張偉

摘 要：本文結(jié)合實(shí)際案例，就鋅冶煉渣過程中所產(chǎn)生棄渣、中間渣當(dāng)中廢水、有價(jià)金屬及余熱問題進(jìn)行深入剖析，探討了高酸浸出-低污染黃銨鐵礬濕法煉鋅工藝所形成的棄渣、中間渣的綜合利用工藝與節(jié)能減排措施，望能為此領(lǐng)域研究有所借鑒。

關(guān)鍵詞：鐵礬渣；鉛銀渣；利用工藝；節(jié)能減排

某企業(yè)實(shí)為一中外合資的大型企業(yè)，隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其鋅錠及鋅基合金的年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到了12萬(wàn)噸，而副產(chǎn)硫酸的年產(chǎn)量也達(dá)到了21萬(wàn)噸。該企業(yè)所選用的煉鋅工藝，實(shí)為當(dāng)前世界比較先進(jìn)的低污染沉礬濕法煉鋅工藝，而在焙燒制酸方面，選用的是鋅精礦沸騰焙燒、余熱回收、SO2煙氣制酸的基本工藝。生產(chǎn)時(shí)，會(huì)有大量的高浸渣產(chǎn)生，且排入到渣場(chǎng)當(dāng)中；而針對(duì)銅鎘鈷渣人眼，其通過酸浸部分鋅之后，才能對(duì)外出售；所產(chǎn)生的大量酸性污水、重金屬污水等，會(huì)被送到腸內(nèi)的污水處理站，經(jīng)過系統(tǒng)化處理后，方能外排。本文結(jié)合當(dāng)前實(shí)況，就鋅冶煉渣綜合利用與節(jié)能減排的實(shí)用工藝作一探討。

1.綜合利用工藝

1.1棄渣、中間渣情況分析

依據(jù)該公司對(duì)中間渣、尾渣的最新計(jì)量統(tǒng)計(jì)得知，現(xiàn)階段，該企業(yè)年產(chǎn)產(chǎn)生4751噸的凈液銅渣，而凈夜鎘渣的年產(chǎn)生量為887噸，此外，鐵礬渣的年產(chǎn)生量為33574噸，鉛銀渣為94127噸。

1.2鉛銀渣

針對(duì)鉛銀渣來講，其實(shí)為一種由鋅焙砂高酸浸出而產(chǎn)生的棄渣，該企業(yè)每年產(chǎn)生94127噸的鉛銀渣，依據(jù)2018年各個(gè)元素化驗(yàn)平均數(shù)據(jù)計(jì)算得知，此渣當(dāng)中每年含有Cd539噸，而Pb為3283噸/年，Ag為17.1噸/年，In為19.6度/年，Zn為5651噸/年。此外，還需要指出的是，渣當(dāng)中無論是In、Cd，還是Zn、Ag、Cu，均有著回收利用價(jià)值，但這些元素均有著比較低的含量，針對(duì)單一型的鋅冶煉企業(yè)來分析，要想更加合理且經(jīng)濟(jì)的對(duì)上述元素進(jìn)行回收，需富集。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外在回收鋅浸出渣富集的工藝主要有矮鼓風(fēng)爐工藝、Ausmelt工藝、回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝及煙化爐揮發(fā)工藝。依據(jù)渣的基本特點(diǎn)，且結(jié)合燃料供應(yīng)、投資、環(huán)保等因素，對(duì)上述工藝進(jìn)行對(duì)比，從中得知，Ausmelt工藝與煙化爐揮發(fā)工藝之間有著許多共同點(diǎn)，即有著比較低的成本，可以回收預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值的提升；可以合理利用廉價(jià)且豐富的粉煤；所產(chǎn)生的那些固體渣不僅沒有污染，而且還能銷售。但也有不足之處，即Ausmelt工藝由于需要連續(xù)性生產(chǎn)，渣當(dāng)中的In、Zn及Pb均有著比較低的回收率，而且還有著較高的建設(shè)投資成本。而對(duì)于煙化爐而言，其不能對(duì)Cu、Ag進(jìn)行回收。若能對(duì)煙化爐工藝加以完善，使其能夠回收此些元素，那么最理想的工藝就是煙化爐揮發(fā)工藝。

1.3銅鎘鈷渣

現(xiàn)階段，借助銅鎘鈷渣濕法工藝來生產(chǎn)含鋅溶液、富鈷渣及精鎘，然后把含有鋅的溶液加入到煉鋅系統(tǒng)當(dāng)中，此工藝已較為成熟。銅的冶煉依據(jù)原料的差異，需要選擇最標(biāo)準(zhǔn)化的流程，而對(duì)于富銅渣冶煉工藝而言，其主要有兩種劃分，其一為濕法冶金，其二是火法冶金。針對(duì)火法冶金而言，其對(duì)于那些大規(guī)模生產(chǎn)比較適用，污染大，且投資高；而對(duì)于濕法冶金工藝而言，其對(duì)于小規(guī)模生產(chǎn)比較實(shí)用，有著環(huán)境污染小及投資小等特點(diǎn)，因此，結(jié)合該企業(yè)實(shí)況及特點(diǎn)，選濕法冶金工藝最為恰當(dāng)。針對(duì)濕法冶金工藝而言，其典型問題就是電解液雜質(zhì)積累，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)所選用的是萃取-電解方式，以此來產(chǎn)生電解銅。把高雜質(zhì)電解液融入到銅鎘鈷渣浸出工序當(dāng)中，將其當(dāng)作浸出液，溶液當(dāng)中的銅離子被渣當(dāng)中的鋅粉置換，溶液經(jīng)過中和操作后，便會(huì)被送到煉鋅系統(tǒng)當(dāng)中。

