馬少衛(wèi) 于守貴

摘 要：本文介紹了某冶煉公司對高砷氧化鋅煙灰生產鋅錠系統(tǒng)在運行中存在的問題以及相應的改造方案和改造后系統(tǒng)的運行狀態(tài)。改造內容主要涉及上料工段，凈化工段工藝操作，電積系統(tǒng)的通風等。

關鍵詞：氧化鋅煙灰;浸出;脫砷;凈化;電積

Abstract：This article introduces the problems existing in the operation of a smelting company’s zinc ingot production system for high arsenic zinc oxide soot， and the corresponding transformation plan and system operation status after the transformation. The reconstruction content mainly involves the loading section， the purification section process operation， and the ventilation of the electrowinning system.

Keywords：zinc oxide soot;leaching;dearsenic removal;purification;electrowinning

國內針對含鋅煙灰處理的工藝較多，根據含鋅煙灰的成分選擇合適的工藝，含鋅煙灰里鐵酸鋅含量較多的，鋅品位在20%左右的，采用酸浸處理，浸出率較低，適合采用火法處理，高溫還原焙燒，揮發(fā)出來的煙灰含鋅較高，再進行濕法處理;冶煉含鋅煙灰里含氟氯較高的往往要經過火法脫氟氯，但是針對含砷較高的煙灰如果采用火法處理還必須增加砷的回收，在砷回收過程中對設備的氣密性、材料的抗腐蝕性要求較高，產生的大量的含砷廢水還需要進一步的處理。因此含高砷、氟、氯的含鋅煙灰的加工處理顯得日益重要。本文結合某冶煉公司高砷、高氟、高氯含鋅煙灰的處理生產實踐，闡述遇到的問題和解決方案。

1 高砷含鋅煙灰處理工藝簡述

圖1? ?改造前工藝流程圖

高砷含鋅煙灰由生產系統(tǒng)負壓輸送到煙灰儲倉，通過伸縮卸料器裝至罐車，罐車運至煙灰處理系統(tǒng)的料倉，通過計量裝置給入煙灰漿化槽，漿化后的礦漿一部分給入中浸槽進行浸出，一部分調整后續(xù)工段的pH值，中浸后礦漿通過壓濾機進行固液分離，中浸渣調漿后給入酸浸槽，濾液進行除砷、鐵、鍺、銻，除氟氯，除銅鎘，除鈷鎳，深度除雜后得到新液，新液進行電積生產陰極鋅，陰極鋅融化鑄錠，改造前工藝流程如圖1所示，改造后工藝流程如圖2所示。

圖2? ?改造后工藝流程圖

2 運行過程中出現的問題及解決措施

2.1 給料計量裝置改造，提高開車率

運行過程中，發(fā)現料倉下料不暢，雙螺旋計量稱數值顯示時斷時續(xù)，雙螺旋計量稱排灰口接入管鏈機輸送煙灰，整個輸送過程密閉運行，其中一個環(huán)節(jié)出現問題，就會導致物料供應不上，而且不能及時發(fā)現與解除故障。

采取的解決措施：計量皮帶取代雙螺旋計量稱與管鏈機輸送煙灰，隨時可以觀察料倉的下料情況，設備故障率大大降低，穩(wěn)定了操作，液固比控制在了要求的范圍。

2.2 除鐵工序平衡錳離子的濃度，改善鉄砷渣等膠體物質過濾困難等

由于原料的來源主要是鉛冶煉煙化爐煙灰，含砷量大于1%，煙灰里鐵的含量又較低，中浸液中含銻、鍺都在40mg/l左右，砷含量在1000mg/l左右，為了除去大部分的砷、銻、鍺，就需要補充一定量的硫酸亞鐵，加入錳粉和通入氧氣氧化二價鐵離子，錳粉加入量大，通入氧氣反應時間長，造成新液中錳離子超標;鉄砷渣返回中浸槽，中浸再渣經過酸浸雜質反溶，除鐵工段帶來額外負擔。在鉄砷渣壓濾過程中，過濾困難，濾渣粘結，壓濾機濾室充填率低，嚴重影響了投礦量。

采取的解決措施：添加雙氧水對未氧化的二價鐵離子進行快速反應，控制二價鐵離子含量在5mg/l以下，在氧化反應過程中產生過量的酸，為了中和過量的酸，生產中將石灰改為了氧化鋅煙灰，避免了電解新夜中鈣鎂離子的結晶。在鉄砷渣過濾前，在反應槽中加入凈化渣改善鉄砷渣等膠體的物理性質，使以前在過濾過程中產生的問題得到了極大的緩解，鉄砷渣的混合物不再返回中浸工序，將其直接開路，返回到火法系統(tǒng)脫雜。

