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鋅高效提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)本土產(chǎn)業(yè)化

由云南冶金集團(tuán)總公司、云南永昌鉛鋅股份有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司共同完成的“鋅精礦加壓浸出、長(zhǎng)周期電解關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”技術(shù)屬于我國(guó)鋅行業(yè)重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，獲得2007年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

“我國(guó)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，國(guó)外公司大大降低了這項(xiàng)技術(shù)的轉(zhuǎn)讓報(bào)價(jià)。”云冶集團(tuán)副總工程師王吉坤自豪地說(shuō)。

推廣價(jià)值高

2007年，我國(guó)鋅產(chǎn)量371.4萬(wàn)噸，連續(xù)12年居世界第一位，而云南是中國(guó)重要的有色金屬生產(chǎn)基地，鋅資源居全國(guó)首位，約占23%。其中，高鐵鋅資源約占云南鋅資源的三分之一，總量達(dá)到700萬(wàn)噸，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值600億元以上。但我國(guó)鋅資源儲(chǔ)量中，大部分是高鐵閃鋅礦，用傳統(tǒng)工藝難以有效提取。

此次獲獎(jiǎng)技術(shù)很好地解決了這一問(wèn)題。云冶集團(tuán)高級(jí)工程師張紅耀說(shuō)，鋅精礦加壓浸出、長(zhǎng)周期電解關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目屬于有色金屬濕法冶煉技術(shù)領(lǐng)域，包括兩部分：硫化鋅精礦直接加壓浸出技術(shù)和鋅浸出液長(zhǎng)周期電解關(guān)鍵技術(shù)。

高鐵硫化鋅精礦提取冶金的綠色工藝流程―――加壓浸出技術(shù)，可充分利用高鐵硫化鋅精礦中鐵離子的電子傳遞作用，加速鋅的浸出速率，浸出90分鐘，鋅浸出率達(dá)到98.06%、鐵浸出率控制在29.22%以下。在國(guó)內(nèi)首次完成的常規(guī)硫化鋅精礦的加壓浸出技術(shù)和裝備的集成創(chuàng)新，徹底擺脫了煉鋅主體工藝受到的硫酸價(jià)格上漲的影響，消除了制酸尾氣對(duì)環(huán)境造成的污染。

48小時(shí)長(zhǎng)周期鋅電解技術(shù)則通過(guò)添加組合抑制劑，控制鍺的浸出。實(shí)施鋅浸出液深度凈化技術(shù)后，可滿足48小時(shí)以上的電解周期要求，并符合自動(dòng)剝鋅對(duì)陰極鋅片的厚度。這項(xiàng)技術(shù)解決了輸送鏈條的磨損、定位以及剝鋅刀的精確定位問(wèn)題，機(jī)械剝鋅率從60%提高到90%，輸送鏈條壽命從3個(gè)月延長(zhǎng)到15個(gè)月以上。

“新技術(shù)為這些難處理鋅礦提供了很好的解決方案，具有很高的推廣價(jià)值?！蓖跫ふf(shuō)，鋅的加壓浸出技術(shù)在國(guó)外已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而我國(guó)是首次實(shí)現(xiàn)濕法煉鋅的硫化鋅精礦直接加壓浸出，而對(duì)于高鐵硫化鋅精礦的加壓酸浸在國(guó)內(nèi)外都屬首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，鋅浸出液的深度凈化―――長(zhǎng)周期電解，在國(guó)內(nèi)也是首次投入工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異

“我們部分指標(biāo)甚至比加拿大公司的還要好?！蓖跫じ嬖V中國(guó)工業(yè)報(bào)記者，高鐵硫化鋅精礦的加壓浸出技術(shù)的成功研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)有效提高了資源的利用效率，減少了對(duì)環(huán)境的污染。以鐵閃鋅礦為主的加壓浸出技術(shù)，當(dāng)含鐵14.4%時(shí)，鋅浸出率98%，鐵浸出率29%。以閃鋅礦為主的加壓浸出技術(shù)，鋅浸出率99.36%，鋅總回收率96%，硫轉(zhuǎn)化率90%，氧利用率90%。

