氧压浸出炼锌渣处理工艺探讨

氧压浸出炼锌渣处理工艺探讨

周妍,寇潇潇

陕西锌业有限公司  陕西 商洛  726000

摘要：在炼锌的过程中，主要采用的方法是氧压浸出，这种方法产生的废渣是比较多的，所以为了达到绿色发展目的，需要对废渣进行科学处理。基于无害化处理目标和有价金属综合回收问题的解决对目前的氧压浸出炼锌进行分析，对具体的工艺利用以及工艺改善进行讨论，实现废渣处理工艺的优化，这样氧压浸出炼锌的现实效果会更加的突出。文章研究氧压浸出炼锌渣处理工艺，旨在为当前工作实践提供参考与指导。

关键词：氧压浸出炼锌；废渣；处理工艺

目前使用的氧压浸出炼锌工艺是上世纪八十年代开始使用的一种新型炼锌技术，这种工艺的使用源于加拿大的公式。我国针对高铁硫化锌精矿的具有自主知识产权的氧压浸出工艺在2004年的时候才进入了规模化生产。对氧压浸出炼锌工艺进行分析，其采用加压釜在一定的温度、压力下通过氧气对硫化锌精矿进行直接酸浸。此时硫化锌的锌会转化为硫酸锌并进入到浸出液当中。这种方法利用的过程中，原料当中的大部分硫会转化为元素硫进入到浸出液当中。浸出液在经过溶液处理、净化以及电击等方式产生电锌。对浸出渣做浮选和热滤可以生产出商品元素硫。对现阶段的氧压浸出炼锌工艺进行分析可知其优势是非常突出的，不过为了实现废渣的无害化处理，同时为了对有价金属做综合回收，需要对具体工艺进行优化。

一、氧压浸出渣的特点

就目前的研究来看，氧压浸出矿浆在经过过滤后能够得到富含元素硫的渣，利用浮选工艺将渣中的元素硫选出之后产生的尾矿渣则为氧压浸出废渣。对氧压浸出渣的特点进行分析，其主要有3个显著特点：1）氧压浸出渣属于固体危险废物，其存在着安全威胁，所以需要妥善处理。2）氧压浸出渣含有比较高的水分，一般来讲，其水分含量在20%——25%之间。3）氧压浸出渣的含硫率是比较高的，就检测分析来看，含硫率在12%——15%之间[1]。

根据不同的硫化锌精矿原料及后续的不同渣处理工艺进行划分，氧压浸出渣可以分为高银渣和低银渣两种，其中的高银渣又可以划分为高铁渣和低铁渣。就具体研究来看，铁闪锌矿产出的渣属于高铁渣，我国目前的铁山矿床都富含银，而且产出的锌精矿含银量在100——300g/t范围内。普通的硫化锌精矿产出的渣为低铁渣，精矿的含银量一般是比较低的。就低铁渣的含铁率而言，其一般为10%——25%，且钙、硅、镁的含量是比较高的，金属以及硫的含量大致相同，银的含量主要取决于原料的含银量。

二、氧压浸出渣的处置现状以及问题

对现阶段我国氧压浸出渣的处理进行分析可知其主要采用的是渣库堆存这种方式。堆积的废渣会有一些无害化和综合回收处理方案实验研究，但是并未实现产业化应用。对这种废渣处理方式进行分析可知其存在着如下几个方面的问题。

第一是这种处理方式对环境保护工作的开展不利[4]。上文提到，氧压浸出渣属于固体危险废物，其长期堆存会对环境产生污染。而且渣库的建设需要大量的土地，而渣库本身对环境保护是不利的，所以现阶段，国家政策要求尽快的对渣库堆存进行处理。

第二是渣库的经济负担是比较重的。结合目前的实践做分析，渣库的建设成本是非常高的，比如20年堆存库的建设需要上亿元的投资，而且每年的维护还需要高昂的成本，一般每年的维护成本超过了百万元。目前，国家对废渣堆存的政策执行越来越严格，而且已经开始了堆存费用的征收。就以后的趋势来看，堆存的费用会越来越高。

第三是渣库的库址难求。随着环境保护要求的日益严格，土地资源的应用紧张局面越来越显著，这使得渣库的库址变得更加难寻。就目前的总结来看，偏远地区都存在着困难，城市更是不可能，而且有些地方甚至直接出台文件不允许建设渣库。

第四是资源浪费问题突出，而且运输成本比较高。对氧压浸出渣进行分析可知其中含有银、铅、锌铁等能够被回收的有价物质[3]。将其作为弃渣进行处理的时候会造成大量的资源浪费。结合我国的气候特征进行分析可知我国北方冬季气候寒冷，而渣库一般距离厂比较远，在冬季的时候几乎是无法运输的，而在厂内进行转渣库的建设则需要高昂的费用。

