濕法電解鋅工藝流程選擇概述

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Thisdocumentisforreferenceonly-rar21year.March濕法電解鋅工藝流程選擇概述(總13頁(yè))PAGE2濕法電解鋅工藝流程選擇概述1.。1工藝流程選擇根據(jù)原料成份采用常規(guī)的工藝流程，技術(shù)成熟可靠，勞動(dòng)環(huán)境好，有較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)綜合回收銅、鎘、鈷等伴生有價(jià)金屬。工藝流程特點(diǎn)如下：（1）揮發(fā)窯產(chǎn)出的氧化鋅煙塵一般含氣氟、氯、砷、銻雜質(zhì)，且含有較高的有機(jī)物，影響濕法煉鋅工藝，所以通常氧化鋅煙塵需先進(jìn)多膛焙燒脫除以上雜質(zhì)。（2）氧化鋅煙塵和焙砂需分別進(jìn)行浸出，浸出渣采用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)處理，所產(chǎn)氧化鋅煙塵送多膛焙燒爐處理。（3）氧化鋅煙塵浸出液返焙砂系統(tǒng)，經(jīng)中性浸出濃密后，上清液送凈液車(chē)間處理，凈液采用三段凈化工藝流程。（4）凈化后液送往電解車(chē)間進(jìn)行電解。產(chǎn)出陰極鋅片經(jīng)熔鑄后得鋅錠成品。（5）凈液產(chǎn)出的銅鎘渣和鈷渣進(jìn)行綜合回收（或外賣(mài)）。1.6.2工藝流程簡(jiǎn)述焙砂經(jīng)中浸、酸浸兩段浸出、濃密、過(guò)濾，得到中浸上清液及酸浸渣。酸浸渣視含銀品位進(jìn)行銀的回收后送回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)處理得氧化鋅，經(jīng)脫氟、氯，然后進(jìn)行單獨(dú)浸出，浸液與焙砂系統(tǒng)的浸出液混合后送凈液?；剞D(zhuǎn)窯渣送渣場(chǎng)堆存。產(chǎn)出的中浸上清液經(jīng)三段凈化，即第一段用鋅粉除銅鎘；第二段用鋅粉和銻鹽高溫除鈷；第三段再用鋅粉除復(fù)溶的鎘，以保證新液的質(zhì)量，所得新液送電解。電解采用傳統(tǒng)的電解沉積工藝，用人工剝離鋅片，剝下的鋅片送熔鑄，產(chǎn)出鋅錠。PAGE3采用上述工藝流程的理由：主要是該工藝流程基建投資省，易于上馬，建設(shè)周期短、見(jiàn)效快、效益高。這在株冶后10萬(wàn)噸電鋅擴(kuò)建、廣西、云南、貴州等多家企業(yè)的實(shí)踐中，已得到充分證實(shí)和肯定。對(duì)凈液工藝的選擇，目前國(guó)內(nèi)外濕法煉鋅凈液流程的發(fā)展趨勢(shì)，主要是溶液深度凈化。采用先冷后熱的凈液流程，為保證凈液質(zhì)量，設(shè)置三段凈化，當(dāng)?shù)诙蝺艋|(zhì)量合格時(shí)，也可以不進(jìn)行第三段凈化，直接送電解。該流程穩(wěn)妥可靠，凈化質(zhì)量高，能滿(mǎn)足生產(chǎn)0#鋅和1#鋅的新液質(zhì)量要求。作業(yè)制度，擬采用連續(xù)操作，國(guó)內(nèi)西北冶、株冶等都有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。與間斷操作相比，可大減少設(shè)備的容積，減少設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)可減少?gòu)S房建筑面積，故可大幅度降低基建投資。