鋅精礦氧壓浸出工業(yè)應(yīng)用與研究

胡東風(fēng)，周東風(fēng)

（中金嶺南丹霞冶煉廠，廣東 仁化 512300）

鋅精礦氧壓浸出工業(yè)應(yīng)用與研究

胡東風(fēng)，周東風(fēng)

（中金嶺南丹霞冶煉廠，廣東 仁化 512300）

中金嶺南丹霞冶煉廠自投料生產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)能穩(wěn)步提高，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)逐步優(yōu)化，部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。為提高產(chǎn)能及鋅的浸出率，對(duì)添加劑進(jìn)行了對(duì)比選擇，控制了生產(chǎn)過(guò)程中礦漿的粒度，氧氣用量進(jìn)行了分配調(diào)整，對(duì)冒釜現(xiàn)象進(jìn)行了控制，排料系統(tǒng)進(jìn)行了改造，經(jīng)過(guò)調(diào)整，產(chǎn)能達(dá)到了原來(lái)的140%，鋅的浸出率提高1%～1.5%。

浸出鋅精礦；工業(yè)應(yīng)用；改造

在氧壓浸出工藝中，鋅精礦在高壓釜中與氧氣、電解廢酸等反應(yīng)，控制一定的溫度與壓力，使鋅精礦直接浸出為 ZnSO4溶液及產(chǎn)生單質(zhì)硫磺［1，2］，通過(guò)浮選分離氧壓浸出渣，產(chǎn)生硫磺與鉛銀富集品位較高的鉛銀渣，解決了常規(guī)濕法冶煉中處理SO2生成H2SO4的存放及運(yùn)輸問(wèn)題，使煉鋅工業(yè)不再受硫酸市場(chǎng)的影響，同時(shí)也減少了對(duì)環(huán)境的不利影響，避免了傳統(tǒng)工藝的不足，提高了行業(yè)的資源利用率，對(duì)整個(gè)行業(yè)的節(jié)能減排有較大的貢獻(xiàn)，對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，走可持續(xù)發(fā)展道路有著重大的意義。

中金嶺南丹霞冶煉廠是我國(guó)首家引進(jìn)加拿大謝里特公司氧壓浸出工藝的廠家，采用二段逆流加壓浸出系統(tǒng)處理鋅精礦，自2009年9月投料生產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)能穩(wěn)步提高，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)逐步優(yōu)化，部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。本文結(jié)合丹霞冶煉廠氧壓浸出工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，從工藝制度、設(shè)備優(yōu)化兩個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和總結(jié)，以期為國(guó)內(nèi)其它采用鋅精礦氧壓浸出工藝企業(yè)的生產(chǎn)優(yōu)化提供借鑒和參考。

1 研究?jī)?nèi)容

1.1 工藝制度研究

1.1.1 浸出添加劑的選擇與調(diào)整

丹霞冶煉廠先后試用了五種木質(zhì)素磺酸鈣：國(guó)內(nèi)的晨鳴牌木質(zhì)素、白鷺牌木質(zhì)素、山力牌木質(zhì)素、華東化工木質(zhì)素及進(jìn)口木質(zhì)素，對(duì)于每種木質(zhì)素的性能與功效，通過(guò)小型試驗(yàn)與工業(yè)生產(chǎn)，獲得最適合丹霞冶煉廠工藝的添加劑，添加劑使用量由投料生產(chǎn)初期的每噸精礦30～40 kg，降低到目前的4～5 kg。

1.1.2 調(diào)節(jié)槽粒度控制

為了保證一段、二段浸出排料的調(diào)節(jié)槽的攪拌機(jī)正常運(yùn)行，避免因調(diào)節(jié)槽內(nèi)礦漿粒度過(guò)大壓死攪拌機(jī)的情況出現(xiàn)，通過(guò)控制添加劑的加入量，觀測(cè)調(diào)節(jié)槽內(nèi)礦漿粒度的波動(dòng)，以粒度控制在62.63μm上下篩分比例為依據(jù)，在調(diào)節(jié)槽粒度出現(xiàn)異常的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)槽底部抽渣泵進(jìn)入濃密池，調(diào)節(jié)槽攪拌機(jī)再?zèng)]有出現(xiàn)壓死的情況。

1.1.3 氧氣用量的分配與調(diào)整

為提高浸出效果，同時(shí)為有效提高鎵鍺銦的回收，對(duì)一段二段氧壓浸出入釜氧氣流量做了進(jìn)一步的調(diào)整，分配氧氣流量，一段高壓釜七個(gè)隔間氧氣流量分配按 3∶3∶3∶2∶0∶0∶0進(jìn)行，二段高壓釜七個(gè)隔間氧氣流量按 9∶9∶9∶5∶1∶1∶1進(jìn)行，經(jīng)過(guò)調(diào)整后浸出趨于更加完全，指標(biāo)向著更好的方向發(fā)展。

