采用AUSMELT技术处理常规湿法炼锌浸出渣的探讨

1、采用ABET 技术处理常规湿法炼锌浸出渣的探讨常规湿法炼锌生产所得到的浸出过滤渣，其中含有锌及其他有价金属，如铅、铜及稀贵金属金、银、 锢、错等。为 此，必须通过回收来取得最佳效益。对浸出渣的处理方法，根据滤渣的成分及冶炼条件的不同而不同，当浸出渣含有足够高的贵金属或 含铅高时，可将 干燥后的滤渣制成团矿与铅烧结块一起进鼓风炉熔炼，或送铅冶炼烧结配料。另外，也有采用硫酸化焙烧法、氯化硫酸焙 烧法、旋涡炉熔炼法等。我国的湿法炼锌厂大都采用回转窑挥发法处理浸出渣，即将浸出渣干燥后配40 50%的焦粉，加入回转窑内在高温 下使铅、锌等金属还原挥发，而后以氧化锌回收。自1988年澳冶技术首次在锌工业上

2、开始商业化应用，尤其在韩国温山 高丽亚铅公司进行QSL渣的处理和锌浸出渣的烟化，并经过几年的改进取 得成功后，Ausmelt技术逐渐被锌生产行业所 了解和利用。高丽亚铅温山锌厂在投产时用黄钾铁矶法处理铁酸锌残渣，然后转向针铁矿法，传统的两段浸出法和澳冶工艺.根据 使用这些工艺的经验，该厂得出了结论，即只有Ausmelt才能较好地解决锌渣的处理问题，才能从锌冶炼操作中产出惰性 的和对环境无害的废料来。现结合本人亲赴高丽亚铅公司考察情况、有关文献，对比株冶现有挥发窑工艺的情况进行描述、比较和探讨.2 Ausmelt 技术2.12 Ausmelt 技术2.1工艺原理及主要设备喷枪空 气氧 气 保护空

3、锌浸出渣培剂1煤澳冶馆炼炉铅/锌烟尘i3oorAusmelt炉一般由两个圆筒型炉子组成。分为 熔炼炉和还原炉。原料先加入熔炼i3oor炉熔炼，由于锌浸出渣的熔炼仅仅是一个很强的吸热反应，需要相当多的辅助喷枪空因此，相对来说熔铅/锌烟尘炼炉里要保持相对的中性条件以保证燃料的燃烧效率最高。在这种情形下，因为进料 锌的含量高，所以熔炼后的渣 里仍含有较高的锌量*然后再将这种渣送入第二个 还原澳冶还 炉内，在强还原条件的下进行处理，大量回收锌.在这样的强还原条件下将同时产生大铅/锌烟尘量的铜、碑以及锦的黄渣。其工艺原理见图U图1 工艺原理草温山的锌烟化车间按年产处理120,000吨干渣来设计和建造的其

4、生产工艺流程见图2主要分成3个部分：2.1.1炉料原料仓库分成3个部分，即渣仓、煤仓和熔剂仓。这些物料由皮带运输机运往料仓。由于渣十分湿（含25%-30%水 分），因此渣仓内壁要衬上特殊的物料，以便出料。物料的水含量要控制在30%以内，渣:烟囱石央砂喷入的燃料爆-氧气/V（）皮带运输（）1*炉降尘还原剂-余热锅炉 1电收J / 石央砂喷入的燃料爆-氧气/V（）皮带运输（）1*炉降尘还原剂-余热锅炉 1电收J / xn气体 弋冷却 器懈炼炉-喷入的燃料 煤-燃烧用空 气一后燃烧空气鼓风气体冷却 器烟囱贫化炉弃渣料中含水达到30%还不曾对锌烟化 炉造 成麻烦。还原剂块煤要过筛，通过计量 进料 量把

5、5-20mn）的煤装入烟化炉。2.1.2 烟化烟化炉如图3所示，即一个熔 炼炉 和一个还原炉（贫化炉）、第二个炉子中 要求有强还原气氛*炉子的主要耐火材料是铭镁砖和水 套。贫化炉设计了一个虹吸口，用于连续 排渣，底部有一个放料口，间断地排出金 属熔体。为防止喷溅，采取了一些措施，图2生产工艺流程燃料煤料中含水达到30%还不曾对锌烟化 炉造 成麻烦。还原剂块煤要过筛，通过计量 进料 量把5-20mn）的煤装入烟化炉。2.1.2 烟化烟化炉如图3所示，即一个熔 炼炉 和一个还原炉（贫化炉）、第二个炉子中 要求有强还原气氛*炉子的主要耐火材料是铭镁砖和水 套。贫化炉设计了一个虹吸口，用于连续 排渣，