1..3綜合利用及環(huán)境保護(hù)浸出渣可根據(jù)含銀品位高低進(jìn)行銀的回收后再送回轉(zhuǎn)窯處理，所得氧化鋅經(jīng)脫氟、氯后進(jìn)入氧化鋅浸出系統(tǒng)，進(jìn)一步回收鋅、銦等有價(jià)金屬。凈液所得銅鎘渣經(jīng)低酸浸出后，所得銅渣可作為煉銅原料出售。浸出液經(jīng)鋅粉置換，所得貧鎘液含鋅很高，返回鋅浸出車(chē)間，所得海綿鎘進(jìn)一步處理后，獲得最終產(chǎn)品鎘錠出售。凈液所得鈷渣，經(jīng)酸洗脫鋅后根據(jù)含鈷品位再考慮是否回收鈷，暫時(shí)先堆存（或外賣(mài)）。熔鑄所得浮渣，其粗?？煞祷厝刍蜃魃a(chǎn)鋅粉用。處理所得氧化鋅可作為生產(chǎn)硫酸鋅或氯化鋅的原料，根據(jù)需求而定。PAGE4各濕法煉鋅車(chē)間的污酸、污水，經(jīng)中和沉處理后，可達(dá)到國(guó)家工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。PAGE4為合理使用電能，本設(shè)計(jì)根據(jù)國(guó)外電解工廠(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，電流密度采用白天低（400A/m2）夜間高（500A/m2）的操作制度；根據(jù)比利時(shí)老山鋅公司、日本的彥島、飯島、小鳴浜和安中等國(guó)外諸多10萬(wàn)噸/年以上電鋅廠(chǎng)電解車(chē)間采用自然通風(fēng)、局部強(qiáng)制通風(fēng)和兩班制剝鋅的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)采用車(chē)間自然通風(fēng)，所有可能產(chǎn)生酸霧的溜槽和貯槽均加蓋并予以強(qiáng)制抽風(fēng)，剝鋅廠(chǎng)房局部強(qiáng)制通風(fēng)，將酸霧對(duì)車(chē)間造成的污染降至最低水平。綜上所述，本設(shè)計(jì)不僅充分考慮了"三廢"的有效治理，改善了環(huán)保條件，而且使之得到綜合利用，提高了有價(jià)金屬的回收率；2冶煉工藝設(shè)計(jì)采用成熟的工藝流程，技術(shù)落實(shí)可靠，勞動(dòng)環(huán)境好，又有較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可綜合回收銅、鎘、鈷等伴生有價(jià)金屬。焙砂送球磨后，分別經(jīng)中浸、酸浸兩段浸出、濃密、過(guò)濾，得到中浸上清夜及酸浸渣。酸浸渣送回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)處理的氧化鋅，經(jīng)多膛焙燒爐脫氟、氯后進(jìn)行單獨(dú)浸出處理，中浸液返至浸出系統(tǒng)的中性浸出，氧化鋅酸浸液用鋅粉置換產(chǎn)出銦渣，留待進(jìn)一步處理。酸浸渣送渣場(chǎng)堆存，待回收Pb、Zn等有價(jià)金屬。浸出系統(tǒng)產(chǎn)出的中浸上清夜經(jīng)三段凈化，即第一段用鋅粉除銅、鎘，第二段用鋅粉、銻鹽除鈷、鎳，第三段用鋅粉除殘鎘，所得凈化后液即新液送往電解。電解采用傳統(tǒng)的電解沉積工藝，采用人工剝離鋅片，剝下的鋅片送熔鑄，采用低頻感應(yīng)電爐熔鋅，最終產(chǎn)出1#鋅和部分0#鋅的鋅錠。本設(shè)計(jì)金屬回收率：PAGE5鋅 93.5%其中：浸出95%；凈液99.3%；電解 99.5%；熔鑄99.7%2.2浸出2.2.1工藝流程簡(jiǎn)述2.2.1.1備料焙砂用刮板運(yùn)輸機(jī)送到浸出廠(chǎng)房?jī)?nèi)的料倉(cāng)，由料倉(cāng)錐底排出經(jīng)星形給料器、稱(chēng)量給料機(jī)再進(jìn)入中性浸出槽上的螺旋給料機(jī)，將焙砂送入浸出槽內(nèi)。