(源自：中國(guó)工業(yè)報(bào))
運(yùn)用鋅浸出液48小時(shí)長(zhǎng)周期電解關(guān)鍵技術(shù)，還實(shí)現(xiàn)了機(jī)械剝鋅。據(jù)介紹，對(duì)含鍺鋅浸出液進(jìn)行深度凈化處理，雜質(zhì)含量比新液質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，電解電流效率為88%。通過(guò)電解周期為48小時(shí)的鋅電解技術(shù)，使鋅片厚度大于3mm，由此達(dá)到了機(jī)械化剝鋅的要求，其機(jī)械化剝鋅率在90%以上。而以前，硫化鋅精礦的傳統(tǒng)濕法冶煉流程復(fù)雜，以鐵閃鋅礦為主的鋅資源分布廣泛，傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝不能經(jīng)濟(jì)有效地處理這類(lèi)資源。濕法冶煉過(guò)程中的電解周期為24小時(shí)，由于鋅電解陰極板面積小，造成人工剝鋅勞動(dòng)強(qiáng)度大，嚴(yán)重影響我國(guó)鋅生產(chǎn)的整體技術(shù)水平?！耙郧皠冧\都是靠人工，要占用大量勞動(dòng)力，一個(gè)10萬(wàn)噸的煉鋅項(xiàng)目需要500多人，現(xiàn)在用機(jī)器剝鋅只要十幾人就夠了?！蹦壳埃Y宏鋅鍺是行業(yè)中惟一擁有自動(dòng)剝鋅機(jī)的企業(yè)。

革新效益顯現(xiàn)

“加拿大的一家公司上世紀(jì)80年代就掌握著該項(xiàng)技術(shù)，我國(guó)曾想通過(guò)購(gòu)買(mǎi)國(guó)外技術(shù)來(lái)提高自身技術(shù)水平。但他們要價(jià)太高，產(chǎn)業(yè)化后還要收取高額技術(shù)使用費(fèi)。于是我們下決心自己干?！蓖跫せ貞浿@項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)始末。

在這樣的情況下，1999年云冶集團(tuán)和永昌公司成立了技術(shù)攻關(guān)小組。2004年下半年，永昌公司1萬(wàn)噸用加壓酸浸技術(shù)生產(chǎn)電鋅生產(chǎn)線進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化試生產(chǎn)。2005年4月，高鐵硫化鋅精礦加壓浸出技術(shù)獲得成功。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)張洪國(guó)說(shuō)，這次鋅精礦加壓浸出技術(shù)取消了傳統(tǒng)過(guò)程中前端的焙燒流程，后端取消了制酸，在鋅冶金領(lǐng)域首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)不產(chǎn)生二氧化硫氣體。硫化鋅精礦中的硫92.22%轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫。

張紅耀認(rèn)為，硫化鋅精礦的加壓浸出技術(shù)是提取冶金工藝、防腐材料技術(shù)、設(shè)備制作、密封技術(shù)和過(guò)程控制技術(shù)的綜合集成，體現(xiàn)了我國(guó)濕法冶金的整體水平和綜合實(shí)力。該項(xiàng)目的成功是濕法冶金領(lǐng)域的重大突破。項(xiàng)目的成功實(shí)施可推動(dòng)加壓浸出技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用，提高我國(guó)加壓濕法冶金的技術(shù)水平，對(duì)處理我國(guó)其他高鐵鋅精礦和常規(guī)的硫化鋅精礦將起到示范作用。

而長(zhǎng)周期電解技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)施，提高了資源利用率，降低了能耗，提高了濕法煉鋅的勞動(dòng)效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，推動(dòng)了我國(guó)濕法煉鋅廠從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，符合國(guó)家提倡的用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的要求。該項(xiàng)目率先在國(guó)內(nèi)濕法煉鋅行業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化剝鋅，提高了我國(guó)濕法煉鋅的技術(shù)和裝備水平，縮小了與國(guó)外先進(jìn)的濕法煉鋅技術(shù)差距。

