彭 滔

（深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關(guān) 512300）

從以往傳統(tǒng)濕法煉鋅實際實施情況來看，大體上包含了多方面，分別是焙燒、浸出、凈化和電解沉積等多個階段，其中，鋅的電解沉積主要是采取電解方式將純金屬鋅從硫酸鋅水溶液內(nèi)有效提取出來，屬于濕法煉鋅工藝中極為重要的一項流程，從中來看，無論是鋅電積車間工藝技能還是裝備情況等，都直接決定了濕法煉鋅領(lǐng)域內(nèi)的實際發(fā)展趨勢。在陰極辦內(nèi)，剝離金屬鋅極為繁瑣且復(fù)雜化，周圍工作條件非常的惡劣，面臨著極高的勞動壓力。在最近幾年中，鋅電積車間陰極處理自動化裝備得到了快速發(fā)展，是從國外引進(jìn)各項新型設(shè)備的基礎(chǔ)上開展了定值設(shè)計以及升級工作[1]。

1 布置相關(guān)的工藝

本文結(jié)合實際情況對剝鋅洗刷裝備布置進(jìn)行合理劃分，具體分為以下幾方面類型。

1.1 雙線類型

所謂雙線型式，主要是配置有著獨立性特征的剝鋅線以及洗刷線，采取行車方式把電解槽內(nèi)的陰極板運輸?shù)絼冧\線內(nèi)，完成剝鋅機剝鋅工作以后，根據(jù)行車運輸?shù)较此⒕€內(nèi)，完成洗刷工作以后返回電解槽中。將雙線型式應(yīng)用到鋅大極板電積中，由于極板有著尺寸和重量大的特征，因此需要采取自動行車的方式實施極板轉(zhuǎn)運操作。此種類型在我國得到了普遍應(yīng)用。雙線型式的布置圖如下所示。

圖1 雙線型布置圖

從圖中來看，廠房布置兩項電解槽，把剝鋅線以及洗刷線布置在廠房一側(cè)，另外一端為陽極處理領(lǐng)域，通常裝設(shè)陽極清洗和拍平設(shè)備。

1.2 小C型式

對于小C型式來講，也需要配置剝鋅線以及洗刷線，和雙線型式相比較來看有一些差別存在，剝鋅線和洗刷線之間增設(shè)了橫向移載裝置，可以使剝鋅線中已經(jīng)剝完的極板依照移載方式運輸?shù)较此⒕€內(nèi)，以此確保工作高效率開展。在鋅小極電積車間中對小C型式的應(yīng)用力度極為廣泛，這主要是因為小極板與大極板比較來看要輕盈很多，對此，可以采取橫向移載裝置達(dá)到極板基于剝鋅線和洗刷線之間有效交互的目的，其中，在布置相關(guān)設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)為廠房提供剝鋅領(lǐng)域，遵循的基本工藝要點表現(xiàn)為陰極板通過行車吊出電解槽以后放置于剝鋅線內(nèi)，在移動小車的基礎(chǔ)上運輸極板，依照預(yù)處理形式以后實施機械預(yù)剝離工作，送往剝鋅機位置，完成剝鋅操作以后借助移載裝具運輸?shù)较此⒕€內(nèi)，通過洗刷處理以后運輸?shù)街骺鐑?nèi)，行車吊裝到電解槽中。

1.3 大C型式

一般情況下，是在中小極板車間對大C型式進(jìn)行有效應(yīng)用。該項類型的操作原理為從橫向移載內(nèi)設(shè)置陰極處理的有關(guān)設(shè)備，有效保存出板工位，整體形狀呈現(xiàn)出了C現(xiàn)象。首先，在電解槽內(nèi)利用吊車把極板調(diào)運到人板輸送裝置內(nèi)，運輸?shù)綑M向移載以后實施預(yù)剝離以及機械式剝離操作，完成作業(yè)以后運輸?shù)匠霭遢斔脱b置內(nèi)，使用吊車吊裝到電解槽中。從實際情況可以看出，該種類型的型式由于優(yōu)勢極高因此得到了普遍應(yīng)用，各項領(lǐng)域?qū)ζ涞年P(guān)注度大。

2 關(guān)鍵設(shè)備現(xiàn)狀

對于鋅電積車間陰極處理設(shè)備來講，包含的關(guān)鍵設(shè)備有很多種類型，分別是剝鋅機組、洗刷機組等多方面。本文對此種現(xiàn)象進(jìn)行了逐一論述以及探討。

2.1 發(fā)展現(xiàn)狀

其一，鋅電積設(shè)備實際發(fā)展情況。在濕法鋅冶煉發(fā)展初期階段中，由于生產(chǎn)規(guī)模不大，因此經(jīng)常應(yīng)用小電解槽陰陽極板，鋅電積只是對簡單的起重設(shè)備以及熔煉設(shè)備加以裝設(shè)，或者是人工方式吊裝陰極板，對于設(shè)備性能無太高的要求，維護起來極為便利。我國大部分企業(yè)紛紛引進(jìn)了完善的成套鋅電積設(shè)備，各項設(shè)備都有著獨立的控制系統(tǒng)，運行效果良好，安全性高，可以快速反應(yīng)出安全元件對于過程區(qū)域產(chǎn)生的一系列影響以及設(shè)備運行的聯(lián)動關(guān)系，這些都可以通過上位機清楚的體現(xiàn)出來。

