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一、主要工序基本原理(出自西北铅锌冶炼厂电锌加工成本分析与控制,作者:徐培伦,硕士论文)西北铅锌冶炼厂采用具有世界八十年代先进水平的全湿法流程炼锌工艺,引进了大型焙烧炉、黄钾铁矾沉铁、高压过滤、自动剥锌等先进技术和装备,成为我国八十年代技术和装备水平最高的大型湿法炼锌企业。全湿法流程炼锌主要包括五个主要工序,即锌精矿焙烧、焙砂浸出、硫酸锌溶液净化、硫酸锌溶液电解和阴极锌熔铸。下面对西北铅锌冶炼厂锌系统的主要工序的基本原理作简要描述。1.锌精矿焙烧硫化锌精矿焙烧的目的将大部分硫化锌转变为氧化锌和少量硫酸锌,同时最大限度地除掉砷、锑等杂质,脱除的硫生成S02烟气作为制酸原料.沸腾焙烧是强化焙烧过程的一种新方法,其实质是使空气自下而上鼓入固体炉料层,鼓风速度要达到使固体炉料粒子相互分离.并在一定的高度范围内运动,使固体炉料粒子处于悬浮状态,此过程亦称为“流态化过程”当温度等条件适宣时,沸腾层中的固体炉料粒子与鼓入的空气快速反应。从Zn-Fe-S-O系的平衡图可以看出,硫化锌在焙烧过程的最终产物,取决于温度、P、和P02o为了使锌最大限度地在浸出工序中进入溶液,保证溶液易于澄清,要求焙烧过程尽可能避免生成铁酸锌、硅酸锌等。因此,湿法炼锌的沸腾焙烧,其操作温度较火法炼锌的高温氧化焙烧低,为900℃左右,目的是有利于减少铁酸锌的生成,保证大部分ZnS氧化成ZnO,少部分生成ZnO.2ZnS0,a西北铅锌冶炼厂的焙烧工序采用大型沸腾焙烧工艺,是一种强化焙烧工艺。其主体设备—普奇式109m2焙烧炉、余热锅炉和高温排烟机从日本三并株式会社引进,确保了焙烧工序的可靠性和稳定性。2.焙砂浸出浸出过程就是使用某种溶剂将固体物料中的一种或几种有价成分溶解到溶液中,从而使有价成分与固体物料中的不溶残渣分开。湿法炼锌浸出过程需要达到三个目的:(1)使物料中的锌尽可能完全地溶解到浸出液中,从而得到高的浸出率:(2)使有害杂质尽可能地不溶解而进入渣中,达到与锌分离的目的;(3)得到大颗粒的沉淀物易于液固分离。目前,应用于工业生产的焙砂浸出工艺主要有常规浸出法、高温高酸法等,它们之间的主要区别在于浸出渣的处理方法有所不同,浸出渣的处理方法通常有火法和湿法两种。浸出渣火法处理通常采用还原挥发法、硫酸化焙烧法、电热蒸馏法其鼓风炉熔炼法。浸出渣湿法处理主要采用黄钾铁矾法、转化法、针铁矿法、赤铁矿法。西北铅锌冶炼厂采用的浸出工艺是两段热酸浸出黄钾铁矾法。热酸浸出黄钾铁矾法是1968年应用于工业生产的,我国于1985年首先应用于广西柳州有色金属冶炼总厂。该浸出工艺包括五个过程,即中性浸出、热酸浸出、预中和、沉矾和铁矾渣酸洗。二、西北铅锌厂生产能耗湿法炼锌电力消耗分析湿法炼锌厂的能耗大,生产1吨锌锭的能耗为38-61GJ.折合标准煤为1.7--1.9吨/吨锌,电能消耗为3800^-42000h/吨锌。根据克洛格的分析,湿法炼锌的总能耗为50.07GJ/吨锌.各个过程的能耗(GJ)分配见表10,从表10和表11的统计数字可以看出,在电锌的总能耗中,电解工序的能耗约占湿法炼锌总能耗的80%;用于阴极锌析出的直流电消耗占总电力消耗的比例在8比1,而交流电消耗仅为20%,且相对稳定。正常情况下,焙烧、浸出、挣液、熔铸等工序的交流电消耗是相对稳定的,甚至电解车间本身的交流电消耗也是相对稳定的。易造成波动并影响电锌电力消耗总量的第一因素即为直电消耗,因此电解工序的节电不仅是湿法炼锌节能的主攻方向,加工成本的主要手段。湿法炼锌的电力消耗包括直流电消耗、交流电消耗。表厂三年来的电力消耗构成。西北铅锌冶炼厂结合本单位的实际,采取以上节能措施,取得一定的效果,直流电单耗已降低至3000kwh/t。西北铅锌冶炼厂电解车间对以上五条措施都进行了探索,结合实际形成具有自身特点的操作经验,特别是经过技术改造,采用真空抽吸循环掏槽后,不仅减少了锰矿粉的消耗,而且直流电单耗已创出全国最好水平。湿法炼锌主要材料消耗包括元明粉、锰矿粉、锌粉、硫酸、滤布、阴极板、阳极板消耗等,其构成见表15,从表15可以很清楚地看出,在主要材料消耗中占比例较大的材料有锌粉、阴极板、阳极板、硫酸,以上四种材料占总主要材料消耗的份额已高达85%以上,特别是锌粉消耗,其所占份额己突破总消耗的52%(见表15画线数据)。表20为西北铅锌冶炼厂2000年主要技术经济指标完成情况。从表20我们看到,在主要技术经济指标中尚有部分指标仍未达到设计水平,对于存在的差距必须究其真正原因,才能对我们的管理工作有指导意义。(1)锰矿粉单耗:表面上看距设计指标差距很大,但设计指标的基础条件是锰矿粉品位为60%,而且回用电解车间的阳极泥。实际上现用的锰矿粉品位50%,电解车间阳极泥没有返回浸出车间。2001年电解车间真空掏槽正式投入运行后,一季度的锰矿粉单耗以降至30Kg/t,锰矿粉单耗己经达到设计水平。(2)三号剂单耗:三号剂单耗设计值对应的锌精矿含二氧化硅飞为3.12%.2000年平均达到2.83%,尽管二氧化硅的含量是影响三号剂消耗量的直接原因,但由于产量的不断提高,沉降能力不足,沉降效果差,导致三号剂消耗增加。表-20
本文标题:西北铅锌厂
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