三、渣处理工艺的研究

基于上文的分析可知氧压浸出渣的堆存存在着多方面问题，所以在实践中基于问题的解决需要对渣处理工艺进行分析，一方面，通过工艺的研究实现氧压浸出渣的无害化处理，这对于环境保护有积极意义。另一方面，对氧压浸出渣中的有价物质进行综合回收，这对于解决资源浪费，提高经济效益等有显著价值。以下是氧压浸出渣处理工艺的具体分析。

第一是回转窑挥发工艺。对此种工艺的利用做分析，其主要适用于低银渣的处理。在利用挥发窑进行处理的时候，就大部分的银会留在窑渣中岁水淬渣被丢弃，所以在银没有回收价值的时候会使用此种工艺。目前，这种工艺的利用已经非常成熟。对此种工艺的主体冶炼流程进行分析，将渣和煤进行混合后将其送入到回转窑当中，使其在900℃的温度下进行挥发[4]。锌、铅等挥发性金属会进入到烟气当中，在收尘器当中这些金属会议烟尘的形式得到回收。就工艺利用来看，金属的挥发率在80%——90，在工艺使用的过程中，煤耗是渣量的50%。对该工艺的收尘流程进行分析,可以采用预热锅炉——电收尘。就尾气的处理来看，由于尾气当中含有1%左右的二氧化硫，这种气体的污染大，处理难度也比较高，常规的钙碱、钠碱和氨法都不适合。虽然采用氧化锌粉处理能够达到良好的效果，但是这种方法的使用需要专业的设备，很多氧压浸出厂是无法满足的，因此可以采用离子液吸收工艺，这种工艺虽然也存在着一定的缺陷，但是整体收益是大于消耗的，所以其不失为一种处理尾气的方法。再者，这种工艺的成本与市场煤炭的价格有紧密的联系，煤炭所花费的成本占据总成本的50%，如果企业渣库产生费用要高于这种工艺的处理费用，或者是企业没有找到合适的位置进行渣库的建设，那么采用这种处理工艺是有突出效果的。

第二是回转窑还原焙烧——磁选工艺的利用。就这种工艺的具体使用来看，其主要针对的是高银高铁渣。通过回转窑焙烧和磁选工艺的利用可以将铁从渣中进行分离，这样可以获得高品位的铁精矿产品，剩余渣量会大幅度减少，其含银量会增加。以银精矿产品形式出售给炼铅和炼铜企业进行银的回收，有价金属物质浪费的问题可以得到有效解决[5]。对这种工艺的主体冶炼流程进行分析可知，需要将渣浆和还原煤（20%左右）进行混合过滤，滤渣采用圆盘进行制粒之后在圆筒混料机当中进行煤粉包裹，并将其送入到回转窑当中，在1100℃的环境下进行还原焙烧，此时绝大部分的铁会被还原为金属铁或者是四氧化三铁，锌、铅等挥发性金属会进入到烟气当中，并被收尘器回收。在烟气回收之后将窑渣经过水淬之后进行磨矿，最终会产出铁精矿和尾矿产品。在铁精矿中会含有40%左右的金属银，在银精矿当中会含有40%左右的二氧化硅，且会含有20%左右的碳，所以可以将其作为硅石的替代品用于炼铅和炼铜企业的熔剂，碳则直接作为燃料进行利用。在收尘方面，采用余热锅炉——电收尘，因为存在着比较高的烟气温度，所以如果存在蒸汽使用需求，可以配合余热锅炉进行使用。在为期处理方面，具体的工艺和回转窑会发工艺是一致的。

结束语：

综上所述，氧压浸出渣的处理工艺优化能够实现废渣的无害化处理，也能够实现有价物质的综合回收，这不仅能解决氧压浸出渣堆存产生的环境问题，而且可以解决氧压浸出渣非规模化应用而导致的资源浪费问题。

参考文献：

[1]彭造伟,陈昭云,廖园园.浅谈解决氧压浸出工艺湿法炼锌生产过程中的问题[J].中国有色冶金,2020,49(1):4.

[2]彭造伟、陈昭云、孔俊杰、王铧泰、廖园园.锌氧压浸出工艺中酸平衡对湿法冶炼工艺的影响[J].云南冶金,2020,49(4):6.

[3]刘自亮,杨建平,严浩,等.湿法炼锌除铁工艺研究[J].铜业工程,2020(2):4.

[4]吴钧,曾鹏,周中华,等.两种加压浸出工艺处理锌浸出渣试验[J].有色金属:冶炼部分,2022(4):5.

[5]李吉宁.湿法炼锌中浸出渣处理技术探究[J].世界有色金属,2020(2):2.