第二，鋅電積生產(chǎn)線設(shè)備維護問題。伴隨著設(shè)備的日益完善，相關(guān)企業(yè)已經(jīng)制定了相應(yīng)的設(shè)備維護計劃，同時落實了一系列標(biāo)準(zhǔn)體系，表現(xiàn)為潤滑檢驗標(biāo)準(zhǔn)、維修標(biāo)準(zhǔn)等方面，依照設(shè)備實際運行情況加以分析。大多數(shù)領(lǐng)域應(yīng)用了精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備管理方式，可是管理體系具備獨立性特征，設(shè)備點檢查運維十分的分散化，數(shù)據(jù)記錄區(qū)域抽象性。通過制定有關(guān)的設(shè)備結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄下來，不過該項記錄難以精準(zhǔn)體現(xiàn)出設(shè)備具體運行狀態(tài)，以往傳統(tǒng)且滯后的檢修方式等已經(jīng)不符合當(dāng)代動態(tài)管理多維度要求了。

2.2 剝鋅機組

當(dāng)前階段，應(yīng)用剝鋅機期間，涉及到了兩項形式。第一，板動刀不動的類型，應(yīng)用剝刀加以固定，極板上下進(jìn)行動作，可以將該項形式應(yīng)用到雙線型工藝布置方面。極板采取兩邊吊鉤帶動逐漸朝著上部進(jìn)行運動，剝刀合攏以后全面剝離處于陰極板內(nèi)的鋅片。第二，采取刀動板不動的形式。確保極板處于良好的固定狀態(tài)，剝刀實施上下動作方式，在小C型以及大C型內(nèi)的工藝布置中應(yīng)用特別的廣泛。可以在步進(jìn)裝置內(nèi)有效固定極板，主剝離刀采取自上而下的形式有效剝離附著于陰極板內(nèi)的鋅片。

2.3 洗刷機組

對于剝鋅以后的陰極板來講，由于表面有著諸多的雜質(zhì)，因此使重回電解槽電積累以后無法對鋅片進(jìn)行全面的剝離，基于此，在電解槽的前期階段中，需要有效清理陰極板。通過相關(guān)實踐表明，整潔且干凈的陰極板進(jìn)一步提升了剝鋅的效率，整體效果有效體現(xiàn)了出來。需要認(rèn)識到的一點是，雖然洗刷機和剝鋅機原理上來講處于相同的狀態(tài)，可是包含的工作方式卻是不一樣的，具體如下所示。第一，采取板動滾刷不動的方法。通常情況下，應(yīng)用新型的框架類型結(jié)構(gòu)，采取兩邊吊鉤發(fā)帶動極板朝上運動的方式，依照基本要求對極板下降現(xiàn)象是否需要沖洗加以探究。第二，采取滾刷動板不動的方法。在橫向移載裝置內(nèi)固定極板，滾刷處于驅(qū)動裝置的條件下實施動作，將極板洗刷干凈，此種方式在小C型和大C型工藝布置內(nèi)應(yīng)用極為廣泛。

2.4 采取預(yù)剝離設(shè)備

從實際工作開展現(xiàn)狀可以看出，鋅片本身的附著力伴隨著電解液內(nèi)F離子的具體含量波動現(xiàn)象而發(fā)生一系列改變。經(jīng)過探究表明，在F離子整體含量上升的情況下，鋅片處于陰極板中形成的附著力也會隨之增大，導(dǎo)致剝鋅成功概率下降。要想將工藝波動引起的問題徹底解決，通常是將預(yù)剝離裝置設(shè)置到剝鋅機內(nèi)。目前采取的預(yù)剝離設(shè)備包含了兩點，分別是振動預(yù)剝離，使用高頻氣錘對鋅片表面輕輕敲擊，鋅片和陰極板由于不同的形變量而使兩者發(fā)生間隙，可以加快鋅片剝離的速度。另外一方面，則是預(yù)剝離小刀和陰極板挨著，處于鋅片與陰極板內(nèi)形成開口，便于采取主剝刀直接鏟下鋅片。

2.5 碼垛機組

對于完成剝離以后的鋅片而言，應(yīng)當(dāng)利用碼垛機組設(shè)備運輸?shù)杰囬g內(nèi)，該項設(shè)備產(chǎn)生的效果極高，作用良好。當(dāng)收集鋅片時以皮帶、鏈條和輥道運輸方式為主，綜合性對車間設(shè)備工藝實際布置情況加以考慮。在生產(chǎn)期間要想進(jìn)一步強化鋅片碼垛的質(zhì)量。將性能體現(xiàn)出來，加快運輸效率，可以把鋅片對其裝置安裝到碼垛裝置內(nèi)。并且從頂部對壓緊裝置進(jìn)行規(guī)范性設(shè)計，從一定程度上確保鋅片剁自身的穩(wěn)定性和安全性。