6、底部有一个放料口，间断地排出金 属熔体。为防止喷溅，采取了一些措施，图2生产工艺流程燃料煤空气和氧气氧化烟灰和废燃料煤氧化烟灰和废气空气/1550*C被渣包裹的喷枪1290*C1300V博炼炉弃渣金属漏烬排放口水还被渣包裹的喷枪贫化炉图3 Ausmelt炉炉子结构图23烟气处理系统由于进入熔炼炉的物料含有较高的硫，因此产生了大量的含二氧化硫的炉气，但其中的二氧化硫又没有高到能直接送 到制酸的地步*从贫化炉产生气体完全不含硫，这样，每台炉子各有一套烟气处理系 统。熔炼炉的气体首先要经过降尘室 （DOC）降温，以免损坏余热锅炉（WHB），降尘室收集了的粗颗粒制尘返回熔炼炉。降尘室出口的气体温度低于

7、1000P,经过余热锅炉、电收尘（DEP）和氧化锌洗涤器脱硫后排空.贫化炉出来的烟气不含二氧化硫，将其冷却到200C,通过布袋收尘器收下的氧化性烟尘送到氧化锌 浸出车间2.1.4渣处理系统从贫化炉放出的渣经高压水冷却，并冲或水淬渣，渣的粒度取决于水的压力和温度。此渣卖给水泥厂，冲渣水经冷却 塔循环，重复利用。2,2生产应用情况1995年建成投产后，Ausmelt炉的连续生产过程中遇到了 3个主要问题：第一，由于渣的喷溅，炉子 的直升烟道内 壁结满的渣造成堵塞t第二，沉埋在熔池中的枪尖寿命很短;第三，耐火材料消耗十分厉害。为了解决这些问题，温山厂作 了大量的改进。尤其是前年对炉体进行大改造后，运

8、行比较稳定，现已连续运行一年有余。目前该炉已具备处理15万吨渣 量实际能力。表1、表2显示了两台炉子的物料平衡情况，锌、铅、银、铮以氧化物的形成得以回收。铺可以与铜一起以黄渣的形 式得到回收。3 Ausmelt炉主要特点与其他冶炼技术相比，澳冶技术在投资和操作两方面的成本都是比较低的因为：反应强度高，炉子的规格大大减少，使得建设的投资降到最低，每吨进料的热损失降低了，由于燃料是在馆池里燃烧，燃料的效率提高了.因而又降低了操作成本， 一料的选用品种多样化，所以现场使用燃料及时，经济。_ ”，数量/(kg h-1)-.ZnPbFeOCuSbAg一 -% kg-% kg %kg % Kg % kg

9、g/t g针铁矿720015.51,1191.913639.92.8711.1780.18130936QSL渣5J3012.66485J28327.91,4290渣燃煤块煤3,7504,930 1人0021.379853200323L90.8uio9591.4530.15246923石央砂苞计输出氧化性烟灰2,000112124,210&2,564g599g5,636g135g46811,9613J824931,57515.44890.9280380.31040175冶炼炉流 总计13,83712989 2,5640.810959940.55,6085,6360.91

10、271350.3364650686 1,961表馆炼炉的物料平衡惦 项目输入只要进行简单地制团和在给料口的配料控制就可以了，除了减少投资外还可使烟尘在进料系统的排放降至最少这极大地改善了工厂内部环境。冶金工艺的精确控制能确保产出的渣不必为了金属回收率的提高或要达到环保要求而作进一步处理，便可直接丢 弃，一烟尘和S02R是偶尔释放，因为工艺的操作是在一个密闭的、固定的反应器中进行-可采用传统的方法进行余热回收。建设期短，且投资相对较低。工厂操作简单，不要大量的高技术操作人员，先进的控制系统保证进一步节省劳力。HWr因为尾气中导入的空气对S02的稀释度很小，所以在处理硫化物进料时会产生高浓度的so

11、2，这 样可以保证硫酸 或石赢的形态回收。表2贫化炉的物料平衡项目数量/(kg h-l)ZnPbFeOCuSbAg%kg% kg%kg%kg% kgg/tg输入培炼炉渣13,8387.29890.810940.55,6080.91270.33650686燃媒块煤9002001.90.8172总计输出14,9289891095,62712736686氧化性烟灰铜黄渣8079567.15418.0653.22.12620.26452620.219.92191602,95。129282贫化炉渣12,8003.5448034443.75,59905640J1522276总计9891095,627127

