当前热点-全球锌冶炼厂锌渣处理技术发展现状【SMM铅锌峰会】

SMM   2023-05-18 15:22:45

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SMM5月18日讯:在2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-锌绿色循环及技术创新论坛中国恩菲工程技术有限公司冶金化工事业部主任工程师许良讲述了锌冶炼技术、锌渣处理技术现状及其未来和展望。具体如下:


(相关资料图)

锌冶炼技术

以下整理了锌冶炼技术在全球范围内的占比情况,具体如下:

中国方面:

锌渣处理技术现状

下图整理了全球锌冶炼渣产生及处理现状:

从其中可以看到,锌渣主要有两种处理方式,分别为固化堆存和高温火法挥发。

全球锌冶炼渣产生及处理现状

① 国内:《铅锌行业规范条件》2020:锌湿法冶炼工艺须配套浸出渣无害化处理系统及硫渣处理设施。

国内锌冶炼主流是常规浸出工艺,均配套有火法渣处理系统;

热酸浸出-黄钾铁矾工艺、直浸工艺,逐步配套黄钾铁矾渣、浮选尾矿、铁渣的火法渣处理系统;

② 国外:

国外锌冶炼主流是热酸浸出-黄钾铁矾工艺,铁钒渣通过水泥固化进行堆存;

常规浸出工艺、热酸浸出-针铁矿工艺,配套火法渣处理系统;

③ 主要处理技术

水泥固化法、回转案挥发、侧吹浸没燃烧炉+烟化炉挥发、瓦纽科夫式侧吹+烟化炉挥发、烟化炉挥发、顶吹炉挥发、等离子炉挥发。

举例来看,

水泥固化法:

应用场景:针对黄钾铁矾渣,锌等有价金属含量低,回收价值有限。

欧洲应用普遍,包括Nyrstar、嘉能可、波利登等旗下冶炼厂。

优缺点

优点:投资低、处理成本低。缺点:渣量增加~10%,需要大规模的场地进行堆场,浪费土地资源。

回转窑挥发法:

应用场景:针对常规工艺产出的低酸浸出渣。中国应用普遍,包括株冶、豫光、紫金、南方有色等。

优点:技术成熟可靠,投资相对较低。

缺点:焦煤消耗量较大;银回收率低:窑内易结圈,耐火材料更换较频繁,作业率相对较低:烟气量大二氧化硫浓度低,脱硫成本高。

侧吹浸没燃烧炉+烟化炉挥发法

应用场景:针对常规工艺产出的低酸浸出渣,黄钾铁矾渣。近年来快速发展,包括驰宏锌锗、白银西北铅锌、四环锌锗等。

优点:富氧浸没燃烧,煤率低,碳排放少,烟气可实现稳定制酸,金银回收率高,炉渣玻璃化率高。

缺点:配套工序多,投资较高。

瓦纽科夫式侧吹炉+烟化炉挥发法:

应用场景:针对常规工艺产出的低酸浸出渣,黄钾铁矾渣。近年来有少量应用,包括汉中锌业等。

优点:富氧燃烧,煤率较低,碳排放较少,烟气可实现制酸,金银回收率高,炉渣玻璃化率高。

缺点:投资较高,侧吹炉需配入高热值无烟煤,熔炼温度高,熔池温度控制较难,烟气氮氧化物含量高。

未来与展望

锌渣处理的方式,和当地环保政策、锌冶炼主工艺直接相关。

国内

《铅锌行业规范条件》:锌湿法冶炼工艺须配套浸出渣无害化处理系统及硫渣处理设施。

锌冶炼主流为常规浸出工艺,通过火法高温挥发处理锌渣。主要锌渣处理工艺从最初的回转窑挥发,逐步发展到烟化炉挥发、顶吹炉挥发、侧吹+烟化挥发。

优势:符合行业规范条件,实现渣的无害化,有价金属回收率高。

存在问题:工序长、投资高、能耗高、碳排放量较大。

展望:受限于严格的环保政策,新建锌冶炼企业以及采取渣堆存的现有锌冶炼企业,均将建设锌渣的高温火法无害化处置。

随着近年来低能耗的侧吹技术在锌渣处理上的成功应用,已成为新建企业以及现有企业改造的青睐技术。通过多个项目的实践证明,侧吹浸没燃烧技术在能耗、碳排放、氮氧化物排放等方面优势明显。

国外:

多数国家允许水泥固化后的渣堆存。

锌冶炼主流为热酸浸出工艺,尽可能通过湿法工序直接回收锌。

除韩国高丽亚锌采用顶吹工艺外,其余包括新星公司、嘉能可、印度斯坦锌、巴西尼克萨等均为水泥固化堆存。

优势:工序短、投资省、能耗低、碳排放少。

存在问题:有价金属回收率偏低,水泥固化渣量大,浪费土地资源。

展望:国外短时间内仍将以热酸浸出工艺为主,锌渣处理采用水泥固化堆存,同时对于低能耗的侧吹浸没燃烧技术在锌渣处理上的应用开展了相关工作。

从2019年以来,中国恩菲为新星公司、印度斯坦锌、巴西尼克萨等公司,针对锌渣处理开展了相关咨询设计工作。

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