常压富氧直接浸出炼锌.doc

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1、常压富氧直接浸出炼锌李若贵(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)[摘要]硫化锌精矿常压富氧直接浸出是目前世界上锌冶炼的新工艺、新技术，它与传统炼辞比少了精矿焙烧和制酸系统，且锌总回收率高，操作环境优越，是进行环境综合治理、淘汰落后工艺、改善环境、节能减排、循环经济、提高经济效益的好途径。[关键词]常压富氧直接浸出；氧压浸出；硫化锌精矿；针铁矿法沉铁；铟回收；DL反应器；高压釜；技术经济[中图分类号]TF813.032.1[文献标识码]B[文章编号]1672-6103(2009)03-0012-041富氧直接浸出发展过程硫化

2、锌精矿富氧直接浸出技术被普遍认为是锌冶炼的又一次重大技术突破，号称第三代炼锌技术。富氧直接浸出工艺主要分为两大类；即富氧压力浸出（简称：氧压浸出）和常压富氧浸出。常压直接浸出工艺简称：DL。氧压浸出历史较早，工艺也较为成熟，早在上世纪八十年代初，世界上第一个工业化的锌加压浸出装置在加拿大科明科公司特雷尔锌厂试车投产。后来为了增加产量，在特雷尔建成并投产了一个较大的新型高压釜。1983年位于加拿大安大略省提明斯市的基德·克里克冶炼厂投产了第二个氧压浸出车间。1991年第三个氧压浸出车间在德国鲁尔锌公司达特伦冶炼厂建成投产，该厂由于种

3、种原因1994年就停止了氧压浸出车间的生产。尽管该技术推广不是很快，随后还是有两个厂采用该技术，总之加拿大科明科公司成功运用富氧压力直接浸出工艺，并取得较好的效果，对锌冶炼富氧直接浸出从理论和实践的结合上都作出极大的贡献。但由于高压釜设备、仪表、控制等原因，使该技术难于推广。中国科学院化冶所等单位在吸取国外氧压浸出技术的基础上，也曾经花费很大精力开发高压釜，同时在云南永昌和甘肃西和两个锌冶炼厂进行了生产试验，其中云南冶金集团永昌冶炼厂已投入生产运行。常压富氧直接浸出是OUTOTEC（原奥托昆普）公司近年来开发的新工艺，应该说常压浸

4、出工艺是在氧压浸出基础上发展起来的新技术，它规避了氧压浸出高压釜设备制作要求高、操作控制难度大等问题，而且同样达到浸出回收率高的目的。目前常压富氧浸出和氧压浸出两种工艺流程均有较为成功的锌冶炼厂在生产，且运行状态基本良好。表1、表2例出两种工艺锌冶炼生产厂。表1工业化常压富氧直接浸出厂家公司国家厂名规模（万t/a）建成时间新波立顿公司芬兰科科拉I51998年新波立顿公司芬兰科科拉II52001年新波立顿公司挪威澳达52004年韩国锌联合公司南韩温山201994年合计35表2工业化氧压浸出技术厂家公司国家厂名规模（万t/a）建成时间

5、鹰桥公司加拿大基德克里克61983年科明科公司加拿大特列尔61997年哈得逊湾矿冶公司加拿大弗林弗朗101993年哈萨克铜业公司哈萨克斯坦巴尔客什102003年合计322富氧浸出机理:目前我国以硫化锌精矿为原料的湿法炼锌工艺流程是:培烧-浸出一净化一电解；浸出系统采用黄钾铁矾法和常规浸出渣的高温还原挥发，炼锌流程实质上是湿法和火法的联合过程；只有硫化锌精矿的直接浸出工艺，才是真正全湿法炼锌工艺，完全解决二氧化硫空气污染和浸出渣有价金属高效回收等问题。富氧浸出工艺发展经历了不同阶段：（1）OUTOTEC转化法工艺即铁酸盐浸出和黄钾铁

6、矾沉淀同时进行，使锌的平均浸出率达99%，总的回收率达97%以上。该工艺以单质硫的形式回收硫实现产品销售，为锌冶炼厂在扩产过程中规避了回收二氧化硫制酸建设成本高、老厂改造一般用地紧张及环境治理等问题，同时也为传统湿法炼锌厂的浸出渣处理提供了一条较佳的途径。(2）热酸浸出一针铁矿法沉铁浸出（V.M法）V.M法是70年代初首先在工业上开发利用的比利时VieilleMontagne公司的简称，热酸浸出液含有Fe3+20-30g/L和H2SO450g/L。在这个方法中，加人过量15-20%的锌精矿和90℃的情况下，Fe3+铁离子首先被快速

7、还原成Fe2+的状态，即：2Fe3++ZnS=Zn2++2Fe2++S0其还原率达90%以上，随后在80〜90℃以及相应Fe2状态下中和到pH=2-3，用空气氧化沉淀铁，其反应式：2Fe3++1/2O2+H2O+2ZnO=2FeOOH+2Zn2+(3)联合富氧浸出针铁矿沉淀法随着制氧技术的发展和装置水平的提高，推动V.M法的发展，为提高生产效率，缩短反应时间，针铁矿沉淀过程中使用氧气代替空气。⑷加压富氧浸出采用高温(145-150℃)和高压（1100-1300kPa），在卧式高压釜或立式高压釜内用废电解液、通入氧气，连续地浸出硫化

8、锌精矿。(5）常压富氧浸出采用高温(95-100℃)和常压（100kPa）,在一组立式搅拌反应器内用废电解液并通人氧气连续地浸出硫化锌精矿。芬兰OUTOTEC公司开发的锌精矿常压富氧浸出技术，以铁作为硫化物反应的催化剂，硫化物中硫在反应中被还原成单