2.3 除氟、氯工序的改造

改造前，選用了一種除氟、氯劑，除氟、氯劑在使用過程中需要對除氟、氯渣進行水洗，水洗渣進行堿洗，堿洗渣進行酸化活化處理后進行回用到除氟槽。存在堿洗時產生大量的含氟廢水，酸化后的除氟劑進入除氟槽降低了除氟液的pH值，需要加堿中和處理，這樣堿洗和中和兩個步驟都會將鹽類帶入流程，長時間的積累會造成管道和設備內壁結晶，其次除氟、氯劑經過多次循環(huán)使用，效率會降低，需要進行開路，給工藝操作帶來不變。

改造內容：采用氧化鑭除氟，氧化亞銅除氯，通過一段時間的穩(wěn)定操作，指標都能控制在氟離子30mg/l以下，氯離子300mg/l以下。不產生多余的含氟、氯離子的堿性廢水，也減少了鹽類進入流程。綜合成本也得到了下降。

2.4 鋅電積系統(tǒng)的改造，優(yōu)化陽極泥的返回使用，加強環(huán)境通風

改造前，鋅電積槽中陽極泥采用隔膜泵進行抽取至陽極泥攪拌槽，陽極泥攪拌槽泵送至中浸槽中，運行中隔膜泵易被陰極板脫落的鋅瘤堵塞損壞，陽極泥在電解槽堆積較多時抽吸力不足，時間長了陽極泥越積越多，其次陽極泥攪拌槽體積太小，緩沖能力不足，中浸槽由于間斷使用陽極泥，造成抽吸的陽極泥沒有地方儲存。在酸性體系下鋅電積過程中陽極放出氧氣，陰極板上的鋅在反溶時放出氫氣，造成電解槽上方酸霧濃度較高，原設計是抽風口在電解槽下方，由于酸霧氣流下行，一會造成銅排腐蝕較重，二是由于電解槽下方三個方向都是開放空間，短路氣流大，電解槽上下酸霧流動性差，惡化了操作環(huán)境。

改造方案：改造廢電液儲槽為陽極泥加熱攪拌槽，容積同中浸槽，這樣實現了陽極泥隨時可以連續(xù)抽取，也保證了下段工序的間斷使用。將一臺熱水洗槽改為了真空受料槽，增加一臺真空噴射泵，實現真空抽吸，這樣抽吸力比隔膜泵大，陽極泥清理比較徹底，操作簡單，極大地降低了勞動強度。根據酸霧主要集中在電解槽上方區(qū)域內，酸霧濃度較高，因此將風機進口中心高改為距離電解槽面2.0m高度上，分布在整個電解槽側面，將風量集中在電解區(qū)域，同時在電解槽另一側面布置新鮮空氣進風口，加強了對流，極大地改善了原有的操作環(huán)境。

3 結語

針對處理鉛冶煉煙化爐高砷、高氟、氯物料的處理實踐，每一個環(huán)節(jié)的制約就會影響整個工序的生產進行。上料系統(tǒng)要求準確，穩(wěn)定，可操作性，減少泄漏對影響的環(huán)境;電解新夜凈化指標必須嚴格控制各個雜質元素的含量在要求范圍內，否則就會引起陰陽極板的腐蝕，陰極鋅的反溶等，為此在原設計的基礎上增加了三段凈化來保證新液的合格;凈化藥劑的選擇直接影響到工藝的選擇，其次砷、銻、鍺等雜質含量的多少直接影響到過濾的性能，因此在生產中通過調整過濾介質的性質來解決過濾困難;陽極泥也是影響鋅錠質量，電解正常進行的一個因素，必須保證陽極泥正常及時流暢的清理;電積鋅槽面產生酸霧是不可避免的，加強通風換氣改善操作環(huán)境，加強槽面的管理等等每一個環(huán)節(jié)的細化，既能保證鋅錠的質量和產量，同時也能保障工人的身心健康。

參考文獻：

[1]徐鑫坤等編著.鋅冶金學[M].云南科技出版社，1996（1）.

[2]邵霞，雷兆敏.真空掏槽在西北鉛鋅冶煉廠電解的應用與實踐[J].甘肅冶金，2008（30）：87-89.

作者簡介：

馬少衛(wèi)（1973- ），男，河南開封杞縣人，副高級工程師，主要從事選礦、冶金工作。