2.節(jié)能減排

2.1余熱發(fā)電

為了能夠從根本上保障鋅精礦的基本需求，該企業(yè)在擴(kuò)建工程當(dāng)中，專門建設(shè)了原料產(chǎn)地存放區(qū)，在實(shí)際生產(chǎn)中，余熱鍋爐對(duì)許多高壓過熱蒸汽進(jìn)行了回收，此些蒸汽不僅用作寒冷季節(jié)的取暖，其它均外排。者不僅會(huì)造成大量熱能的浪費(fèi)，而且還會(huì)出現(xiàn)余熱鍋爐軟化水供應(yīng)緊張的情況發(fā)生。該企業(yè)2臺(tái)余熱鍋爐的產(chǎn)氣量分別為23/8噸/h，如果各項(xiàng)生產(chǎn)條件均正常，那么合計(jì)產(chǎn)氣量為每小時(shí)30噸。為了能夠?qū)@些熱能進(jìn)行充分利用回收，該企業(yè)安裝了1臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組（3000kW），不僅可以發(fā)電，而且還能對(duì)產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)行回收，較好的補(bǔ)充鍋爐軟水的供應(yīng)。

將廠區(qū)檢修、故障、停電、冬季取暖等因素考慮在內(nèi)，依據(jù)非采暖期為140天，且設(shè)備呈現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，且依照2000kW來進(jìn)行計(jì)算，每年能夠發(fā)電1750萬(wàn)kW？h。而對(duì)于冷凝水而言，則依據(jù)70%的比例來進(jìn)行回收計(jì)算，那么年回收冷凝水為16萬(wàn)噸。依據(jù)國(guó)內(nèi)同行業(yè)余熱發(fā)電的既往經(jīng)驗(yàn)，通常情況下，僅需一年半的時(shí)間，便能夠?qū)⑺型顿Y均回收，且與國(guó)家相關(guān)節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)相符。

2.2廢水回收

依據(jù)2018年全企業(yè)用水量來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，每天的用水量可達(dá)2670噸?，F(xiàn)階段，焙燒循環(huán)水泵房與動(dòng)力分廠水膜除塵器，對(duì)一些二次水進(jìn)行了利用，每日大約為200噸。而對(duì)于重金屬污水以及酸性污水來講，其經(jīng)過污酸處理之后，檢驗(yàn)合格方能外排，而對(duì)于其它用水點(diǎn)，則一次使用后外排。通過系統(tǒng)化分析該企業(yè)各個(gè)用水點(diǎn)、水質(zhì)、用水量及排水等數(shù)據(jù)，最終制定了更加實(shí)用的二次水代替部分新水方案。（1）成功回收發(fā)電系統(tǒng)油冷器冷卻水、SO2風(fēng)機(jī)冷卻水一共為325噸/天，用作制酸分廠、發(fā)電冷凝器凈化工段間冷器用水。（2）對(duì)污酸處理站外排水進(jìn)行回收，每天為556噸，用作制酸分廠制酸凈化煙氣洗滌，以及環(huán)保車間石灰乳制備、煉鋅分廠極板洗水。經(jīng)回用廢水，年節(jié)水量達(dá)到31萬(wàn)噸，減排量也達(dá)到了28萬(wàn)噸。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上，通過對(duì)有價(jià)金屬的綜合回收，能夠有效提升金屬鋅回收率，這樣不僅能較好的環(huán)節(jié)鋅精礦供應(yīng)壓力，而且還有助于綜合利用水平以及經(jīng)濟(jì)效益的提升，還能較好的減少污染情況。因此，應(yīng)做好鋅冶煉渣的各項(xiàng)綜合利用工作，并且還需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，將節(jié)能減排工作做好，提高整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的質(zhì)量與水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉燕庭， 閻麗， 黃春林，等. 鋅浸出渣中有價(jià)元素綜合回收技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 湖南有色金屬， 2014， 30（6）：44-48.

[2]楊勝剛， 邵軍， 高昭宗，等. 高爐水渣生產(chǎn)新型節(jié)能建筑材料技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量， 2008（5）：33-36.

[3]李靜， 牛皓， 彭金輝，等. 鋅窯渣綜合回收利用研究現(xiàn)狀及展望[J]. 礦產(chǎn)綜合利用， 2008（6）：44-48.