李吉寧

（中冶葫蘆島有色金屬集團(tuán)有限公司，遼寧 葫蘆島 125003）

鋅冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣及其化合物對(duì)自然生態(tài)環(huán)境具有破壞作用，危害生物生長(zhǎng)及人體健康?；厥蘸驮倮盟鼈兊膹U料，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境大有益處。濕法煉鋅在世界范圍內(nèi)已占鋅冶煉總量的80%以上，成為世界煉鋅生產(chǎn)的發(fā)展方向。濕法煉鋅工藝主要包括常規(guī)濕法煉鋅工藝、高溫?zé)崴峤龉に嚭土蚧\精礦氧壓直接浸出工藝，其中硫化鋅精礦氧壓直接浸出工藝是目前濕法煉鋅的新技術(shù)，也是發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)目前主流還是常規(guī)浸出工藝和高溫?zé)崴峤龉に嘯1]。然而針對(duì)硫化鋅精礦氧壓浸出渣處理依然存在一定的問(wèn)題。因此有必要對(duì)氧壓浸出煉鋅渣處理工藝進(jìn)行探討分析，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)煉鋅產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

1 濕法煉鋅工藝介紹

濕法煉鋅工藝，主要是以硫化鋅精礦為原料，首先進(jìn)行沸騰燃燒，使硫化物轉(zhuǎn)變成氧化物。所得焙燒礦用稀硫酸浸出，鋅以硫酸鋅形態(tài)進(jìn)入到溶液中，控制浸出終點(diǎn)的pH值，使溶液中的鐵、砷、銻等雜質(zhì)水解沉淀進(jìn)入浸出渣中，硫酸鋅溶液經(jīng)過(guò)凈化除去銅、福、鉆、鎳等雜質(zhì)，然后進(jìn)行電解沉積而得到陰極鋅片，經(jīng)熔鑄得鋅錠。沸騰焙燒煙氣經(jīng)余熱利用及收塵后制酸。目前，濕法煉鋅工藝主要包括：常規(guī)濕法煉鋅工藝、高溫?zé)崴峤龉に嚒⒘蚧\精礦富氧常壓直接浸出工藝以及硫化鋅精礦直接加壓浸出工藝。

2 濕法煉鋅廢渣來(lái)源

濕法煉鋅根據(jù)不同的工藝，主要廢渣有:揮發(fā)窯渣、鐵礬渣、高浸渣、銅渣、電爐鋅粉爐渣、鍋爐渣等。①揮發(fā)窯渣含有：Zn、Pb、SiO2、Fe、A12O3、CaO、MgO等成份，其中的重有色金屬元素與SiO2、CaO形成共熔體，成為無(wú)害渣，對(duì)環(huán)境影響不大。②鐵礬渣為有害渣，含有Zn、Cd、Cu、Pb、Fe、Ss等元素，需妥善堆存，堆場(chǎng)應(yīng)采取防滲漏處理。③高浸渣為有害渣，含有Zn、Cd、Cu、Pb、Fe、Ss等元素，從高浸渣中經(jīng)濟(jì)、有效地回收有價(jià)金屬仍是一個(gè)有待研究的課題，目前一般采用渣場(chǎng)堆存，渣場(chǎng)需進(jìn)行防滲漏處理?；蛘卟捎没剞D(zhuǎn)窯揮發(fā)處理，其重金屬元素得到固化，窯渣為無(wú)害渣，有利于環(huán)境保護(hù)。④銅渣。鋅凈化所產(chǎn)銅錫渣，銅鍋渣提鍋后產(chǎn)銅渣，可出售給銅冶煉廠以回收Cu等有價(jià)元素。⑤電爐鋅粉爐渣成份為：Fe（20%～25%）、CaO（23%～30%）、SiO2（20%～28%）、MgO（4%～8%），此 渣為固熔體，為無(wú)害渣。⑥鍋爐渣可用作制磚內(nèi)原料，作硅酸鹽制品的骨架，用于筑路或作屋面保溫材料等。

由以上分析可知，國(guó)內(nèi)濕法煉鋅企業(yè)產(chǎn)生的有害廢渣主要為鐵磯渣、浸出渣以及銅渣。高溫窯渣從窯尾排出即水淬成窯渣。揮發(fā)窯法處理浸出渣的主要缺點(diǎn)只能揮發(fā)回收鋅、鉛、鎬和部分的，嫁、銅、銀、金以及大部分的鍺都?xì)埩粼诟G渣中。因此窯渣中含有大量的銀、鑲、鍺等稀貴元素，是一種可利用的重要資源。

3 渣山的危害

①占地面積大。為了堆放窯渣，需要征地，而城市用地越來(lái)越少，地價(jià)也越來(lái)越高，給發(fā)展帶來(lái)了很大難題。②管理費(fèi)用高。某廠每年渣山的物料轉(zhuǎn)運(yùn)量高達(dá)20萬(wàn)t，按運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)4萬(wàn)/t計(jì)算，運(yùn)輸費(fèi)用就要80萬(wàn)元。③環(huán)保治理難。渣山常年露天風(fēng)吹雨淋，窯渣中的銅、鉛、鋅、福、砷等重金屬或隨地表水排走，或隨揚(yáng)塵飄落周邊地區(qū)，給環(huán)境造成污染。④對(duì)外形象差。渣山的存在，有損企業(yè)形象，也有損市容。