1.1.4 電解陽(yáng)極泥單獨(dú)進(jìn)入二段高壓釜浸出

改變部分工藝流程，提高浸出指標(biāo)，對(duì)于原來(lái)的中性浸出渣與電解陽(yáng)極泥返回一段底流槽，經(jīng)過(guò)砂磨機(jī)磨后進(jìn)入二段高壓釜的工藝做了修改，使陽(yáng)極泥在中和置換球磨后經(jīng)過(guò)陽(yáng)極泥槽進(jìn)入一段高壓釜［3］，濃密底流經(jīng)過(guò)二段砂磨機(jī)及進(jìn)入二段高壓釜，中性浸出渣對(duì)比進(jìn)入一段浸出與二段高壓釜浸出后［4］，經(jīng)觀察生產(chǎn)效果，中性浸出渣泵入一段高壓釜浸出，排料后經(jīng)過(guò)濃密，二段砂磨機(jī)進(jìn)入二段高壓釜，氧壓浸出鋅浸出率提高1%～1.5%。

1.1.5 高壓釜冒釜的控制

在投料生產(chǎn)初期，由于操作經(jīng)驗(yàn)不足，出現(xiàn)過(guò)高壓釜冒釜的情況，即部分二段高壓釜礦漿通過(guò)排氣管排放至廢氣洗滌塔，致使生產(chǎn)減產(chǎn)甚至停產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生較差，后經(jīng)逐漸摸索發(fā)現(xiàn)，控制浸出高壓釜排料的平衡，保證排料通暢，控制高壓釜進(jìn)釜流量與出釜流量，同時(shí)維持平穩(wěn)操作，高壓釜再無(wú)出現(xiàn)過(guò)冒釜情況。

1.2 設(shè)備改造研究

1.2.1 磨礦斗式提升機(jī)墊片的改造

磨礦作為氧壓浸出工業(yè)生產(chǎn)的前一道工序，其處理能力的大小及生產(chǎn)的連續(xù)性對(duì)氧壓浸出影響很大，在磨礦生產(chǎn)前期使用斗式提升機(jī)，因?yàn)樵瓘S鑄鐵墊片設(shè)計(jì)制造不合理，幾乎每隔兩三天就會(huì)脫落一批箕斗，數(shù)量約為六個(gè)左右，因?yàn)榛访撀溥^(guò)于頻繁，為此更換了皮帶，但問(wèn)題仍未解決，因清除與更換箕斗耗時(shí)耗力，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，經(jīng)自行設(shè)計(jì)制造的沖壓墊片后，箕斗再無(wú)脫落，為磨礦生產(chǎn)做出了階段性貢獻(xiàn)。

1.2.2 軟管泵對(duì)高濃度礦漿的使用

在磨礦生產(chǎn)中，原設(shè)計(jì)使用奈莫泵輸送磨后礦漿，因設(shè)備昂貴，加上奈莫泵的轉(zhuǎn)子與定子磨損很快，壽命很短，后更換為軟管泵，軟管泵運(yùn)行成本較低，故障處理較為容易，原來(lái)每10～15 d出現(xiàn)一次故障停機(jī)的奈莫泵，現(xiàn)每月僅需更換一次軟管，因軟管泵運(yùn)行狀況良好，現(xiàn)一段礦漿隔膜泵已改為軟管泵，使用軟管泵后不僅大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性與連續(xù)性。

1.2.3 添加劑系統(tǒng)的改造

氧壓浸出添加劑的加入使用隔膜泵輸送，但由于添加劑的粘度高及含有少量雜質(zhì)，經(jīng)常會(huì)使添加劑泵堵塞［5］，無(wú)流量，為了保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行，改造了添加劑泵前管路，同時(shí)增加過(guò)濾器，使隔膜泵避開(kāi)雜質(zhì)，降低了添加劑流動(dòng)中的粘結(jié)性，節(jié)約了原計(jì)劃更換隔膜泵的費(fèi)用，確保了生產(chǎn)的連續(xù)性。

