王從榮，聶巨峰

（葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司工程管理部，遼寧 葫蘆島 125000）

我國(guó)是一個(gè)鋅精礦的凈進(jìn)口國(guó)家，由于鋅的產(chǎn)量明顯不足，很多鋅材料需要從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)，如何提高鋅冶煉的產(chǎn)量成為當(dāng)前首要解決的問(wèn)題。目前，我國(guó)鋅冶煉存在的顯著問(wèn)題是電解時(shí)電量損耗嚴(yán)重的問(wèn)題，并且自動(dòng)化水平非常低。因此，亟需深入分析當(dāng)前電解鋅的剝離狀況，并提出相應(yīng)的解決方案。本次研究將針對(duì)這一問(wèn)題展開(kāi)深入研究，提出改善電解鋅剝離狀況的研究與應(yīng)用。

1 電解鋅剝離狀況的分析

近年來(lái)，為了提高鋅產(chǎn)量，我國(guó)加大了鋅產(chǎn)業(yè)的投入資金，但是電解鋅剝離的生產(chǎn)現(xiàn)狀不令人滿(mǎn)意。目前，大部分鋅公司在電解期間生產(chǎn)的產(chǎn)品以鋅皮為主，整個(gè)電解過(guò)程需要24h，并且所有剝鋅的操作為人工操作，通常情況下，每天需要花費(fèi)4h來(lái)完成剝鋅操作。但是剝鋅工作開(kāi)展得不是很順利，偶爾會(huì)遇到難剝的情況，導(dǎo)致剝鋅效率有所下降。在2期電解工段，按照日工作量來(lái)計(jì)算，難剝的鋅皮會(huì)有45～95張。最近3個(gè)月，經(jīng)常會(huì)遇到難剝的情況，連續(xù)幾天都很難開(kāi)展工作，并且還存在難剝鋅皮數(shù)量增長(zhǎng)的趨勢(shì)，日工作量達(dá)到1000多張，導(dǎo)致剝鋅時(shí)間在原有基礎(chǔ)上，添加2～3h。

2 改善電解鋅剝離狀況方案與應(yīng)用效果的分析

為了解決剝鋅難的問(wèn)題，本次研究提出采用自動(dòng)化技術(shù)代替人工，以此節(jié)省人力及其開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)還可以提高剝鋅效率。本次研究針對(duì)鋅皮難剝的問(wèn)題，采取凈化處理措施，具體分為3個(gè)處理步驟：第1步凈化銅鎘；第2步凈化鈷鎳；第3步凈化殘鎘。

（1）凈化銅鎘。此操作步驟主要用于去除銅鎘后，利用濕法煉鋅，使其從溶液中浸出，使用的溶液密度為1.41，溶液中浸出雜質(zhì)有Ni、Co、Cd、Cu，對(duì)應(yīng)的含量分別是0.0088g/L、0.053g/L、0.73g/L、0.68g/L。利用置換法，向溶液中吹制鐵粉，使得銅鎘被置換出來(lái)。以下為置換條件：溫度控制在55℃左右，溶液體積設(shè)定為2L，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間設(shè)置為55min。在反應(yīng)的過(guò)程中，根據(jù)吹制鐵粉的加入量，決定鋅粉粒度，但是不可以超出0.16～2.14mm這個(gè)范圍，使用的質(zhì)量為0.35g，1次完整的實(shí)驗(yàn)時(shí)間在25～40min之間，間隔5min取樣1次。最后，采用自然過(guò)濾法，將溶液中的雜質(zhì)濾除，并用酒精對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行洗滌處理，分析濾渣中Cu、Cd、Zn的含量，同時(shí)分析濾液中Cd、Cu的含量。表1所示，為凈化除銅鎘結(jié)果。

表1 凈化除銅鎘結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)觀察表1中的數(shù)據(jù)可知，控制Cu與Cd的比例，可以降低浸液中Cu與Cd濃度。當(dāng)Cd含量高于10.8mg/L時(shí)、Cu含量低于0.1mg/L時(shí)，才能夠滿(mǎn)足鋅電極的反應(yīng)要求，前者不滿(mǎn)足要求，后者滿(mǎn)足要求，需要采取三段除殘鎘處理。其結(jié)果表明，采取置換處理后，鎘含量增加的幅度在16～20%之間。而正常的鎘含量范圍在5～10%之間，因此，在后續(xù)的反應(yīng)中還需要對(duì)殘留物采取濾除處理，以此提高鎘回收率。另外，置換時(shí)間設(shè)定為25～40min。

