劉向東：鋅浮渣處理工藝

摘要：濕法煉鋅工廠產(chǎn)出鋅浮渣中，含氯量較高，針對傳統(tǒng)脫氯處理返回?zé)掍\工藝成本高、污染嚴(yán)重的缺陷，探討了鋅浮渣的深加工處理技術(shù)，采用鋅浮渣制備金屬鋅錠、硫酸鋅、氧化鋅附加值較高的鋅產(chǎn)品，在節(jié)能降耗的同時增加了鋅產(chǎn)品的種類和環(huán)境經(jīng)濟效益。

2020年7月16日，2020中國鋅、鍍鋅及金屬薄板產(chǎn)業(yè)鏈峰會在山東濟南索菲特銀座大飯店隆眾召開。

由上海鋼聯(lián)電子商務(wù)股份有限公司（我的鋼鐵網(wǎng)、我的有色網(wǎng)）主辦，中國金屬材料流通協(xié)會板材加工分會、博興縣金屬板業(yè)商會作為指導(dǎo)單位，鑫聯(lián)環(huán)�？萍脊煞萦邢薰�司、山東眾鑫發(fā)金屬科技有限公司、深圳中金嶺南股份有限公司、山東恒邦股份有限公司、上海豫光金鉛國際貿(mào)易有限公司等眾多企業(yè)支持，邀請多為重磅專家、知名學(xué)者及行業(yè)大咖對鋅市場及板材行業(yè)進行全方位、多角度的深入解讀，共同探討2020年市場發(fā)展方向。

本次大會上，白銀有色集團股份有限公司資深冶煉專家劉向東作了題為《鋅浮渣處理工藝》的主題演講。

白銀有色集團股份有限公司資深冶煉專家劉向東

劉向東劉總首先介紹鋅浮渣的產(chǎn)生及特點。在對金屬鋅熔化使用的過程中，由于與空氣接觸而使金屬鋅液發(fā)生氧化，不管是陰極鋅的熔鑄還是鍍鋅過程，以及鋅基合金的生產(chǎn)過程，都會大量氧化，這些氧化物漂浮在金屬熔池的表面上，形成鋅浮渣。

鋅浮渣主要的特點是：

1、品位高，鋅浮渣基本上是由純金屬鋅氧化而來，含鋅一般在70%以上；

2、雜質(zhì)少，雜質(zhì)主要來源于其中的合金元素，如銻、鉛、鋁等，也有部分環(huán)境帶入的，如鐵等，雜質(zhì)元素品位比較低；熱鍍鋅浮渣中存在一些鋅鐵合金類雜質(zhì)；

3、有金屬鋅存在：在鋅浮渣中還是存在少量的金屬鋅顆粒，一般占到總重量的5%左右；

4、比較高的含氯：含氯在1-2%，甚至更高；

鋅浮渣處理的產(chǎn)品方案有：鋅浮渣物理揀選、生產(chǎn)金屬鋅錠、生產(chǎn)硫酸鋅、生產(chǎn)氧化鋅。

用鋅浮渣生產(chǎn)硫酸鋅主要有5個工藝步驟：

1、破碎篩分：使鋅浮渣達到-200目的粒度，便于物料運輸和反應(yīng)，同時回收浮渣中的金屬鋅；

2、洗滌脫氯：在堿性環(huán)境下，對鋅浮渣進行洗滌，使其中的氯溶解到洗滌液中，使氯與浮渣分離。這個工序中的洗滌液循環(huán)使用，溶解在洗滌液中的溶質(zhì)，如氯化物等，通過蒸發(fā)結(jié)晶從洗滌液中開路；

3、酸溶分離：用硫酸溶液溶解鋅浮渣，使浮渣中的氧化鋅轉(zhuǎn)換成為硫酸鋅，并在溶液中達到一定濃度，溶解完成后，將溶液進行過濾分離，濾液為制備產(chǎn)品的溶液，濾渣為不溶物，可以作為含鋅物料出售。