從電解車(chē)間來(lái)的廢電解液、陽(yáng)極泥漿分別泵入廢電解液貯槽和陽(yáng)極泥攪拌槽。凈液工段來(lái)的各種含鋅溶液和過(guò)濾干燥廠(chǎng)房來(lái)的過(guò)濾液及洗液均泵入混合液貯槽。凝聚劑溶液的制備：在凝聚劑溶解槽中加入水并通蒸汽，控制溫度40~60℃2.2.1.2中性浸出中性浸出選用4臺(tái)φ4500×5500機(jī)械攪拌槽，單槽反應(yīng)間斷作業(yè)。將廢電解液、陽(yáng)極泥漿、混合液、MnO2礦粉分別給入中性浸出槽配液，控制始酸H2SO450~80g/l，F(xiàn)e2+≤0.1g/l，然后加入焙砂，在加料時(shí)不斷的用試紙測(cè)定槽內(nèi)的酸度，保證中性浸出終點(diǎn)PH=5~5.2。中性浸出礦漿由槽下部排出流入溜槽后進(jìn)到中間槽，經(jīng)泵打入1臺(tái)φ18m中性浸出濃密機(jī)，其濃密溢流即為中浸上清夜，直接經(jīng)溜槽流入中上清貯槽。濃密機(jī)底流經(jīng)泵送至酸性浸出槽。2.2.1.3酸性浸出PAGE6酸性浸出槽與中性浸出槽規(guī)格相同，選用3臺(tái)間斷作業(yè)。中浸底流泵入酸浸槽后，加入廢電解液和濃硫酸，并通入蒸汽加熱至75~85℃，控制浸出終點(diǎn)PH=2~3。酸性浸出礦漿由槽下部排出經(jīng)溜槽和泵槽打入1臺(tái)φ15m酸性浸出濃密機(jī)，其濃密底流經(jīng)中間槽泵送到渣過(guò)濾干燥工段，選用3臺(tái)F=100m22.2.1.4氧化鋅中性浸出氧化鋅中性浸出選用1臺(tái)φ4500×5500機(jī)械攪拌槽，間斷作業(yè)。浸出渣在火法車(chē)間經(jīng)干燥、揮發(fā)產(chǎn)出氧化鋅，經(jīng)多膛焙燒爐脫硫、氯后，通過(guò)圓盤(pán)給料機(jī)送入1臺(tái)濕式溢流球磨機(jī)，該球磨機(jī)規(guī)格為φ1200×2400，磨礦液來(lái)自渣濾干燥工段的壓濾液和洗液，與氧化鋅一同進(jìn)入球磨機(jī)，磨礦的氧化鋅礦漿經(jīng)中間貯槽泵送到浸出車(chē)間的氧化鋅中性浸出槽，同時(shí)加入廢電解液，控制浸出終點(diǎn)酸度PH=4.8~5.2。浸出后礦漿泵送至1臺(tái)φ15m氧化鋅中浸濃密機(jī)進(jìn)行液固分離，濃密溢流經(jīng)槽泵送至混合液貯槽，濃密機(jī)底流泵送入氧化鋅酸性浸出槽。2.2.1.5氧化鋅酸性浸出氧化鋅酸性浸出選用1臺(tái)φ4500×5500機(jī)械攪拌槽，間斷作業(yè)。氧化鋅中浸底流、廢電解液和濃硫酸同時(shí)加入槽中，浸出始酸H2SO4150~200g/l，控制浸出終酸20g/l左右，然后泵入1臺(tái)φ15m氧化鋅酸浸濃密機(jī)進(jìn)行液固分離，濃密溢流經(jīng)中間槽泵送至銦富（置換）槽用鋅粉置換后再經(jīng)壓濾機(jī)壓濾，所得濾渣即銦渣，待進(jìn)一步處理得精銦。濾液返回氧化鋅中浸槽。濃密機(jī)底流泵至1臺(tái)F=100m2PAGE7壓濾機(jī)壓濾，所得濾液返回氧化鋅中性浸出槽，所得的濾渣經(jīng)漿化用1臺(tái)F=100m帶隔膜的壓濾機(jī)壓濾洗滌后由氣動(dòng)排渣料斗卸入渣車(chē)，運(yùn)送渣場(chǎng)。