湿法电解锌工艺流程选择概述.docx

1、湿法电解锌工艺流程选择概述湿法电解锌工艺流程选择概述1.。1 工艺流程选择根据原料成份采用常规的工艺流程，技术成熟可靠，劳动环境好， 有较好的经济效益，同时综合回收铜、镉、钴等伴生有价金属。工艺流 程特点如下：（1）挥发窑产出的氧化锌烟尘一般含气氟、氯、砷、锑杂质，且含有 较高的有机物，影响湿法炼锌工艺，所以通常氧化锌烟尘需先进多膛焙 烧脱除以上杂质。（2）氧化锌烟尘和焙砂需分别进行浸出，浸出渣采用回转窑挥发处理， 所产氧化锌烟尘送多膛焙烧炉处理。（3）氧化锌烟尘浸出液返焙砂系统，经中性浸出浓密后，上清液送净 液车间处理，净液采用三段净化工艺流程。（4）净化后液送往电解车间进行电解。产出阴极锌

2、片经熔铸后得锌锭 成品。（ 5）净液产出的铜镉渣和钴渣进行综合回收（或外卖） 。1.6.2工艺流程简述 焙砂经中浸、酸浸两段浸出、浓密、过滤，得到中浸上清液及酸浸 渣。酸浸渣视含银品位进行银的回收后送回转窑挥发处理得氧化锌，经 脱氟、氯，然后进行单独浸出， 浸液与焙砂系统的浸出液混合后送净液。 回转窑渣送渣场堆存。产出的中浸上清液经三段净化，即第一段用锌粉 除铜镉；第二段用锌粉和锑盐高温除钴；第三段再用锌粉除复溶的镉， 以保证新液的质量，所得新液送电解。电解采用传统的电解沉积工艺， 用人工剥离锌片，剥下的锌片送熔铸，产出锌锭。采用上述工艺流程的理由：主要是该工艺流程基建投资省，易于上 马，建设

3、周期短、见效快、效益高。这在株冶后 10 万吨电锌扩建、广 西、云南、贵州等多家企业的实践中，已得到充分证实和肯定。对净液工艺的选择，目前国内外湿法炼锌净液流程的发展趋势，主 要是溶液深度净化。采用先冷后热的净液流程，为保证净液质量，设置 三段净化，当第二段净化质量合格时，也可以不进行第三段净化，直接 送电解。该流程稳妥可靠，净化质量高，能满足生产 0#锌和 1#锌的新 液质量要求。作业制度，拟采用连续操作，国内西北冶、株冶等都有生产经验。 与间断操作相比，可大减少设备的容积，减少设备数量，相应可减少厂 房建筑面积，故可大幅度降低基建投资。1.3 综合利用及环境保护浸出渣可根据含银品位高低进行

4、银的回收后再送回转窑处理，所得氧 化锌经脱氟、 氯后进入氧化锌浸出系统， 进一步回收锌、 铟等有价金属。净液所得铜镉渣经低酸浸出后，所得铜渣可作为炼铜原料出售。浸出液经锌粉置换，所得贫镉液含锌很高，返回锌浸出车间，所得 海绵镉进一步处理后，获得最终产品镉锭出售。净液所得钴渣，经酸洗脱锌后根据含钴品位再考虑是否回收钴，暂 时先堆存（或外卖）。熔铸所得浮渣，其粗粒可返回熔化或作生产锌粉用。处理所得氧化 锌可作为生产硫酸锌或氯化锌的原料，根据需求而定。各湿法炼锌车间的污酸、污水，经中和沉处理后，可达到国家工业 排放标准为合理使用电能，本设计根据国外电解工厂的经验，电流密度采用白 天低（400A/ m

5、2）夜间高（500A/ m2）的操作制度；根据比利时老山锌 公司、日本的彦岛、饭岛、小鸣浜和安中等国外诸多 10 万吨 /年以上电 锌厂电解车间采用自然通风、局部强制通风和两班制剥锌的生产经验， 本设计采用车间自然通风，所有可能产生酸雾的溜槽和贮槽均加盖并予 以强制抽风，剥锌厂房局部强制通风，将酸雾对车间造成的污染降至最 低水平。综上所述，本设计不仅充分考虑了 三废的有效治理，改善了环保 条件，而且使之得到综合利用，提高了有价金属的回收率；2 冶炼工艺设计采用成熟的工艺流程，技术落实可靠，劳动环境好，又有较好 的经济效益，同时可综合回收铜、镉、钴等伴生有价金属。焙砂送球磨后，分别经中浸、酸浸两