4、溶液凈化：酸溶后的溶液進行凈化除雜，凈化除雜的工序應(yīng)根據(jù)原料中的雜質(zhì)情況配置，一般來說，采用鋅粉置換法可以脫除大部分重金屬雜質(zhì)，使產(chǎn)品達到標(biāo)準(zhǔn)。凈化產(chǎn)出的渣料也可以作為含鋅物料出售。

5、濃縮結(jié)晶：根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計，生產(chǎn)一水硫酸鋅可采用常壓蒸發(fā)濃縮，生產(chǎn)七水硫酸鋅采用三效蒸發(fā)濃縮或MVR蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶液進行離心分離，分離固體經(jīng)過干燥后，得到相應(yīng)產(chǎn)品，可以包裝出售；離心分離后的母液循環(huán)返回到酸溶工序。

用鋅浮渣生產(chǎn)氧化鋅主要有6個工藝步驟

1、破碎篩分：使鋅浮渣達到-200目的粒度，便于物料運輸和反應(yīng)，同時回收浮渣中的金屬鋅；

2、洗滌脫氯：在堿性環(huán)境下，對鋅浮渣進行洗滌，使其中的氯溶解到洗滌液中，通過過濾使氯與浮渣分離。這個工序中的洗滌液循環(huán)使用，溶解在洗滌液中的溶質(zhì)，如氯化物等，通過蒸發(fā)結(jié)晶從洗滌液中開路；

3、溶解和分離：將鋅浮渣用溶劑溶解，過濾分離，濾液用于沉鋅，濾渣作為含鋅物料出售。

4、沉鋅分離：用二氧化碳沉鋅，使鋅以碳酸鋅前驅(qū)體形態(tài)形成固體，過濾分離，濾液作為浸出母液返回浸出前段，碳酸鋅進入干燥分解；

5、干燥及分解：碳酸鋅干燥后，進入到分解爐，在400-500℃下分解，得到氧化鋅初級品；

6、破碎及包裝：分解后的氧化鋅進行破碎分級，達到產(chǎn)品的物理規(guī)格要求，再包裝出售。

硫酸鋅生產(chǎn)企業(yè)的第一個特點是多，全國存在很多的硫酸鋅生產(chǎn)企業(yè)，這些企業(yè)都是利用鋅冶煉企業(yè)或者使用企業(yè)所產(chǎn)出的含鋅廢料生產(chǎn)； 第二個特點是小，硫酸鋅生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模一般都比較小，受到原料來源的限制，這些企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模大的有幾萬噸產(chǎn)能，小一些的只有幾千噸產(chǎn)能；第三個特點是流程設(shè)置不統(tǒng)一：硫酸鋅生產(chǎn)工藝簡單，投資小，雖然工藝的基本原理相同，但是流程的設(shè)計五花八門，產(chǎn)品品質(zhì)差異性也比較大。由于存在以上特點，國內(nèi)硫酸鋅總的產(chǎn)量規(guī)模也難以準(zhǔn)確估算，也沒有見到相關(guān)的研究報道，但是從市場情況看，硫酸鋅產(chǎn)銷兩旺，出口銷量也大。硫酸鋅價格隨著鋅錠價格，目前七水硫酸鋅的市場價格3000-3500元/噸。

氧化鋅生產(chǎn)分火法工藝和濕法工藝兩種路線，火法分為直接法和間接法，濕法為化學(xué)法；直接法：用鋅焙砂直接還原，由于排放不能滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求，目前生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)縮減；間接法：利用金屬鋅氧化生產(chǎn)氧化鋅，這種方法比直接法更加環(huán)保，在近年生產(chǎn)規(guī)模有一定程度擴張；化學(xué)法（濕法）：利用化學(xué)反應(yīng)的方法生產(chǎn)氧化鋅，如前述的氧化鋅生產(chǎn)工藝就是化學(xué)法，化學(xué)法生產(chǎn)的氧化鋅比表面積比較大，活性高，適合于一些特殊的應(yīng)用，國內(nèi)目前氧化鋅的市場規(guī)模約為30萬噸/年�？傮w上看，最近幾年的氧化鋅市場處于供銷兩旺的狀態(tài)，部分高級產(chǎn)品還依賴進口。氧化鋅價格隨著鋅錠價格，當(dāng)前國內(nèi)氧化鋅市場價格約為13000元/噸。

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