降低鋅浸出渣含水生產實踐

賈兆霖，黃開胤，王 斌

（陜西鋅業有限公司，陜西 商洛 726007）

陜西鋅業有限公司目前年生產電解鋅20萬t，鋅浸出采用常規兩段浸出工藝，分為中性和酸性兩段浸出過程。酸浸后經過酸浸濃槽沉淀，酸上清返回焙砂系統，底流經銀浮選工序后送壓濾工序，采用普通箱式壓濾機進行壓濾，浸出渣經過回轉窯焙燒、多膛爐脫除F、Cl后產出氧化鋅返回浸出工序進行浸出回收Zn、Pb、In等金屬。

1 改造前的生產現狀

由于過濾工序設計建造時間久，浸出工序和壓濾工序布置在同一個廠房內，設備布局擁擠，只能采用小型壓濾機進行壓濾，并且數量有限。按年產20萬t電鋅，渣率按50%計，年產浸出渣30萬t濕量，共有14臺普通箱式壓濾機進行不間歇壓濾，設備始終處于滿負荷運轉狀態，職工勞動強度大。產出浸出渣含水≥26%，由于含水高，需要先經干燥窯干燥降低水分至22%以下才能進行配料。且在浸出渣進干燥窯的過程中，使用皮帶輸送，皮帶總長度達300 m。在生產過程中，由于設備多，工序長，用工數量大，整個工序共用人工64人。

由于干燥窯干燥效果不理想，浸出渣水分不能穩定達到回轉窯配料要求，造成回轉窯配料困難，焦沫消耗大，單耗達到3.0 t／t ZnO，生產成本高。同時，受配料困難影響，回轉窯處理能力不足，造成浸出渣大量堆存，環保壓力大。

為降低浸出渣含水，節約生產成本徹底淘汰干燥窯工序，緩解回轉窯生產壓力，公司對過濾系統進行了設備升級改造。采用程控自動拉板隔膜壓濾機，不僅減少崗位數量又降低了工人勞動強度，并達到降低濾餅水分的目的，使浸出渣含水和系統渣平衡失控得到解決，使氧化鋅回轉窯生產得到優化。

2 降低浸出渣含水升級改造的意義

2.1 降低浸出渣含水、含鋅，提升回轉窯處理浸出渣能力

通過設備升級和工藝改進，浸出渣含水預期將降低4%以上，渣中夾帶水量每年可減少1萬t以上，相應渣量也減少1萬t。通過改進工藝降低酸浸pH至2.5，使渣含鋅從20%降至18%。浸出渣含鋅、含水的降低，降低了回轉窯配料難度，增加了回轉窯處理能力，同時降低回轉窯焦沫單耗，從而降低了回轉窯生產成本［1，2］。

2.2 設備升級優化，降低成產成本

改造前使用箱式壓濾機，數量多，面積小，職工勞動強度大，壓濾后浸出渣含水高，而且每年綜合運行費用達到1 400萬元。改造后使用大型化、自動化隔膜壓濾機，增加風水壓榨工序，既減少了用工及設備數量，又降低了浸出渣含水，使其由26%以上降低至21%，達到取消干燥窯工序的條件，進而取消了干燥窯，每年可節省煤氣及干燥窯配件費用500余萬元。同時設備大型化、自動化后，用工數量大幅減少，人力成本下降后每年運行費約490萬元，僅為改造前的35%［3，4］。

3 改造前后流程對比

改造前后的工藝流程如圖1、圖2所示，改造前酸性浸出底流經浮選后，返回經壓濾機壓濾、干燥窯干燥后送至回轉窯渣庫進行配料。酸浸末級pH上限控制3.5，使用普通箱式壓濾機。改造后銀浮選底流經壓濾后直接送干燥窯配料，壓濾使用隔膜壓濾機。同時，在確保焙砂系統穩定前提下，對酸浸工藝進行了微調，酸浸末級pH控制在2.5，溫度提高至85℃，進一步提高浸出率，來達到降低浸出渣渣量的目的。

圖1 改造前生產流程圖

圖2 改造后生產流程圖

改造后與改造前相比，直接去掉了干燥窯，同時毗鄰渣庫新建隔膜壓濾系統，建成后皮帶單臺長度22 m，總長度僅110 m，比改造前減少66.2%，輸送皮帶維護費用由原來的70萬／a，降為15萬／a。浸出渣含鋅降低2%，渣含水降低5%，每噸浸出渣多浸出20 kg的鋅，而且少帶入水分50 kg，經濟效益顯著。改造前后設備、人工、運行費用對比見表1。

4 改造后生產情況

2019年6月底改造結束后，經過半年的試生產，隨著生產系統逐漸適應新建壓濾系統和工藝調整，2020年6月至2020年11月，焙砂系統酸浸渣含鋅由原來的平均20%降至現在的平均17.37%，渣含水由原來的26%降至20.28%。改造后渣含鋅，渣含水分別如圖3、圖4所示。

表1 改造前后設備、人工、運行費用對比

項目改造以來，渣含水降幅達到22%，渣含鋅降幅13.15%。按日產鋅錠600 t計，則同2019年同期相比每天減少排渣約80 t，同時回轉窯工序焦沫單耗2.6 t／t ZnO，較去年同期下降0.4 t／t ZnO。改造前后主要技術指標對比見表2。

圖3 改造后浸出渣含鋅

圖4 改造后浸出渣含水

表2 改造前后主要技術指標對比

另外，改造后程控自動拉板隔膜壓濾機與以前的普通箱式壓濾機相比，具有提高壓濾速度、設備可靠性高、濾板壽命長、工人勞動強度低，濾布更換周期由原來30 d增加到現在40 d等明顯優勢。

5 結 論

1.通過對原有箱式壓濾機的換型升級，實現了設備的大型化和自動化，淘汰了干燥窯。減少了用工數量、降低運行了費用和職工勞動強度，并減輕了環保壓力。

2.通過設備換型升級和現有工藝的技術改進，對影響渣含鋅及含水的各項因素進行優化，降低了酸浸渣含鋅和含水，匹配了焙砂系統渣平衡的需要。同時解決了回轉窯因浸出渣含水高而對生產的制約，達到預期生產效果，給企業帶來了顯著的經濟效益。

3.生產設備的大型化、自動化，將是未來一個時期冶煉行業的一個前進方向，無論是新建冶煉企業還是企業的升級改造，設備大型化、自動化都不可或缺。