鋅的冶煉簡(jiǎn)介
鋅的冶煉有兩種工藝:火法冶煉和濕法冶煉。
火法煉鋅中的豎罐蒸餾煉鋅已趨淘汰,電爐煉鋅規(guī)模小且未見(jiàn)新的發(fā)展。密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅是世界上最主要的幾乎是唯一的火法煉鋅方法。世界上總共有15臺(tái)(包括國(guó)內(nèi)ISP工廠(chǎng))密閉鼓風(fēng)爐在進(jìn)行鋅的生產(chǎn),占鋅的總產(chǎn)量12%-13%,其技術(shù)發(fā)展主要是增加二次含鉛鋅物料的處理措施;改進(jìn)冷凝效率;富氧技術(shù)的運(yùn)用等。
濕法煉鋅是當(dāng)今世界最主要的煉鋅方法,其產(chǎn)量占世界總鋅產(chǎn)量的85%以上。近期世界新建和擴(kuò)建的生產(chǎn)能力均采用濕法煉鋅工藝。濕法煉鋅技術(shù)發(fā)展很快,主要表現(xiàn)在:硫化鋅精礦的直接氧壓浸出;硫化鋅精礦的常壓富氧直接浸出;設(shè)備大型化,高效化;浸出渣綜合回收及無(wú)害化處理;工藝過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)等幾個(gè)方面。
火法煉鋅
在高溫下,用碳作還原劑從氧化鋅物料中還原提取金屬鋅的過(guò)程被稱(chēng)為火法煉鋅。
火法煉鋅技術(shù)又分為豎罐煉鋅、密閉鼓風(fēng)爐煉鋅、電爐煉鋅和橫罐煉鋅。前兩種方法是中國(guó)現(xiàn)行的主要煉鋅方法,電爐煉鋅僅為中小煉鋅廠(chǎng)采用,橫罐煉鋅已經(jīng)淘汰。
豎罐煉鋅工藝流程圖如下:
密閉鼓風(fēng)爐煉鋅工藝流程圖如下:
濕法煉鋅
濕法煉鋅應(yīng)用開(kāi)始較晚,第一個(gè)半工業(yè)性濕法煉鋅試驗(yàn)開(kāi)始于18世紀(jì)90年代,直到第一次世界大戰(zhàn)中期,濕法煉鋅才正式開(kāi)始工業(yè)生產(chǎn)。
在濕法煉鋅的發(fā)展中,首先攻克的是中性浸出、凈化、電解幾個(gè)過(guò)程,到了20世紀(jì)60年代后將發(fā)展的重點(diǎn)又轉(zhuǎn)移到中性浸出渣及有價(jià)金屬的綜合回收上。因中性浸出渣的量大,渣含鋅高(20%~30%),怎樣回收其中的鋅成為一個(gè)重要問(wèn)題,在科研工作者的不斷努力下,又發(fā)展出火、濕兩種處理中性浸出渣的方法?;鸱ㄊ怯酶邷?zé)熁瘬]發(fā),以Zn0煙塵的形式,返回浸出回收其中的鋅;濕法是高溫高酸浸出,使鋅進(jìn)入溶液,同時(shí)大量的鐵也隨之進(jìn)入溶液,隨后使用黃鉀鐵釩法、針鐵礦法或赤鐵礦法除鐵,使含鋅液再返回到中性浸出,回收其中的鋅。實(shí)踐證明,用中性浸出、高溫高酸處理浸出渣、除鐵、凈化、電解的濕法煉鋅,在鋅的回收率、綜合回收有價(jià)金屬,節(jié)能及環(huán)保上較火法有一定的優(yōu)點(diǎn)。
典型濕法煉鋅工藝流程有:中性浸出、凈化、電解等工序,中性浸出渣處理有回轉(zhuǎn)窯煙化或高溫高酸浸出除鐵工藝。對(duì)濕法煉鋅流程可總結(jié)歸納如下圖所示。
其中,特別要指出的是焙燒工序?qū)嶋H上是火法過(guò)程,中浸渣的高溫?zé)熁瘬]發(fā)也是火法過(guò)程,因?yàn)樗鼈兪菨穹掍\中不可缺少的工序,故包含在濕法煉鋅工藝中。目前在濕法生產(chǎn)中仍多使用a流程,但b流程使用者正迅速增加。