣庫堆存20年，需要耗費上億元，并且每年還要耗費高昂的維修費用。三是渣庫建設很難選定合適的地址，在環境保護日益深入人心的當下，國家對環境保護也越來越嚴格，再加上土地資源緊缺的情況日益嚴重，導致渣庫建設地址愈發難尋，如何妥善處理廢渣，已是煉鋅企業亟待解決的問題。四是氧壓浸出渣還會造成嚴重的資源浪費，在氧壓浸出渣之中，含有很多具有回收利用價值的物質，例如硫、銀、鉛等，長期堆放，不僅不利于這些物質的回收，同時對環境也好造成嚴重的影響。

三、氧壓浸出渣處理工藝研究

（一）回轉窯揮發工藝

回轉窯揮發工藝比較適合處理含金屬銀較的低廢渣，具體冶煉工藝流程如下：在將廢渣與渣煤混合后，將其送入回轉窯，然后進行加熱，在窯內環境溫度達到900℃ 時，廢渣中的鋅、鉛等金屬開始揮發，隨著煙氣進入收塵器之中，最終以煙塵形式完成回收，金屬揮發率高達80%至90%，煤耗量約為處理廢渣量的 50%。在具體收塵上，可以采用余熱鍋爐——電收塵。在對尾氣處理方面，由于尾氣之中有1%濃度的SO2，這種氣體污染大，且非常難處理，常規的鈣堿、氨氣法都不適合，雖然采用氧化鋅粉吸收法進行處理，可以達到良好的效果，但這種方法需要專門的系統設備，很多氧壓浸出工廠以現有條件均無法達到應用要求。因此可以采用離子液吸收工藝，這種方法雖然有著一定的缺陷，例如投資大，能耗高，但整體收益仍大于支出，不失為一個適合選擇，并且這種工藝的成本與市場煤炭價格有著緊密的聯系，煤碳所花費的成本占據總成本50%，如果企業渣庫產生費用高于這種工藝處理費用，或者企業沒有找到合適的位置進行渣庫建設，可以采用這種處理工藝。

（二）鼓風爐熔煉工藝

采用鼓風爐工藝進行氧壓浸出渣處理，主要優勢表現為以下幾點：一是不需要對浸出渣進行專門干燥處理，一般在鼓風爐料柱下降過程中，在高溫煙氣影響下，即可自動完成浸出渣的干燥。二是對高鐵原料有著較強的適應性，三是對金屬銅、銀有著較高的回收利用率，四是作為一種傳統工藝，發展至今已經應用的非常成熟，能夠連續穩定生產。但也存在一些缺陷問題。例如煙氣比較容易泄漏，SO2濃度較低，嚴重限制了制酸工藝效果。針對煙氣泄漏隱患問題，可以加強鼓風爐型優化，提升其密閉性，SO2濃度較低問題，可一采用氧壓浸出煉鋅自產的元素硫進行彌補，只是硫酸產量會增加。具體工藝流程如下，首先將氧壓浸出渣混料進行壓團處理，然后進行鼓風爐的熔煉，接著借助電熱前床進行處理，最后進行冰銅水淬處理。在收塵上，可以采用沉降室—電收塵工藝，在尾氣處理上，可以采用一轉一吸或兩轉兩吸制酸工藝流程。

（三）回轉窯還原焙燒——磁選工藝

這種工藝非常適合于鐵、銀含量較高的廢渣，通過回轉窯焙燒與磁選，將鐵渣成功分離，實現回收利用，余下的渣量將會得到顯著減少，此時廢渣中金屬銀成為主要組成部分，然后可以以銀精礦產品形式出售，交由相關冶煉企業完成金屬銀回收。主要工藝流程如下，先將渣漿和還原煤進行混合，然后進行過濾，在利用圓盤制粒后，在圓筒混料機中加入煤粉，將混合渣進行包裹，送入回轉窯，對其進行還原焙燒，將廢渣中的鐵以 Fe3O4，或者金屬鐵的形式析出，一些鋅、鉛則以煙氣形式收塵器，最終得到回收利用。然后將窯渣經過水淬后，進行磨礦，最終產出鐵精礦與銀精礦產品。在鐵精礦中，會含有40%作用的金屬銀，在銀精礦中，會含有40%的SiO2，含有20%的碳，因此可以將其作為硅石替代品，用于煉鉛和煉銅企業的熔劑，而碳作為燃料也能夠得到有效利用。在收塵方面 可以采用余熱鍋爐—電收塵，由于有著較高的煙氣溫度，如有蒸汽使用需求，可以配備余熱鍋爐。在尾氣處理上，該工藝與回轉窯揮發工藝基本一致。

四、總結

綜上所述，相對于傳統煉鋅技術，氧壓浸出煉鋅技術有著良好的技術優勢。然而這種工藝技術之下產出的廢渣若不得到及時妥善處理，不僅造成資源的嚴重浪費，還會對環境造成嚴重污染，因此需要加強對氧壓浸出渣處理工藝的研究應用，選擇合理的氧壓浸出渣處理技術，對于推動我國煉鋅產業發展具有重要的意義。

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