锌冶金（东北大学）.ppt

1. 概述 随着社会的发展，人类对金属的需求与日俱增。然而，随着陆地金属矿资源日趋枯竭，人类把目光投向占地球面积71%的海洋大事所趋。海洋金属矿资源分为三类： 1）海水中的金属。以金属离子形式存在其数量达几十种。但大多数金属在海水中的浓度很低，达不到提取的价值，现阶段可提取的金属有钾、钠、镁、铀等。 2）大陆边缘的金属矿物，有金砂矿、铬铁矿、钛铁矿、钛砂矿、金刚石、金红石 、独居石等。它们主要是由于风化作用和雨水的浸蚀作用由陆地被河流带入海洋的。其根基在陆地，即所谓的陆源矿物，其性质仍属于陆地矿范畴，冶炼加工方法同陆地矿没有区别。 3）深海金属矿，主要分布在远离大陆、水深几百米至数千米的深海区基岩以上，迄今为止发现的这类矿物有锰结核、锰结壳、热液金属硫化物、多金属软泥等。 以上三种矿物中，第三类矿物是目前最关注的金属资源，其冶炼方法研究得也最多。 图3-25 锌镉合金沸腾时平衡与分馏行程图 3.5 锌冶金新方法新技术 目前开发的的炼锌新方法有硫化锌精矿的加压浸出、等离子体技术、喷吹炼锌和锌焙烧矿闪速还原等方法。其中硫化锌精矿的加压浸出方法是目前使用最多的，污染最少的炼锌新方法。在温度为150~155℃，硫酸含量为60~65%时，锌的回收率达到95~96%。高压浸出在很大程度上克服了常压浸出的放出H2S气体和设备腐蚀严重等缺点。图3-26示出了加压浸出工艺流程图。 图3-26 加压浸出工艺流程图 3.7 国内铅锌冶金企业的概况 株洲冶炼厂是大型有色冶炼企业，其所在地株洲市是湖南省的重要工业基地，也是中南地区贯通东西南北的交通枢纽，水陆交通均十分便利。 株洲冶炼厂建于1956年，以生产铅锌为主，综合回收铜、金、银、铋、铟、镉等20余种有价金属。 目前锌的年生产能力为25万吨／年，铅生产能力为7万吨／年，铜生产能力为1万吨／年，硫酸生产能力为18万吨／年。 3.7.1 株洲冶炼厂 株洲冶炼厂的锌锭、铅锭和银锭先后在伦敦金属交易所上市交易，1999年的株冶出口创汇1.49亿美元，在中国有色金属行业中独占鳌头。 锌冶炼工艺采用的工艺为传统的湿法炼锌工艺，其锌II系统生产工艺还采用了鲁奇式109m2的大型沸腾焙烧炉，避免用几台较小的焙烧炉处理锌精矿；采用了高效的浸出工艺，比如采用了性能可靠的德国产的搅拌机，采用高效浓密机等；净化工序采用了三段逆锑连续深度净化工艺等，对锌系统进行了大量的改造并扩产。 葫芦岛锌厂建于1937年，当时采用的是竖罐火法炼锌工艺，最初生产能力为年产锌1万吨，硫酸1.5万吨。到1990年锌产量达到20万吨／年，硫酸40万吨／年。在1992年～1993年期间，又新建一座设计能力为13万吨的股份制电解锌厂，使锌的总生产能力达到33万吨／年。 葫芦岛锌厂已形成有色金属铜铅锌冶炼、有色金属加工、化工产品、稀贵金属、高纯金属、碳化硅制品、半导体材料和铜铅锌基合金产品等17大产品系列，近40个品种。 3.7.2 葫芦岛锌厂 葫芦岛锌产的锌冶金系统分为竖罐炼锌工艺和湿法炼锌工艺。其中竖罐炼锌工艺是世界上唯一保留下来的传统火法工艺，虽然生产总成本较低，但需要价格昂贵的焦炭和流程较长等缺点。 湿法炼锌采用的是传统的焙烧－浸出－净化－电解－熔铸工艺，净化采用三段除杂，即一段锌粉除铜、镉；二段锌粉、锑盐除钴；三段锌粉除余镉。 1992年精锌在伦敦金属交易所注册，其0＃锌锭被国家定为出口免检产品。 白银有色金属公司于1954年建厂，1960年铜生产系统建成投产，成为当时中国规模最大的有色金属生产企业。此后又建成投产了有色冶金辅助材料生产系统、铅锌生产系统和加工生产系统。 八十年代和九十年代又相继建成投产了年生产15万吨铅锌的西北铅锌冶炼厂、5万吨铝的白银铝厂和日采选矿石3500吨的厂坝铅锌矿，现已形成了年产铜、铝、铅、锌四种有色金属31万吨、有色金属加工材5.65万吨、黄金3000公斤、白银100吨、硫酸48万吨、选矿药剂7900吨、氟化盐42000吨的生产规模。 3.7.3 白银有色金属公司西北铅锌冶炼厂 白银公司的锌冶炼厂，采用的也是传统的湿法炼锌工艺。其工艺是中性浸出产出浸出液，浸出渣经两段高温高酸浸出，产出铅银渣；酸性浸出液经予中和降低酸度后用黄钾铁矾法除铁。浸出液三段连续净化除铜、镉、砷、锑和镍，净液进行电解得到电锌。 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼厂是国内首家采用英国帝国熔炼公司密闭鼓风炉炼铅锌专利技术(ISP工艺)，依靠国内力量建设起来的大型铅锌冶炼企业，是国际ISP技术俱乐部成员之一。 现拥有两套工艺相同的冶炼生产系统，工厂下设烧结、熔炼、锌精馏、铅电解、动力、碳