6、段浸出、浓密、过滤，得到中 浸上清夜及酸浸渣。酸浸渣送回转窑挥发处理的氧化锌，经多膛焙烧炉 脱氟、氯后进行单独浸出处理，中浸液返至浸出系统的中性浸出，氧化 锌酸浸液用锌粉置换产出铟渣，留待进一步处理。酸浸渣送渣场堆存， 待回收 Pb、Zn 等有价金属。浸出系统产出的中浸上清夜经三段净化， 即第一段用锌粉除铜、镉，第二段用锌粉、锑盐除钴、镍，第三段用锌 粉除残镉，所得净化后液即新液送往电解。电解采用传统的电解沉积工 艺，采用人工剥离锌片，剥下的锌片送熔铸，采用低频感应电炉熔锌， 最终产出 1#锌和部分 0#锌的锌锭。本设计金属回收率：锌 93.5% 其中：浸出 95%；净液 99.3%；电解 9

7、9.5%；熔铸 99.7%2.2 浸 出2.2.1工艺流程简述2.2.1.1备料焙砂用刮板运输机送到浸出厂房内的料仓，由料仓锥底排出经星形 给料器、称量给料机再进入中性浸出槽上的螺旋给料机，将焙砂送入浸 出槽内。从电解车间来的废电解液、阳极泥浆分别泵入废电解液贮槽和阳极 泥搅拌槽。净液工段来的各种含锌溶液和过滤干燥厂房来的过滤液及洗 液均泵入混合液贮槽。凝聚剂溶液的制备：在凝聚剂溶解槽中加入水并通蒸汽，控制温度 4060C,逐渐加入凝聚剂，配制成1%的浓度，使用时用水稀释到0.1% 浓度，存放在凝聚剂贮槽中，用泵送入各浓密机。2.2.1.2中性浸出中性浸出选用4台 4500X 5500机械搅拌

8、槽，单槽反应间断作业。 将废电解液、阳极泥浆、混合液、 MnO2 矿粉分别给入中性浸出槽配液， 控制始酸H2S045080g/l, Fe2+W0.1g/l，然后加入焙砂，在加料时不断 的用试纸测定槽内的酸度，保证中性浸出终点PH=55.2。中性浸出矿浆 由槽下部排出流入溜槽后进到中间槽，经泵打入 1台 18m中性浸出浓密机，其浓密溢流即为中浸上清夜，直接经溜槽流入中上清贮槽。浓密 机底流经泵送至酸性浸出槽。2.2.1.3酸性浸出酸性浸出槽与中性浸出槽规格相同，选用 3 台间断作业。中浸底流泵入酸浸槽后，加入废电解液和浓硫酸，并通入蒸汽加热至 7585C,控制浸出终点PH=23。酸性浸出矿浆由槽

9、下部排出经溜槽和泵槽打入 1台 15m酸性浸出浓密机，其浓密底流经中间槽泵送到渣过滤干燥工段， 选用 3台 F= 1 00m 2带隔膜的压滤机压滤， 所得滤渣经皮带运输机送到火 法的给料系统，给入干燥窑。其浓密溢流返回中性浸出。2.2.1.4氧化锌中性浸出氧化锌中性浸出选用1台 4500X 5500机械搅拌槽，间断作业。浸 出渣在火法车间经干燥、挥发产出氧化锌，经多膛焙烧炉脱硫、氯后， 通过圆盘给料机送入 1台湿式溢流球磨机，该球磨机规格为 1200 X 2400，磨矿液来自渣滤干燥工段的压滤液和洗液，与氧化锌一同进入球 磨机，磨矿的氧化锌矿浆经中间贮槽泵送到浸出车间的氧化锌中性浸出 槽，同时