2.2.2主要技術(shù)操作條件2.2.2.1中性浸出浸出液固比 10:1浸出溫度 65~75浸出時(shí)間 1~2h浸出終點(diǎn)酸度 PH=5~5.22.2.2.2酸性浸出浸出液固比 10:1浸出溫度 75~85浸出時(shí)間 2~4h浸出終點(diǎn)酸度 PH=2~32.2.2.3氧化鋅中性浸出浸出液固比 6~8.1浸出溫度 65~75浸出時(shí)間 1~1.5h浸出終點(diǎn)酸度 PH=4.8~5.22.2.2.4氧化鋅酸性浸出浸出液固比 5~6.1浸出溫度 80~90浸出時(shí)間 6~8h浸出始酸 150~200g/lH2SO4浸出酸 20g/lH2SO42.2.2.5鋅粉置換置換溫度 75~85置換時(shí)間 3~4h始酸 20g/lH2SO4終酸 PH=4.8~5.02.2.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2.2.3.1焙砂鋅浸出率 85~90%2.2.3.2浸出渣率 ~40%（以焙燒料計(jì)）2.2.3.3上清夜產(chǎn)量 33~34m3/hPAGE82.2.3.4浸出渣量 18240t/a（干量）2.2.3.5氧化鋅浸出渣量 ~2100t/a（干量）PAGE82.2.3.6銦渣量 112t/a（干量） 主要成分 In≥3%2.2.3.7原材料單耗 硫酸（98%H2SO4） 120kg/t析出鋅 錳礦粉（MnO275%） 15kg/t析出鋅 凝聚劑（3#） 1kg/t析出鋅 蒸汽（0.2~0.3MPA） 0.85t/t析出鋅 生產(chǎn)水 4.7m3/t析出鋅2.3.1工藝流程簡(jiǎn)述由浸出送來(lái)的中浸上涉清液泵入一段凈化槽，一段凈化槽共2臺(tái)，規(guī)格為φ4500×5500，V=87m3/臺(tái)，兩臺(tái)并聯(lián)間斷操作。鋅粉經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)加入一段凈化槽，反應(yīng)完成后排料至中間槽，再用泵送至3臺(tái)F=100m2的廂式壓濾機(jī)進(jìn)行液固分離，所得濾渣即銅鎘渣，經(jīng)漿化后泵至鎘工段回收鎘。所得濾液經(jīng)2臺(tái)F=30m2的螺旋板加熱器加溫到85~90℃二段凈化槽共4臺(tái),規(guī)格同一段凈化槽，也是4臺(tái)并聯(lián)間斷操作。鋅粉經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)加入各凈化槽，酒石酸銻鉀溶液用人工加入槽內(nèi)，反應(yīng)完成后排料至中間槽，再用泵送至3臺(tái)F=100m2的廂式壓濾機(jī)壓濾，所得濾渣即鈷渣，再經(jīng)酸洗、壓濾后，所得濾渣即鈷精礦，暫堆存待回收鈷。濾液用鋅粉、酒石酸銻鉀沉鈷后，再經(jīng)壓濾，濾渣與鈷精礦卸在同一堆場(chǎng)，濾液送浸出車(chē)間。二段凈化壓濾后液送往三段凈化槽。三段凈化槽共2臺(tái)，規(guī)格也同一段凈化槽，兩臺(tái)并聯(lián)間斷操作。鋅粉經(jīng)振動(dòng)料機(jī)加入槽內(nèi)，以除去殘余的鎘。反應(yīng)完成后排料至中間槽，再用泵送至3臺(tái)F=100m2的廂式壓濾機(jī)壓濾，所得濾渣含鋅較高，用人工返回到一段凈化槽再利用。所得濾液即新液，用廢電解液使新液含H2SO4l~3g/l，減少新液在輸送過(guò)程中的結(jié)晶，然后用泵送往電解車(chē)間。凈液工段產(chǎn)出的銅鎘渣經(jīng)漿化后，送往鎘工段2臺(tái)φ3000×3200，V=24m3機(jī)械攪拌槽進(jìn)行銅鎘渣的浸出，兩臺(tái)并聯(lián)間斷操作。加入廢電解液，控制始酸10g/l，終點(diǎn)PH=5.2~5.4。