（2）凈化鈷鎳。第1步處理結(jié)束后，本步驟主要用來(lái)凈化鈷鎳。方案如下：配置2L溶液，向溶液中添加一些吹制鋅粉，控制活性金屬鋅含量，不得低于96%，同時(shí)設(shè)定鋅粉粒度范圍在0.066～0.073mm之間。控制溫度在86℃左后，待溶液與物質(zhì)反應(yīng)3h后，向溶液中添加，其中鋅粉的數(shù)量所占比例為1%，此外，還要向溶液中添加酒石酸銻鉀、硫酸銅，其中鈷含量與銅含量相等，均為10%。表2所示，為凈化鈷鎳實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表。

表2 凈化鈷鎳結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)觀察表2中的數(shù)據(jù)可知，銻鹽除鈷方法的實(shí)施效果顯著。如果置換時(shí)間達(dá)到40min，則測(cè)量溶液中的鈷鎳含量可知，兩者含量均滿(mǎn)足鋅電解條件，當(dāng)時(shí)間逐漸延長(zhǎng)時(shí)，其含量將隨之下降，直至置換時(shí)間達(dá)到150min時(shí)，鈷含量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，始終保持在0.03mg/L，為溶液中鋅電解提供了反應(yīng)條件。本階段的處理，在去除雜質(zhì)方面起到了良好作用，通過(guò)調(diào)整添加劑和鋅粉的使用量來(lái)濾除雜質(zhì)。其結(jié)果表明，本次研究提出的方案可以很好的濾除雜質(zhì)，使得除了鎘以外的雜質(zhì)均符合電解要求，完成電解反應(yīng)。

（3）凈化殘鎘。在上一個(gè)處理步驟的基礎(chǔ)上，本次研究對(duì)殘余的鎘采取處理。反應(yīng)條件如下：配備2L溶液，向溶液中添加吹制鐵粉，確保活性金屬鋅的含量在95%以上，并控制鋅粉粒度范圍在0.066～0.073mm之間，溫度控制在76℃左右，待溶液反應(yīng)3h以后，查看反應(yīng)效果。表3所示，為凈化殘鎘實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表。

表3 凈化殘鎘實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)觀察表3中的數(shù)據(jù)可知，第3個(gè)改善步驟的實(shí)施效果顯著。當(dāng)溶液的反應(yīng)時(shí)間達(dá)到20min時(shí)，溶液中鎘含量達(dá)到了鋅電解的需求，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，溶液中鎘的含量越來(lái)越少，而Ni含量始終保持在0.07mg/L以下，滿(mǎn)足鋅電解條件。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到了60min時(shí)，溶液中鎘的含量低于0.2mg/L，為電解鋅創(chuàng)造了條件。為了驗(yàn)證改善方案是否可行，本次研究將該方案應(yīng)用到實(shí)踐中，使用46kg/t鋅粉，2.5kg/t，36kg/t灑石酸銻鉀，2.45kg/t五水硫酸銅，完成電解鋅實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的改善方案能夠有效電解鋅，反應(yīng)時(shí)間較快，效果良好，達(dá)到了電解鋅剝離在雜質(zhì)處理方面的要求，可以大面積推廣。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)當(dāng)前電解鋅的剝離狀況展開(kāi)分析，針對(duì)其中存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決方案。通過(guò)此次研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，難剝鋅皮的數(shù)量呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)，傳統(tǒng)手工工藝無(wú)法滿(mǎn)足處理要求，因此，本文在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改善，提出自動(dòng)的電解鋅剝離方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的改善電解鋅剝離方案，能夠有效電解鋅，不僅反應(yīng)時(shí)間較快，而且效果良好，滿(mǎn)足電解鋅剝離在雜質(zhì)處理方面的要求。

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