10、加入废电解液，控制浸出终点酸度 PH=4.85.2。浸出后矿浆泵送至 1 台 15m 氧化锌中浸浓密机进行液固分离，浓密溢流经槽泵送至 混合液贮槽，浓密机底流泵送入氧化锌酸性浸出槽。2.2.1.5氧化锌酸性浸出氧化锌酸性浸出选用1台 4500X 5500机械搅拌槽，间断作业。氧化锌 中浸底流、废电解液和浓硫酸同时加入槽中， 浸出始酸 H2S04150200g/l,控制浸出终酸20g/l左右，然后泵入1台 15m氧化 锌酸浸浓密机进行液固分离，浓密溢流经中间槽泵送至铟富（置换）槽 用锌粉置换后再经压滤机压滤， 所得滤渣即铟渣， 待进一步处理得精铟。 滤液返回氧化锌中浸槽。浓密机底流泵至1台F=1

11、00m2压滤机压滤，所 得滤液返回氧化锌中性浸出槽，所得的滤渣经浆化用 1台F=100m带隔膜的压滤机压滤洗涤后由气动排渣料斗卸入渣车，运送渣场2.2.2 主要技术操作条件2.2.2.1中性浸出浸出液固比10:1浸出温度6575C浸出时间12h浸出终点酸度PH=55.22.2.2.2 酸性浸出浸出液固比10:1浸出温度7585C浸出时间24h浸出终点酸度PH=232.2.2.3 氧化锌中性浸出浸出液固比68.1浸出温度6575C浸出时间11.5h浸出终点酸度PH=4.85.22.2.2.4 氧化锌酸性浸出浸出液固比56.1浸出温度8090C浸出时间68h浸出始酸150200g/lH2SO4浸出

12、酸20g/lH2SO42.2.2.5 锌粉置换置换温度7585C置换时间34h始酸20g/lH2SO4终酸PH=4.85.02.2.3 主要技术经济指标2.2.3.1 焙砂锌浸出率8590%2.2.3.2 浸出渣率 40%（以焙烧料计）2.2.3.3 上清夜产量3334m3/h223.4 浸出渣量 18240t/a （干量）2.2.3.5 氧化锌浸出渣量2100t/a （干量）2.2.3.6 铟渣量112t/a （干量）主要成分 In 3%2.2.3.7 原材料单耗硫酸（98%H2SO4） 120kg/t 析出锌2.3.1工艺流程简述 由浸出送来的中浸上涉清液泵入一段净化槽， 一段净化槽共 2

13、 台， 规格为 4500X 5500, V=87m3/台，两台并联间断操作。锌粉经振动 给料机加入一段净化槽，反应完成后排料至中间槽，再用泵送至 3 台 F=100m2 的厢式压滤机进行液固分离,所得滤渣即铜镉渣,经浆化后 泵至镉工段回收镉。 所得滤液经 2 台 F=30m2 的螺旋板加热器加温 到8590C后经加热后液贮槽送往二段净化槽。二段净化槽共 4台,规格同一段净化槽,也是 4台并联间断操作。 锌粉经振动给料机加入各净化槽,酒石酸锑钾溶液用人工加入槽内, 反应完成后排料至中间槽，再用泵送至3台F=100m2的厢式压滤机压 滤,所得滤渣即钴渣,再经酸洗、压滤后,所得滤渣即钴精矿,暂堆 存

14、待回收钴。滤液用锌粉、酒石酸锑钾沉钴后,再经压滤,滤渣与钴 精矿卸在同一堆场,滤液送浸出车间。二段净化压滤后液送往三段净 化槽。三段净化槽共 2 台,规格也同一段净化槽,两台并联间断操作。 锌粉经振动料机加入槽内,以除去残余的镉。反应完成后排料至中间 槽，再用泵送至3台F=100m2的厢式压滤机压滤， 所得滤渣含锌较高,用人工返回到一段净化槽再利用。所得滤液即新液,用废电解液 使新液含 H2SO4l3g/l ,减少新液在输送过程中的结晶,然后用泵送 往电解车间。净液工段产出的铜镉渣经浆化后, 送往镉工段 2台 3000X3200, V=24m3 机械搅拌槽进行铜镉渣的浸出,两台并联间断操作。加

15、入废 电解液，控制始酸10g/l,终点PH=5.25.4。 矿浆经 中间槽用泵送 至1台F=40m2的厢式压滤机压滤，滤液送置换槽，产出滤渣即铜渣， 可作为中间产品出售。置换在 1 台 3000X 3200, V=24m3 机械搅拌 槽进行，置换前加入硫酸，控制溶液 PH=23,以溶解锌粉表面的氧化锌膜,增加锌粉活性,加速置换速度。置换后液用泵送至 1 台 F=40m2 的厢式压滤机压滤,产出滤液即贫镉液,用泵送回浸出车间。所得滤 渣即海绵镉,可作中间产品出售。2.4 电 解2.4.1工艺流程简述净液工段送来的新液温度 7080,与经过空气冷却塔冷却后的废电解温度约34C，在混液槽中混合，通过