礦漿經(jīng)中間槽用泵送至1臺(tái)F=40m2的廂式壓濾機(jī)壓濾，濾液送置換槽，產(chǎn)出濾渣即銅渣，可作為中間產(chǎn)品出售。置換在1臺(tái)φ3000×3200，V=24m3機(jī)械攪拌槽進(jìn)行，置換前加入硫酸，控制溶液PAGE9PH=2~3，以溶解鋅粉表面的氧化鋅膜，增加鋅粉活性，加速置換速度。置換后液用泵送至1臺(tái)F=40m2的廂式壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)出濾液即貧鎘液，用泵送回浸出車(chē)間。所得濾渣即海綿鎘，可作中間產(chǎn)品出售。2.4電解2.4.1工藝流程簡(jiǎn)述凈液工段送來(lái)的新液溫度70~80，與經(jīng)過(guò)空氣冷卻塔冷卻后的廢電解溫度約34℃，在混液槽中混合，通過(guò)控制新液和廢電解液的混合比（1:15~20）來(lái)保證電解槽操作溫度在37~42本車(chē)間采用鉛銀合金為陽(yáng)極，壓延純鋁板為陰極，每槽各放陰極48片、陽(yáng)極49片。陰極析出周期為24h，陰極自槽中取出經(jīng)洗滌后用人工剝下析出的鋅片，經(jīng)碼垛后送鋅熔鑄工段，鋁陰極板經(jīng)清理、平整后裝入電解槽進(jìn)行下一周期的電解。電解槽流出的廢電解液經(jīng)廢液溜槽進(jìn)入廢電解液循環(huán)槽，部分廢電解液泵送至浸出車(chē)間，大部分廢電解液泵至冷卻塔進(jìn)行冷卻后和凈液工段送來(lái)的新液混合，然后通過(guò)溜槽再進(jìn)入每個(gè)電解槽。電解槽約30天清理一次，掏槽采用真空抽吸，抽出的陽(yáng)極泥經(jīng)中間槽用泵送至浸出車(chē)間。電解時(shí)，為了降低析出鋅含鉛量，需加入碳酸鍶，為了改善析出鋅的表面結(jié)構(gòu)需加入骨膠，為改善剝離情況需加入酒石酸銻鉀。2.6.1.2工藝流程陰極鋅熔化現(xiàn)普遍采用低頻感應(yīng)電爐。本設(shè)計(jì)采用540KW的低頻感應(yīng)電爐熔鋅，直線(xiàn)鑄錠機(jī)鑄錠。年工作日330天。金屬鋅錠年產(chǎn)量：一期17883t/a2.6.2生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)述電解車(chē)間生產(chǎn)的陰極鋅片用叉車(chē)運(yùn)至本車(chē)間，然后用吊鉤橋式起重機(jī)將鋅片吊到平臺(tái)上。人工加入到熔鋅感就應(yīng)電爐內(nèi)，感應(yīng)器設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2~4t/h,電爐內(nèi)貯鋅池的溫度控制在450~500℃為減少浮渣夾帶的金屬鋅理，須從爐門(mén)加入少量氯化銨，浮渣由人工扒出。PAGE10PAGE102.3.2主要技術(shù)操作條件2.3.2.1一段凈化凈化溫度55~65凈化時(shí)間1~1.5h鋅粉用量2g/l2.3.2.2二段凈化凈化溫度85~90凈化時(shí)間2.5~3h鋅粉用量3g/l酒石酸銻鉀用量Sb:Co=0.6~1:12.3.2.3三段凈化凈化溫度75~80凈化時(shí)間1~1.5h鋅粉用量1g/l2.3.2.4鈷渣酸洗酸洗溫度70~80終點(diǎn)酸度1~3g/lH2SO4液固比6~7∶1酸洗時(shí)間10~12h2.3.2.5酸洗液沉鈷沉鈷溫度85~90沉鈷時(shí)間2.5~3h鋅粉用量3g/l酒石酸銻鉀用量Sb∶Co=0.6~1∶12.3.2.6銅鎘渣浸出浸出溫度85~90浸出時(shí)間4~6hPAGE11浸出液固比6~8∶1浸出始酸10~15g/lH2SO浸出終酸