12、36686由于上述特性，使得Ausmelt炉具有以下几个方面的特点：3.1配置紧凑，占地面积小，现场环境好。Ausmelt炉采用富氧熔炼，反应过程强化，设备生产率高，因而设备配置紧凑，占地面积小。同时，由于其是一个 完全封闭型的反应器，负压操作无外泄烟气，对进料系统，排渣系统在设计和操作中考虑很细，能使烟尘控制到最小程 度，现场达到了高标准的清洁生产要求。3.2文寸处理物料适应性强。该炉能处理多种物料，既可处理铅、铜精矿，又可处理二次物料废杂铅块、铅渣等，还可处理铁碑渣、针铁矿渣以及 锌浸出渣（含水量高达2430%），从而使生产更具灵活性和适应性。33能耗低，采用煤作燃料，价廉曷得。相对于挥发

13、窑而言，由于其反应过程更加强化，煤、焦燃烧反应彻底，因而煤焦耗较低，一般为334t/t.Zn：同时采用 中国煤作还原剂，价廉易得，相对挥发窑焦耗3,5-3.7t/t.Zn而言， 3.4工艺过程监测水平高，操作方便，易于掌握。由于采用固定式的炉子，易于监测炉内工况，加上原料、燃料以及熔剂等均能实现计量，使得操作方便，有关要领也 容易掌握，从而工况稳定，操作便利，用人很少。3.5 Ag回收率高大部分银进入氧化烟尘，银的回收率高达86%以上，如果进一步升高温度，银的回收率可以高达90%以上。高于挥 发窑工艺中Ag的挥发率（17%）。3.6但从现场考察和对方交流中也同时感受到与国内现有的挥发窑法相比，

14、尚有不足361锌回收率低，渣含锌约3.5阳 4%。据对方介绍，终渣的锌含量一般为35%,更多的时间为4%4%,锌回收率80吟85%，如果把作业温度提高到1300C以 上，终渣可降到3%以下，但再下降，技术上可行，但经济上不合算。就目前的进展而言，在这一方面，低于挥发窑窑渣锌 2.0%,锌回收率90%占2%的水平。3.6.2锢等有价金属的回收率有待进一步检验由于该厂矿源In含量很低，他们没有对In回收情况进行跟踪比较，但据估计，约60%） 70%的锢进 入了氧化锌烟 尘，如果原料中锢含量增加，可以预期锢的回收率能够有所提高。而我厂挥发窑，经实践已证明，1 H挥发率已高达90%以上。363喷枪寿命

15、短，每台炉一周需要换一根喷枪头3.6.4需配备制氧机组在处理锌浸出渣时，熔炼阶段的富氧浓度要求40%,需专门配备制氧机组，电耗大幅增加3.6.5碑害问题有待继续考证目前的挥发窑工艺中，24%-25%的As进入氧化锌中，75%-76%的As留在窑渣中“挥发窑处理浸出 渣一种重要的 优点在于窑渣“固碑七而据对方介绍，Ausmelt I艺中浸出渣中As约50%进入氧化锌尘中，50%进入弃渣中，但经分析和 其它资料介绍，有理由相信，应有更多的碑进入氧化锌，这将给后续氧化锌浸出和锢错富集系统带来麻烦。在了解到的情况看，Ausmelt炉生产成本为70万韩元/tZn,折合人民币4966元/h4应用前景探讨A

16、usmelt技术由于其在投资、运行成本和环保方面的优势，在有色、稀有金属以及各种废料的高温处理方面有着广泛的商业应用前景。目前，在世界范围内已有12台得到商业化应用，其中一台处于试运转阶段，六台正在设 计和施工。采用Ausmelt技术的冶炼厂，其工厂污染物能达到世界最先进的排放标准，所有最终产品均适合进一步深加工、 销售或作为符合当地环保要求的废品丢弃。所有的反应炉尾气和气 体收集系统收集的烟气都要经过冷却和清洗，然后才能 排放到大气中，而且系统不会产生废水，最后还 原完成以后所生成的炉渣将达到美国EPATCIP排放标准，并可作为铺路 或水泥厂的安全原料，这在世界 各地愈来愈重视环境保护的今天，体现出强劲的生命力。目前，中国的中条山、云锡公司 已在建设或正在引进该项技术和装备，用于处理铜精矿、锡精矿等，高丽亚铅公司也正在设计和建造第三个澳冶炉来处理 含铅高的烟尘以及锌浸出渣，以产出5万t/a的粗铅。株洲冶炼厂也正在积极地酝酿、沟通，考虑引起该法处理锌浸出渣和挥发窑渣两种