16、控制新液和废电解液的混合 比（1:1520）来保证电解槽操作温度在 3742C之间。本车间共有电 解槽 140个，分为四列配置。混合后的电解液由总溜槽分别进入每个 电解槽内，通过直流电的作用，锌在阴极上析出，氧在阳极上析出。本车间采用铅银合金为阳极，压延纯铝板为阴极，每槽各放阴极48 片、阳极 49 片。阴极析出周期为24h,阴极自槽中取出经洗涤后用人工剥下析出 的锌片，经码垛后送锌熔铸工段，铝阴极板经清理、平整后装入电解 槽进行下一周期的电解。电解槽流出的废电解液经废液溜槽进入废电解液循环槽，部分废 电解液泵送至浸出车间，大部分废电解液泵至冷却塔进行冷却后和净 液工段送来的新液混合，然后通过

17、溜槽再进入每个电解槽。电解槽约 30天清理一次， 掏槽采用真空抽吸， 抽出的阳极泥经中 间槽用泵送至浸出车间。电解时，为了降低析出锌含铅量，需加入碳酸锶，为了改善析出 锌的表面结构需加入骨胶，为改善剥离情况需加入酒石酸锑钾。2.6.1.2 工艺流程阴极锌熔化现普遍采用低频感应电炉。 本设计采用 540KW 的低频 感应电炉熔锌，直线铸锭机铸锭。年工作日 330 天。金属锌锭年产量：一期 17883t/a2.6.2生产过程简述电解车间生产的阴极锌片用叉车运至本车间，然后用吊钩桥式起 重机将锌片吊到平台上。人工加入到熔锌感就应电炉内，感应器设计 生产能力为24t/h,电炉内贮锌池的温度控制在 45

18、0500C，锌液恒定 流入锌铸锭机，铸好的锌锭落入斜式辊道，人工码垛，扎捆后在车间 空地贮存或外运。为减少浮渣夹带的金属锌理，须从炉门加入少量氯化铵，浮渣由 人工扒出。2.6.5说明本设计只考虑一期工程，即生产电锌2.5万吨/年，并为二期工程预留了 场地。挥swLT三段净液氧化漫渣窑渣【丢弃）（出售）（堆存）酸洗沉钻議性浸出苣换（回收Pb、Zn）（待回收In）5565C11.5h2g/l8590 C2.53h3g/lSb:Co=0.61:17580C11.5h1g/l7080 C1 3g/l H2SO467 : 11012h85902.53h3 g/ lSb : Co=0.61 : 18590

19、C46h68 : 110 15g/l H2SOPH=5.25.4232 主要技术操作条件2.321 段净化净化温度净化时间锌粉用量2.3.2.2二段净化净化温度净化时间锌粉用量 酒石酸锑钾用量2.3.2.3三段净化净化温度净化时间锌粉用量2.324钴渣酸洗酸洗温度终点酸度 液固比酸洗时间2.325酸洗液沉钴沉钴温度沉钴时间锌粉用量 酒石酸锑钾用量2.326铜镉渣浸出浸出温度浸出时间 浸出液固比浸出始酸浸出终酸2.3.2.7 钴渣酸液置换 置换温度 置换时间 锌粉加入量 初酸 PH=5.25.42.4.22 电解 主要技术操作条件 电解液温度 槽电压 阴及电流密度 电流效率 同极中心距 阴极析出周期 真空掏槽周期2.4.3主要技术经济指标2.4.3.1 锌回收2.4.3.2 原材料单耗5055 C1.5h 理论量的 1.21.3PH=233642C3.23.4V400550A/m288%62mm24h30d99.5%碳酸锶 骨胶 酒石酸锑钾 阴极铝板0.71.5kg/t 析出锌0.40.6kg/t 析出锌3g/t 析出锌0.30.34片/t析出锌阳极板 0.20.24片/t析出锌直流电 30003200kwh/t 析出锌