3 有效優(yōu)化布局

在鋅電積車間內(nèi)，需要以工藝配置的優(yōu)點為主，做好相關(guān)的布局操作，從總圖布局、業(yè)主需求、自動化水平、遵循的設(shè)計理念等多方面入手。不過從實際情況來看，以往老舊廠房鋅電積車間剝鋅片自動化內(nèi)的廠房空間結(jié)構(gòu)較為狹窄一些，存在著極板吊運半自動化現(xiàn)象，這就需要以小型結(jié)構(gòu)為主，引進(jìn)占地面積極少風(fēng)結(jié)構(gòu)，提升自動化程度，減少成本輸出，以此和老舊廠房自動化剝鋅改造優(yōu)化布置要求相符合。

通常來講，電解槽的高度極高，當(dāng)把剝鋅機和電解槽放置到相同標(biāo)高中的話，可以利用接片裝置使剝離的鋅片調(diào)到一層碼垛，根據(jù)垂直空間減少設(shè)備實際占地面積。在布置大產(chǎn)能鋅電積累廠房期間，都會應(yīng)用多項類型的陰極處理設(shè)備，綜合性對設(shè)備通用處理能力加以考慮和分析，統(tǒng)一布置人板輸出鏈以及出板速輸出鏈，為后期檢修和維護陰極設(shè)備性能提供良好的依據(jù)，與基本要求相符合。

表1 陰極板的各項定義

4 極板崗位標(biāo)準(zhǔn)操作流程

4.1 多陽極進(jìn)行有效的清理

對于陽極板表面來講，從電積期間形成了相關(guān)的二氧化錳以及其他固體沉積物，相關(guān)人員需要將這些物體徹底清理干凈，保持陽極板通平行，這是目前維護期間的一項要點，本身決定了陰極鋅質(zhì)量和電流效率的提升。使用吊鉤的陽極行車從槽內(nèi)吊取出陽極板，平均每一次吊出大約為1/3槽的陽極板。完成陽極板吊出工作以后，放置于陽極小車內(nèi)，陽極小車自動將陽極板運輸?shù)阶詣踊钠綑C中，同時在返程途中將已經(jīng)整理完成的陽極板重新運輸?shù)揭呀?jīng)吊起的陽極板電解槽內(nèi)，操作人員重點檢驗陽極板性能和質(zhì)量，以免發(fā)生安全方面的問題。在抬起拍平板以后，周圍高壓水噴嘴將陽極板有效的清理干凈，一直到了拍平板頂端后，拍平板對陽極板循環(huán)拍，保持平整后把陽極板放置于陽極小車中，進(jìn)入下一道清洗和拍平流程，一直反復(fù)操作。

4.2 電解槽掏槽

采取真空系統(tǒng)實施掏槽工作，操作期間，沿著電解槽的方向使用硬管吸取槽中的陽極泥，明確各項要點，用安裝在陽極行車上的輔助提升機的特殊吊鉤將陽極板和陰極板吊走。應(yīng)當(dāng)明確認(rèn)識到的一方面是，當(dāng)完成了掏槽作業(yè)以后，需要采取清水對真空掏槽系統(tǒng)加以清洗，保持整潔性。

4.3 陽極準(zhǔn)備

當(dāng)前，陽極準(zhǔn)備在陽極拍平機相鄰地方完成。陽極準(zhǔn)備區(qū)的行車把新陽極板從一樓吊起，將新陽極板放入陽極鍍膜槽中。

5 結(jié)語

從以上論述來看，在鋅電積車間內(nèi)，陰極處理屬于極為重要的一方面流程，以往階段中主要是采取人工操作方式，面臨著巨大的勞動強度以及壓力。處于10kt/a鋅電積車間內(nèi)實施剝鋅片以及陰極板沖刷作業(yè)，引進(jìn)專業(yè)性強且經(jīng)驗豐富的人員，同時借助剝鋅洗刷自動化設(shè)備使鋅電積車間的設(shè)備化自動程度呈現(xiàn)出良好的提升狀態(tài)。當(dāng)前階段，面臨的首要難點是采取何種方式對鋅電積車間布置自動化設(shè)備是關(guān)鍵所在，其除了和相關(guān)工藝參數(shù)有著密切的聯(lián)系之外，而且還和基本操作方式有關(guān)。本文全面整合了鋅電積車間陰極板處理設(shè)備的工藝布置形式以及設(shè)備具體應(yīng)用現(xiàn)象，以此合理設(shè)計鋅電積車間，促使工作安全開展，實現(xiàn)相應(yīng)的目標(biāo)。