綜上所述。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)概念，加快渣山的綜合利用，變廢為寶，已刻不容緩。

4 濕法煉鋅浸出渣處理工藝研究

（1）回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝?；剞D(zhuǎn)窯揮發(fā)工藝比較適合處理含金屬銀較低的廢渣，具體冶煉工藝流程如下：在將廢渣與渣煤混合后，將其送入回轉(zhuǎn)窯，然后進(jìn)行加熱，在窯內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到900℃時(shí)，廢渣中的鋅、鉛等金屬開始揮發(fā)，隨著煙氣進(jìn)入收塵器之中，最終以煙塵形式完成回收，金屬揮發(fā)率高達(dá)80%～90%，煤耗量約為處理廢渣量的50%。在具體收塵上，可以采用余熱鍋爐——電收塵。在對(duì)尾氣處理方面，由于尾氣之中有1%濃度的SO2，這種氣體污染大，且非常難處理，但這種方法需要專門的系統(tǒng)設(shè)備，很多濕法煉鋅浸出工廠以現(xiàn)有條件均無(wú)法達(dá)到應(yīng)用要求。因此可以采用離子液吸收工藝，這種方法雖然有著一定的缺陷，例如投資大，能耗高，但整體收益仍大于支出，不失為一個(gè)適合選擇。

（2）鼓風(fēng)爐熔煉工藝。采用鼓風(fēng)爐工藝進(jìn)行浸出渣處理，主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：一是不需要對(duì)浸出渣進(jìn)行專門干燥處理，一般在鼓風(fēng)爐料柱下降過(guò)程中，在高溫?zé)煔庥绊懴拢纯勺詣?dòng)完成浸出渣的干燥。二是對(duì)高鐵原料有著較強(qiáng)的適應(yīng)性，三是對(duì)金屬銅、銀有著較高的回收利用率，四是作為一種傳統(tǒng)工藝，發(fā)展至今已經(jīng)應(yīng)用的非常成熟，能夠連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。但也存在一些缺陷問(wèn)題。例如煙氣比較容易泄漏，SO2濃度較低，嚴(yán)重限制了制酸工藝效果。針對(duì)煙氣泄漏隱患問(wèn)題，可以加強(qiáng)鼓風(fēng)爐型優(yōu)化，提升其密閉性，SO2濃度較低問(wèn)題，可采用浸出煉鋅自產(chǎn)的元素硫進(jìn)行彌補(bǔ)，只是硫酸產(chǎn)量會(huì)增加。具體工藝流程如下，首先將浸出渣混料進(jìn)行壓團(tuán)處理，然后進(jìn)行鼓風(fēng)爐的熔煉，接著借助電熱前床進(jìn)行處理，最后進(jìn)行冰銅水淬處理。在收塵上，可以采用沉降室—電收塵工藝，在尾氣處理上，可以采用一轉(zhuǎn)一吸或兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝流程。

（3）回轉(zhuǎn)窯還原焙燒——磁選工藝。主要工藝流程如下，先將渣漿和還原煤進(jìn)行混合，然后進(jìn)行過(guò)濾，在利用圓盤制粒后，在圓筒混料機(jī)中加入煤粉，將混合渣進(jìn)行包裹，送入回轉(zhuǎn)窯，對(duì)其進(jìn)行還原焙燒，將廢渣中的鐵以Fe3O4，或者金屬鐵的形式析出，一些鋅、鉛則以煙氣形式收塵器，最終得到回收利用。然后將窯渣經(jīng)過(guò)水淬后，進(jìn)行磨礦，最終產(chǎn)出鐵精礦與銀精礦產(chǎn)品。在鐵精礦中，會(huì)含有40%作用的金屬銀，在銀精礦中，會(huì)含有40%的SiO2，含有20%的碳，因此可以將其作為硅石替代品，用于煉鉛和煉銅企業(yè)的熔劑，而碳作為燃料也能夠得到有效利用。

5 結(jié)語(yǔ)

濕法煉鋅浸出渣屬于二次資源，有很高的回收利用價(jià)值。研究浸鋅渣的綜合利用，不僅可以降低對(duì)環(huán)境的污染，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)，而且還可以化害為利，將其轉(zhuǎn)化為二次資源，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。技術(shù)的不斷進(jìn)步是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，鋅冶煉企業(yè)除了努力提高技術(shù)內(nèi)涵、挖掘潛力、擴(kuò)大產(chǎn)量、形成規(guī)模效益外，還要跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)，做好循環(huán)經(jīng)濟(jì)工作，全面提升綜合實(shí)力，以求在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷發(fā)展。