與此同時(shí)，該項(xiàng)目的實(shí)施帶動(dòng)了高壓設(shè)備（高壓釜、高壓泵等）、材料、機(jī)械制造、密封、防腐等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并為國(guó)內(nèi)處理高鐵閃鋅礦提供可借鑒的先進(jìn)技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)鋅精礦加壓浸出技術(shù)的空白，還可在國(guó)內(nèi)其他類(lèi)似礦山推廣應(yīng)用。通過(guò)延伸開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，比如對(duì)于其他復(fù)雜難處理精礦，通過(guò)加壓浸出，使有價(jià)金屬富集；難處理金礦的加壓浸出；稀、貴金屬的提取，可促進(jìn)我國(guó)加壓浸出技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(源自：中國(guó)工業(yè)報(bào))
專(zhuān)家點(diǎn)評(píng): 我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的硫化鋅精礦直接加壓浸出技術(shù)，解決了傳統(tǒng)工藝流程長(zhǎng)、煙氣治理投資大、鐵閃鋅礦的高效處理難題；開(kāi)發(fā)的長(zhǎng)周期電解技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電解工序的機(jī)械化剝鋅，改變了鋅電解工序人工剝鋅勞動(dòng)強(qiáng)度大、自動(dòng)化水平低的落后局面，對(duì)我國(guó)鋅冶煉產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)具有重大示范帶動(dòng)作用。

該技術(shù)的主要特點(diǎn)是：對(duì)硫化鋅精礦直接進(jìn)行浸出，經(jīng)凈化電積產(chǎn)出鋅錠，礦物中的其他有價(jià)金屬得到有效回收；硫以元素硫形態(tài)產(chǎn)出，鋅的生產(chǎn)不必受硫酸市場(chǎng)的制約；省去了傳統(tǒng)濕法煉鋅中的焙燒、煙氣冷卻、制酸等工序，簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)約投資約30%；該工藝是強(qiáng)化熔煉技術(shù)，鋅的浸出率、回收率高，浸出時(shí)間短，經(jīng)濟(jì)效益好；特別是該技術(shù)解決了高鐵硫化鋅精礦中鋅的選擇性浸出，找到了處理該礦的有效途徑和工藝方法。連續(xù)工業(yè)試驗(yàn)表明：當(dāng)鋅精礦含鐵14.38%時(shí)，鋅浸出率98.06%，鐵浸出率29.22%，有效實(shí)現(xiàn)了鋅的選擇性浸出。當(dāng)鋅精礦含鐵9.14%時(shí)，鋅浸出率99.36%。長(zhǎng)周期電解技術(shù)原料適應(yīng)性強(qiáng)、工藝穩(wěn)定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、勞動(dòng)生產(chǎn)率高。

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新：1.通過(guò)對(duì)相關(guān)工藝及設(shè)備的集成創(chuàng)新，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)濕法煉鋅氧壓浸出技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，打破了國(guó)外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了鋅的選擇性浸出，工藝流程簡(jiǎn)捷，環(huán)境友好，作業(yè)過(guò)程高效率，伴生元素的綜合利用程度高，在國(guó)內(nèi)外處于領(lǐng)先水平；2.在鋅冶金領(lǐng)域首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不外排二氧化硫氣體，硫化鋅精礦中的硫92.22%轉(zhuǎn)化為元素硫；3.通過(guò)對(duì)冶金工藝、關(guān)鍵設(shè)備的自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)與信息技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了濕法煉鋅加壓浸出冶金過(guò)程的高新技術(shù)化；4.在對(duì)浸出液深度凈化的基礎(chǔ)上，研發(fā)了長(zhǎng)周期電積工藝與關(guān)鍵設(shè)備及復(fù)配膠質(zhì)改性電積添加劑等專(zhuān)有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)周期48小時(shí)以上仍保持合適電流效率，鋅片厚度3mm以上，滿足機(jī)械剝鋅的技術(shù)要求，剝鋅成功率達(dá)90%以上。

采用加壓浸出技術(shù)已投產(chǎn)三家企業(yè)，其中第一家10kt/a鋅生產(chǎn)線已正常生產(chǎn)三年；長(zhǎng)周期電解技術(shù)已應(yīng)用于云南馳宏鋅鍺股份有限公司，正常生產(chǎn)兩年。截至2007年年底，共生產(chǎn)鋅金屬25.455萬(wàn)噸，新增產(chǎn)值56.49億元，新增利稅18.8億元。

點(diǎn)評(píng)專(zhuān)家：中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)科技部主任張洪國(guó)。

(源自：中國(guó)工業(yè)報(bào))