1.2.4 二段礦漿泵供料系統(tǒng)的改造

隨著氧壓浸出工序處理量的不斷增加，在二段處理量達(dá)到40 t／h后，因二段礦漿供料管路設(shè)計(jì)不合理，隔膜泵因氣蝕現(xiàn)象受損較為嚴(yán)重，礦漿泵單向閥使用壽命僅為3～5 d，因?yàn)榫S修、更換單向閥嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行，后經(jīng)優(yōu)化礦漿供料管路，在泵前增加供料泵，并將泵垂直向上改造成水平出口，同時(shí)將礦漿泵的過(guò)濾器由Ф200 mm調(diào)整為Ф600 mm，隔膜泵進(jìn)出口處短接由原直管改為90°彎頭，使礦漿泵的單向閥的使用壽命大大增加，現(xiàn)在壽命可達(dá)30～35 d。

1.2.5 二段高壓釜排料系統(tǒng)的改造

二段高壓釜排料管彎頭易出現(xiàn)穿孔的問(wèn)題，經(jīng)彎改直，尺寸由Ф219 mm加大管徑到Ф356 mm，用較為便宜的316 L材質(zhì)代替昂貴的904 L，費(fèi)用大大降低，使用壽命也由原來(lái)的8～12 d延長(zhǎng)到目前的5個(gè)月以上。

2 技改成果

1.目前鋅精礦氧壓浸出改進(jìn)后的設(shè)備系統(tǒng)適應(yīng)良好，流程控制較為穩(wěn)定，在不到一年的時(shí)間內(nèi)，處理精礦干量已能穩(wěn)定在設(shè)計(jì)量的90%以上，目前處理產(chǎn)能已達(dá)到設(shè)計(jì)量的140%以上。

2.二段高壓釜排料管彎頭經(jīng)彎改直，管徑尺寸由Ф219 mm加大到Ф356 mm，使用壽命由原來(lái)的8～12 d延長(zhǎng)到目前的6個(gè)月以上。

3.添加劑的使用量由投料生產(chǎn)初期的每噸精礦30～40 kg，降低到目前的4～5 kg。

4.電解陽(yáng)極泥、中性浸出渣經(jīng)過(guò)進(jìn)入一段、二段浸出對(duì)比后，先進(jìn)入一段高壓釜浸出，再進(jìn)入二段高壓釜浸出，鋅浸出率提高1%～1.5%。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

丹霞冶煉廠自2009年9月投料生產(chǎn)以來(lái)，生產(chǎn)產(chǎn)量逐步提高，達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能的140%，指標(biāo)逐步優(yōu)化，鋅的浸出率提高1%～1.5%。結(jié)合丹霞冶煉廠生產(chǎn)中主要問(wèn)題，在降低工廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，提高鋅冶煉的綜合回收水平，改善生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境等方面意義重大。同時(shí)可為國(guó)內(nèi)其它采用鋅精礦氧壓浸出工藝企業(yè)的生產(chǎn)優(yōu)化提供一定的借鑒和參考。

［1］ 王吉坤，周廷熙.硫化鋅精礦加壓酸浸技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

［2］ 梅光貴，王德潤(rùn)，周敬元，等.濕法煉鋅學(xué)［M］.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2001.

［3］ 巨佳，王吉坤，張向陽(yáng)，等.鋅焙砂中浸渣氧壓酸浸新工藝探討［J］.有色金屬，2011，63（2）：159－162.

［4］ 梁鐸強(qiáng)，王吉坤，周廷熙.閃鋅礦與中性浸出渣合并氧壓酸浸［J］.有色金屬，2009，61（4）：72－76.

［5］ 彭海良.常規(guī)濕法煉鋅中鐵酸鋅的行為研究［J］.湖南有色金屬，2004，20（5）：20－22.

Industrial Application and Research on Oxygen Pressure Leaching of Zinc Concentrate

HU Dong-feng，ZHOU Dong-feng
（Zhongjin Lingnan Danxia Smelter，Renhua 512300，China）

Since the Danxia Smelter put into production，the production capacity has been steadily improved，various technical indicators have been gradually optimized，and some indicators have reached the international advanced level.To increase the capacity and the zinc leaching rate，compares additives of choice，control of the production of pulp in the process of particle size，distribution of oxygen consumption in the adjustment，has carried on the control to take kettle phenomenon，discharging system is reformed，after adjustment，production capacity has reached 140%，the leaching rate of zinc by 1%～1.5%.

leaching；zinc concentrate；industrial application；process reformation

TF803.2＋1

A

1003－5540（2017）06－0025－03

國(guó)家科技支撐計(jì)劃“鉛鋅冶煉過(guò)程中伴生稀散金屬提取新技術(shù)研究”（2008BAB32B12）

胡東風(fēng)（1982－），男，工程師，主要從事有色金屬冶煉工作。

2017－10－12